DE1187804B - Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel fuer die Herstellung von warmfesten Platinformkoerpern durch spanlose Verformung - Google Patents
Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel fuer die Herstellung von warmfesten Platinformkoerpern durch spanlose VerformungInfo
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Description
- Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel für die Herstellung von warmfesten Platinformkörpern durch spanlose Verformung Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel für die Herstellung von warmfesten Platinformkörpern, insbesondere Platingeräten und Platinheizleitern, an die hohe Festigkeitsforderungen bei erhöhten Temperaturen gestellt werden durch spanlose Verformung.
- Für viele chemische Zwecke, z. B. in analytischen Laboratorien oder bei der Handhabung von geschmolzenen Silikaten, wie Gesteinen oder Gläsern, besteht ein Bedarf an Platinapparaturen, Geräten und Heizleitern, die neben hoher chemischer Beständigkeit auch eine beträchtliche Warmfestigkeit aufweisen müssen, da solche Geräte und Formkörper bei Temperaturen zwischen 700 und 1500° C beansprucht werden, ohne daß sie ihre Formhaltigkeit und mechanische Festigkeit einbüßen dürfen. Es handelt sich dabei beispielsweise um Tiegel, Schalen, Rührer, Glasspinndüsen, Gießmundstücke und ähnliche Gegenstände, aber auch um Heizleiter in Form von Drähten oder Bädern, die für Hochtemperaturöfen verwendet werden.
- Reines Platin ist trotz seiner hervorragenden Korrosions- und Zunderbeständigkeit und seiner Gewichtskonstanz, die vor allen Dingen bei analytischen Verwendungszwecken eine wesentliche Rolle spielt, für derartige Zwecke nur beschränkt geeignet, da seine mechanische Festigkeit und Härte bei höheren Temperaturen stark abnimmt und dadurch die mechanische Widerstandsfähigkeit und Formbeständigkeit in untunlichem Ausmaß beeinträchtigt wird. Man hat deswegen entsprechende Geräte aus sogenanntem Geräteplatin oder auch aus niedriglegierten Platinlegierungen, etwa solchen mit bis zu 10% Rhodium, Iridium oder Ruthenium hergestellt, ohne daß jedoch diese speziellen Werkstoffe bei Arbeitstemperaturen, die nennenswert über 1000° C liegen, voll befriedigen könnten. Auch hier geht die Warmfestigkeit mit zunehmender Temperatur noch so stark zurück, daß die Lebensdauer der wertvollen Geräte entscheidend beeinträchtigt wird. Der Benutzung für analytische Zwecke steht weiterhin im Wege, daß Legierungen des Platins mit Rhodium, Iridium oder Ruthenium an Luft schon unterhalb 1000° C dunkel anlaufen und oberflächliche Oxydfilrne bilden, wodurch einerseits die Gewichtskonstanz der Geräte in Frage gestellt wird und andererseits eine Verunreinigung oder Verfärbung des Schmelzgutes durch die gebildeten Oxyde nicht mit Sicherheit ausgeschlossen ist. Selbst Platinlegierungen mit wenigen Prozent Gold, die diese Nachteile nicht zeigen, lassen hinsichtlich der Warmfestigkeit bei Temperaturen oberhalb 1250° C zu wünschen übrig. Man hat daher auch schon versucht, Geräte aus den sehr spröden Metallen Rhodium und Iridium zu erzeugen, die dem Platin in bezug auf Schmelztemperatur, Warmfestigkeit und Beständigkeit gegenüber den sogenannten Platingiften überlegen sind; jedoch ist die Anwendung dieser Geräte auf bestimmte Korrosionsfälle beschränkt geblieben, da Rhodium und Iridium sich wegen der völlig unzureichenden Duktilität in technischem Umfang nur schwer verformen lassen und solche Geräte im allgemeinen nur in geschweißter Ausführung, d. h. mit verhältnismäßig hohen Wandstärken und einem erheblichen Aufwand an Arbeit, gefertigt werden können.
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Platinverbundwerkstoffes, der die hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Gewichtskonstanz des Platins mit der Warmfestigkeit der höher schmelzenden Platinbeimetalle vereinigt und außerdem eine ganz erheblich bessere Verformbarkeit bei der spanlosen Verarbeitung durch Tiefziehen oder Walzen aufweist als die hochschmelzenden Platinbeimetalle für die Herstellung von warmfesten Platinformkörpern durch spanlose Verformung. Der erfindungsgemäß zu verwendende Verbundwerkstoff besteht aus einem von Platin allseitig umschlossenen Kern aus Rhodium, Iridium, Ruthenium oder Osmium oder deren Legierungen untereinander bzw. ihren Legierungen mit Platin. Der Anteil der Kernlegierung kann in dem Werkstoff in weiten Grenzen schwanken und bis zu 90% und mehr der Gesamtstärke des Formkörpers betragen. Die hohe Warmfestigkeit bleibt jedoch auch dann noch erhalten, wenn der Anteil des Kernmetalls auf etwa 50 % der Gesamtstärke herabgesetzt wird.
- Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der erfindungsgemäß zu verwendende Verbundwerkstoff bei entsprechender Zwischenglühung eine bessere Kaltverformbarkeit aufweisen und daher leichter zu Drähten oder Bändern gewalzt oder zu Tiegeln, Schalen und ähnlichen Formkörpern gepreßt oder gedrückt werden können als die erfindungsgemäß als Kernwerkstoffe benutzten Metalle selbst.
- Es ist grundsätzlich bekannt, Heizleiter und sonstige warmbeanspruchte Gegenstände aus Legierungen von Platin mit anderen Platinmetallen herzustellen. Weiterhin ist bekannt, auf bestimmten Kernmetallen, wie Kupfer, Überzüge aus Platin aufzubringen und diesen Verbundstoff dann, z. B. zu Draht, weiterzuverarbeiten. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um die Aufgabe, die Verarbeitbarkeit des Grundwerkstoffes zu verbessern, vielmehr soll nur eine möglichst gute Verbindung zwischen dem Grundmetall und dem Platin hergestellt werden. ;.;Für die einwandfreie Verformung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Verbindung zwischen dem Kern, der, wie erwähnt, aus hochschmelzenden Platinbeimetallen oder deren Legierungen untereinander oder mit Platin bestehen kann, und dem, umgebenden Platinmantel durch eine Legierungszone hergestellt ist, wie sie etwa bei der Walzplattierung in der Hitze gebildet werden kann.
- Als Maß für die Verformbarkeit wurde das Ziehen von Näpfchen untersucht, wobei Ronden von 0,2 mm Stärke und 55 mm Durchmesser zu Näpfchen von 0,2 mm Wandstärke, 16 mm Höhe und 33 mm Durchmesser aufgetieft wurden. Die Verformung erfolgte jeweils im kalten Zustand, die Zwischenglühung wurde mit einem Gebläsebrenner vorgenommen.
- Ein erfindungsgemäß zu verwendender Verbundwerkstoff aus Platin mit einem Rhodiumkern, der 83 0/0 der Gesamtstärke ausmachte, wurde unter diesen Umständen in einem Fall mit zwei Zwischenglühungen bei jeweils 4 und 7 mm Tiefung verformt und in einem anderen Fall mit nur einer Zwischenglühung bei 10 mm. Für die Bildung eines gleich großen Näpfchens aus einer gleichen Ronde, die jedoch aus reinem Rhodium bestand, wurden insgesamt fünf Zwischenglühungen, und zwar jeweils eine Glühung nach jedem Tiefungsschritt von 3 mm, benötigt.
- Ein erfindungsgemäß zu verwendender Verbundwerkstoff, bei dem der Kern aus Iridium bestand und 83 % der Gesamtstärke ausmachte, wurde sechs Zwischenglühungen jeweils bei 3, 5, 7, 9, 11 und 13 mm Tiefung unterworfen, während für reines Iridium fünfzehn Zwischenglühungen erforderlich waren, d. h. nach je 1 mm Tiefung eine Zwischenglühung durchgeführt werden mußte.
- In der nachstehenden Tabelle sind die Warmzerreißfestigkeiten von Vierkantdrähten aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Verbundwerkstoff bei Temperaturen bis zu 1700° C zusammengestellt. Zum Vergleich dazu sind die entsprechenden Werte für Drähte aus reinem Platin und aus Platinlegierungen mit 10% Rhodium in die Tabelle aufgenommen. Die Prüfdrähte aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Verbundwerkstoff bestanden aus Platin mit einem Kern von Rhodium, Iridium oder Ruthenium. Die Stärke des Kerns betrug etwa 87% der Drahtstärke. Sämtliche Prüfdrähte hatten einen Durchmesser von 1,5 mm.
Werkstoff Zerreißfestigkeit o8 in kp/mm2 bei 20° C 1000° C 1500° C I 1700° C I i Platin ............ 12,8 ! 2,7 1,5 0,6 Platin mit 10% Rhodium 27,0 9,1 3,0 1,6 Gemäß Erfindung mit Rhodiumkem .... 28,3 15,6 4,5 2,6 Iridiumkern ...... 44,2 i 19,2 11,5 - 7,5 Rutheniumkem ... 37,0 ; 17,6 12,2 11,6
Claims (2)
- Patentansprüche: 1. Verwendung eines Verbundwerkstoffes, bestehend aus einem von reinem Platin umhüllten Kern aus Rhodium, Iridium, Ruthenium oder Osmium oder deren Legierungen untereinander oder mit Platin, für die Herstellung von warmfesten Platinformkörpem durch spanlose Verformung.
- 2. Verwendung eines Verbundwerkstoffes der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung mit der Maßgabe, daß die Stärke des Kerns 50 bis 95% der Gesamtstärke des Formkörpers ausmacht, für den in Anspruch 1 angegebenen Zweck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 495 751; schweizerische Patentschrift Nr. 129 014; Espe, »Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik«, 1959, Bd. 1, S. 161 bis 163.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED33537A DE1187804B (de) | 1960-06-11 | 1960-06-11 | Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel fuer die Herstellung von warmfesten Platinformkoerpern durch spanlose Verformung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED33537A DE1187804B (de) | 1960-06-11 | 1960-06-11 | Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel fuer die Herstellung von warmfesten Platinformkoerpern durch spanlose Verformung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1187804B true DE1187804B (de) | 1965-02-25 |
Family
ID=7041782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED33537A Pending DE1187804B (de) | 1960-06-11 | 1960-06-11 | Verwendung eines Verbundwerkstoffes mit Platinmantel fuer die Herstellung von warmfesten Platinformkoerpern durch spanlose Verformung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1187804B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5129572A (en) * | 1990-03-23 | 1992-07-14 | W. C. Heraeus Gmbh | Process for the manufacture of a metallic composite wire |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH129014A (de) * | 1926-10-14 | 1928-12-01 | Philips Nv | Verfahren zum Überziehen eines Körpers mit Platin. |
DE495751C (de) * | 1926-10-14 | 1930-04-11 | Philips Nv | Verfahren zum UEberziehen eines Koerpers mit Platin |
-
1960
- 1960-06-11 DE DED33537A patent/DE1187804B/de active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CH129014A (de) * | 1926-10-14 | 1928-12-01 | Philips Nv | Verfahren zum Überziehen eines Körpers mit Platin. |
DE495751C (de) * | 1926-10-14 | 1930-04-11 | Philips Nv | Verfahren zum UEberziehen eines Koerpers mit Platin |
Cited By (1)
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US5129572A (en) * | 1990-03-23 | 1992-07-14 | W. C. Heraeus Gmbh | Process for the manufacture of a metallic composite wire |
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