DE1935329B2

DE1935329B2 - Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus dispersionsverstärkten Metallen oder Legierungen

Info

Publication number: DE1935329B2
Application number: DE1935329A
Authority: DE
Inventors: Alan Sydney Nortwood Middlesex Darling (Grossbritannien)
Original assignee: Johnson Matthey PLC
Current assignee: Johnson Matthey PLC
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1974-03-21
Also published as: FR2012909A1; US3696502A; GB1280815A; NL168007C; JPS543803B1; DE1935329C3; NL6910671A; NL168007B; DE1935329A1

Description

reaktiver Bestandteil durch eine Atmosphäre hin- io wird. Abhängig von den gegebenen Bedingungen wird

durchgeleitet und auf dem Auffangträger aufge- durch diesen Atomisiemngsprozeß ein mehr oder

spritzt werden, wobei der reaktive ^Bestandteil in. weniger stark oxydiertes Pulver erzeugt. Bei einem

eine disperse Phase innerhalb des Matrixmetalls anderen Prozeß entsteht oxydiertes Aluminiumpulver,

umgewandelt wird. welches noch weiteroxydiert wird, sowohl an der

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Oberfläche als auch im Innern beim Mahlen in Kugelzeichnet, daß der Auffangträger gekühlt wird. mühlen unter oxydierenden Bedingungen. Auch atomi-

3. Verfahren nach Anspruch lTdadurch gekenn- siertes Blei, das bei einem weiteren Dispersionszeichnet, daß ein Auffangträger aus einem Ma- härtungsverfahren verwendet wird, wird in Kugelterial mit hoher Wärmekapazität verwendet wird. mühlen behandelt, um den Sauerstoffgehalt noch

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 20 weiter zu erhöhen. Ein besonderes Beryllium-Kupferoder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auffang- Pulver, das durch Atomisierung hergestellt wird, träger verwendet wird, der als Form ausgebildet wird innenoxydiert mittels Wärmebehandlung unter ist, in deren Innenraum ein Barren von definierter oxvdierenden Bedingungen, wonach dieses Pulver Art gebildet werden kann. unter reduzierenden Bedingungen behandelt wird, so

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 25 daß sich das K.upferoxid zu Kupfer zurückbildet, ohne dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von daß dabei eine Einwirkung auf das Berylliumoxid Metallpulvern, die die Bestandteile der Legierung erfolgt. Derartig oxydierte Pulver werden danach stellen, zerstäubt wird, wobei die in geschmol- durch Pressen und Sintern verdichtet und zu den gezenem Zustand befindlichen Bestandteile noch vor wünschten Körpern geformt. Diese Herstellungsdem AuftrelTen auf den Ai^lffangträger miteinander 30 verfahren sind kostspielig und zeitaufwendig,
legiert werden. In Ergänzung der obengenannten Verfahren wurc'e

6. Anwendung des Verft.irens nach einem der ferner vorgeschlagen, eine große Charge Grundmetall vorhergehenden Ansprüche auf ein Edelmetall oder Grundlegierung zu schmelzen, die einen kleinen oder eine Edelmetall-Legierung als Matrix. Anteil des für die Härtung erforderlichen, reaktiven

7. Anwendung des Verfahrens nach einem der 35 Bestandteiles enthält. Die Charge wird zunächst unter vorhergehenden Ansprüche in einer Atmosphäre, inerten oder reduzierenden Bedingungen in einem bei der eine dispergierte Phase des umgewandelten Induktionsofen, der ein kräftiges Rühren gewährreaktiven Bestandteiles entsteht, die aus der leistet, geschmolzen. Danach werden atmosphärische Gruppe von Oxiden, Karbiden, Nitriden oder SuI- Bedingungen eingestellt, so daß das reaktive Metall fiden ausgewählt ist. 40 oxydiert, während das Grundmetall oder die Grundlegierung unbeeinflußt bleibt, und schließlich wird die Schmelze, die eine feinteilige Dispersionsphase von

Oxiden enthält, zu einem Barren gegossen, der durch

übliche Verfahren bearbeitet werden kann. Diese 45 Technik ist jedoch in ihrer Durchführung schwierig.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Hieraus ist zu entnehmen, daß die bekannten Vervon Werkstücken aus dispersionsverstärkten Metallen fahren zur Herstellung von dispersionsverstärkten oder Legierungen, bei dem ein Werkstoff in schmelz- Metallen und Legierungen kompliziert und zeitflüssigem Zustand auf einen Auffangträger aufgespritzt aufwendig sind; darüber hinaus macht die Verwendung wird unter Beifügung eines Zusatzes. 50 von Metallen und Legierungen in Pulverform die Ge-

Seit vielen Jahiren ist es Ziel in der Metallurgie, stehungskosten von Barren, die durch solche VerMetalle oder Legierungen herzustellen, die verbesserte fahren hergestellt werden, sehr hoch und unwirtmechanische Eigenschaften und insbesondere eine schaftlich,
erhöhte Festigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen. Aus »Berichte der Deutschen Keramischen Geselt-

Im Hinblick auf dieses Ziel wurden verschiedene 55 schaft«, Bd. 39, (1962) S. 115 bis 124, ist das Ver-

Verfahren zur Herstellung dispersionsverstärkter Ma- halten von Pulvern im Plasmasttahl beschrieben. Auf

terialien vorgeschk^i. Ein Grundproblem, mit dem der Seite 119, linke Spalte, ist angegeben, daß man

Metallurgen, die dispersionsverstärkte Metalle her- nach dem Plasmastrahl-Verfahren außer Überzügen

stellen, konfrontiert werden, besteht darin, sicher- auch Werkstücke, d. h. Formteile, herstellen kann,

zustellen, daß die Dispersionsphase, beispielsweise 60 Bezüglich einer solchen Herstellung ist darauf hinge-

Oxide von Metallen, wie Thorium, Zirkonium, Haf- wiesen, daß dafür eine Form verwendet wird, aus der

nium, Titan, Aluminium oder der Lanthaniden, einen das Formteil nachher herausgelöst wird. Zur Vermei-

stabilen Bereich von Teilchen in Subminiaturgröße dung einer Überhitzung des Werkstückes wird dieses

bildet und mit dem die Umgebung bildenden und die während des Auftragens gekühlt. In Seite 119, rechte

dispergierte Phase tragenden Grundmetall nicht 65 Spalte, sind physikalische Einzelheiten beschrieben,

reagiert. die das Verhalten der Materialteilchen im heißen

Im allgemeinen werden mit einer Dispersionsphase Plasmastrahl angeben. In Seite 121, linke Spalte, ist

verstärkte Metalle oder Legierungen durch Mischen außerdem darauf hingewiesen, daß bei der Verwendung

von Stickstoff eine Vielzahl von Elementen in der Plasmaflamme mehr oder weniger stark in Nitride umgewandelt werden. Auf Seite 122, rechte Spalte, ist dazu aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß das Auftreten derartiger Reaktionen tunlichst vermieden werden sollte. Es werden technische Maßnahmen angegeben, mit denen derartige Reaktionen verhindert werden können.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Werkstoff, seine Herstellung und seine Verwendung anzugeben, wobei der Werkstoff gegenüber dem Stand der Technik verbesserte technische Eigenschaften, insbesondere eine erhöhte Festigkeit bei hohen Temperaturen, gegenüber vergleichbaren bekannten Werkstoffen aufweist und einfacher und wirtschaftlicher herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs geschilderten Verfahren dadurch gelöst, daß ein im wesentlichen nicht reaktives Matrixmetall und dIs Zusatz ein reaktiver Bestandteil durch eine Atmosphäre hindurchgeleitet und auf dem Aulfangträger aufgespritzt werden, wobei der reaktive Bestandte! in eine disperse Phase innerhalb des Matrixmetalls umgewandelt wird.

Um eine schnelle Verdichtung des aufgesprühten Materials zu gewährleisten, wird der Auffangträger vorteilhafterweise gekühlt, andererseits kann der Auffangträger eine hohe Wärmekapazität haben. Das Aufsprühen kann durch Anwendung von Flamm- und Lichtbogenofen, von Plasmastrahl- oder anderen Sprühtechniken durchgeführt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dispersionsverstärkter Metalle cder Legierungen in Form von Barren, die für eine nachfolgende Verarbeitung geeignet sind; dieses Verfahren enthält folgende Verfahrensschritte:

1. Herstellung eines schmelzflüssigen metallischen Ausgangsmaterials, das ein metallisches Grundnaterial und in relativ geringer Konzentration ein oder mehrere Metalle enthält, das oder die reaktionsfreudiger sind als das Grundmaterial;

2. Zerstäuben der Schmelze in feinste Teilchen in *° Form eines Strahles durch eine Atmosphäre, die heftig mit den genannten reaktionsfreudigeren Bestandteilen reagiert und eine oder mehrere stabile Metallverbindungen bildet;

3. Ausrichten des Sprühstrahles der geschmolzenen Partikeln auf einen gekühlten Auffangträger oder in eine Form, um einen Barren zu bilden, und

4. Entfernen des Barrens vom Auffangträger oder aus der Form und danach Verarbeiten des Barrens zu einem Stab, zu Draht, zu Blech oder zu ein^m Block.

Wenn es erforderlich ist, eine dispersionsverstärkte Legierung zu bilden, so muß die Legierung nicht notwendigerweise vor der Zerstäubung gebildet sein. Falls gewünscht, kann das Zerstäuben unter Anwendung einer Mischung von Metallpulver«! durchgeführt werden (nämlich aus den Bestandteilen der Legierung), die, wenn geschmolzen und vor ihrem Auftreffen auf dem Auffangträger, miteinander die Legierung bilden.

Ein Metall oder eine Legierung, die mit einer dispersen Phase verstärkt und gemäß der Erfindung hergestellt ist, hat eine verhältnismäßig geringe Korngröße, die in weitem Umfang durch die Dimensionen der zerstäubten Teilchen bestimmt ist. Die Prüfung von Legierungen und Metallen, die gemäß der Erfindung~hergestelk sind, zeigt eine feine Verteilung der dispergierten Phase. Da der reaktive Bestandteil zur gleichen Zeit wie das Grundmaterial geschmolzen ist, verfestigt er sich für die Bildung der dispergierten Phase unter Bedingungen, die an ein thermodynamisches Gleichgewicht heranführen Wenn deshalb das Grundmaterial die Tendenz hat, das Oxid oder bis zu einem gewissen Ausmaß .»ile Metalle zu reduzieren, so wird diese Tendenz unrei den Bedingungen der Schmelze nachgekommen, so daß keine weiteren Reaktionen bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes auftreten. Die dispergierte Phase kann in Form von Oxiden, Carbiden, Nitriden oder Sulfiden vorliegen.

Ferner wird eine Kornstabilisierung durch die absorbierten oder mitgerissenen, gelösten Gasfilme erreicht, die mit der versprühten Schmelze vereinigt sind, wenn sie auf den Auffangträger oder auf schon vorher niedergeschlagenes Metall auftrifft, und die danach stets in das Metallgitter eingebaut sind.

Die Temperatur für die Zerstäubung des Grundmaterials und der reaktiven Komponente ist so eingestellt, daß sie oberhalb des Schmelzpunktes des Grundmaterials und unterhalt des Schmelzpunktes eines Oxides oder einer anderen Verb.tidung liegt, die durch Reaktion der reaktionsfreudigeren Komponente des Metalls oder der Legierung mit der umgebenen Atmosphäre gebildet wird.

Beispiel 1

Platin wurde unUr inerten Bedingungen geschmolzen und 0,06% Zirkonium mit dem Platin legiert. Ein Legierungsbarren, der aus der Platin-Zirkornium-Schmelze gegossen wurde, wurde danach zu Draht verarbeitet und durch eine Flammspritzpistole untei oxydierenden Bedingungen zerstäubt, um einen Barren einer mit der Größe des Ursprungsbarrens vergleichbaren Größe zu erzeugen.

Dieser wiedergebildete Barren wurde danach zu Blech verarbeitet, das die mech?nischen Eigenschaften aufweist, wie sie in der nachfolgenden Tabelle angegeben sind.

reinem Platinbarren Blech aus

pulvermetallurgisch

hergestelltem Barren

mit 0.08% ZrO,

zerstäubtem

Zr-Legierungs-

barren

Dichte (g/crr.¹)

Korngröße (mm²) (nach 1 Stund.; Glühen bei

1400"C)

Vickershärte

Zugfestigkeit bei ?0^cC (kp/mm²)

Standzeit bis zum Bruch (Stunden) bei 14CO⁰C

und einer Zugbelastung von 0.49 kp/mm³ . . .

21,45

0.05 38 14.06

21,24

0,0311
53.5
14.80

21.32

0.0215
59,6
14,68

93

Aus den in vorstehender Tabelle angegebenen Ergebnissen geht eindeutig hervor, daß wesentliche Verbesserungen erzielt werden, wenn die Lehre der Erfindung auf die Gruppe der Platinmetalle angewendet wird.

Beispiel 2

Platin-Legierungen, die 0,08% Titan enthalten, wurden in einem Vakuumofen hergestellt und in Barren mit einem Gewicht von 371 bis 700 g gegossen. Diese Barren wurden danach kalt gewalzt und schließlich zu Drähten mit 1 mm im Durchmesser gepreßt, die, wie vorher beschrieben, in wassergekühlte Kupfergießformen zu Barren zerstäubt wurden. Eine Sinterbehandlung war nicht erforderlich, die Dichte der Barren erreichte wesentlich mehr als 90% der theoretischen vor dem Schmieden. Die Standzeit bis zum Bruch wurde mit einem aus diesen Barren gepreßten gezogenen Draht von 1 mm im Durchmesser ermittelt; die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle ziisammengefaßt.

Standzeit bis zum Bruch eines 1 mm Drahtes aus einem zerstäubten Platin-Barren mit 0,08% Ti

Barren Nr.

Standzeit bei 0,49 kp/mm¹	Standzeit bei 0,98 kp/mm
Belastung und 1400⁰C	Belastung und 1400° C
(Stunde)	(Stunden)
33 bis 95	20 bis 42
228	10 bis 12
155	15 bis 19
174	4 bis 12
500	9 bis 73
672	5 bis 110
215	21
280 bis 320	20
50	10

1
2
3
4
5
6
7

Vakuumgeschmolzenes
Platin — 25 Rh

Luftgeschmolzenes Platin — 10 Rh

Obwohl gezeigt ist, daß eine wesentliche Verstärkung erhalten worden war, waren die Ergebnisse nicht vollständig reproduzierbar. Eine Mikrostruktur-Untersuchung einiger der mit Titanoxid dispersionsverstärkten Platinkörpcr hat das fehlerhafte Verhalten erklärt. Rund um die Korngrenzen dieses Materials konnten gelegentlich Schichten von Titan-Dioxid festgestellt werden, und es scheint, daß unter den Zerstäubungsbedingungen mit einer gewöhnlichen Gxy-Azethylen-Spritzpistole das einmal gebildete Titan-Oxid bald zu kleinen Kugeln zusammenschmilzt, die in dem Barren als dünne Korngrenzenfilme erhärten und somit festigkeitsvermindernd wirken. Fasern von relativ großen Titan-Oxidteilchen wurden ebenfalls im hartgezogenen Platindraht gefunden.

Beispiel 3

Die Untersuchungen wurden deshalb mit Platin durchgeführt, das mit kleinen Mengen von Grundmetallen legiert war, deren Oxide hitzebeständiger sind als die des Titans.

Es wurden Barren von 283,5 g Gewicht aus Drähten gesprüht, die kleine Mengen von Zirkonium, Thorium und Calcium enthielten. Ein Barren aus Platin 10% Rhodium, der nominell 0,4 Volumprozent an Zirkoniumoxid enthielt, wurde für Vergleichszwecke ebenfalls hergestellt.

Die Platin-Legierungsdrähte wurden aus einem unter Argonatmosphäre im Lichtbogenofen erschmolzenen Barren erzeugt. Die Herstellung der Platin-Calcium-Barren war recht schwierig, während die Zirkonium und Thorium enthaltenden Legierungen keine Probleme während der Herstellung ergaben.

Die Standzeit bis zum Bruch für Drähte mit 1 mm Durchmesser, die aus diesen durch Zerstäubung hergestellten Barren gebildet waren, ist in der folgenden Tabelle angegeben

Legierung	Zahl der Proben	Bei 0,98 kp/mm² (Stunden)	1400⁰C (Stunden)
Pt+ 0,18% Th Pt + 0,30 %Ca Pt+ 0,10% Zr Pt+ 0,04% Ti......·;· Pt+ 10% Rh+ 0,10% Zr	5 3 8 5 6	3,5 1,2 59 5 44	1.8 bis 4,6 0,4 bis 2,8 34 bis 600 3,5 bis 12,0 10 bis 185

:rTegi

Diese Ergebnisse zeigen die Überregcnheit von Zirkonium gegenüber Titan als Legierungszusatz.

Heispiel 4

Um eine zusätzliche Bestätigung zu erhalten, wurden «"ichs Barren mit einem Gewicht von je 1417,5 g durch Zerstäubung aus Platin-Legieriingsdrähtcn hergestellt, die so viel Zirkonium enthielten, daß nach dem Niederschlagen 0,4 Volumprozent an hitzebeständigem Oxid vorhanden waren.

Die Ausgangsbarren wurden in einem Vakuumofcr erschmolzen, gewalzt und zu Drähten mit einerr Durchmesser von 0,147 cm gezogen, die mit einei Oxy-Azethylcn-Spritzpistole in wassergekühlte Kupferformen zerstäubt wurden; es entstanden rechtwinklige Barren mit 20.3 cm Länge, 1.9 cm Breite und 1,27 bis 1,9 cm Dicke, die je Millimeter Drahldurchmesscr füi Drähte erhalten wurden, die aus diesen gespritzten Barren gebildet waren und sind zusammenfassend in der unten angegebenen Tabelle genannt.

Standzeit bis zum Bruch für dispersionsverstärkte Platindrähte von 1 mm Durchmesser bei Zugbelastung in Luft bei 1400⁰C. Die Drähte waren aus gespritzten Barren von je 1417,5 g Gewicht hergestellt, die 0,1% Zirkonium enthielten

Zahl der Proben

Bei 0,49 kp/mm^u Belastung

Mittelwert Bereich

(Stunden) (Stundcni

Zahl der Proben

Bei 0,98 kp/mm² Belastung

Mittelwert Bereich

(Stunden) (Stunden)

597

454 bis 740

56 bis 71

Zusatz .

Stunden

0,08 % Ti 300

0,04°, Al 150

Diese Versuchsergebnissc stellen eine Bestätigung zeit bis zum Bruch der beiden Chargen für die Drähte

dafür dar, daß Zirkoniumzusätze die Titanzusätze 25 angegeben, wobei auch Angaben für reinen Golddraht

überragen; die Ergebnisse sind auch merklich besser für Vergleichszwecke gemacht sind,
als die. die bei sehr guten üblichen Platin-Rhoditim-

j'.egierungen, wie solche mit 25 % Rhodium, erreicht Standzeit bis zum Bruch von flammgespritzten Goldwerden, legierungen bei 700⁰C und 0,49 kp/mm² Belastung B e i s ρ i e 1 5 ³° ⁱⁿ Luft

Der nächste Schritt bestand darin, die Qualität von Blechen zu beurteilen, die aus Barren mit 1417.5 g Gewicht erzeugt worden waren. Für die Herstellung von Drähten wurde nur ein kleiner Teil der Barren verwendet; einige dieser Barren wurden deshalb heiß und schließlich kalt gewalzt, um Bleche von einer Dicke von 1,52 mm herzustellen. Eine Zusammenfassung des Hochtemperautrverhaltens dieser Bleche ist nachfolgend angegeben.

Standzeit bis zum Bruch für dispersionsverstärkte Platin-Bleche mit einer Dicke von 1,52 mm, die unter Zugbelastung in Luft bei 1400" C geprüft wurden. Die Bleche sind gewalzt aus gespritzten Barren von 1417.5 g Ge'vicht mit einem Gehalt von 0,1 "„ Zirkonium

Blechbreite 6,35 mm

Standzeit bis zum Bruch bei 1400C und Die beiden flammgespritzten Legierungen sind bei 70O⁰C wesentlich fester als reines Gold. Mii diesen Drähten wurden auch Biegeversuche durchgeführt, um deren Formbarkeit bei Zimmertemperatur beurteilen zu können. Drähte mit einem Durchmesser von 0,46 mm wurden leicht zwischen zwei polierte Stahlbacken eingeklemmt, die abgerundete Kanten mit einem Radius von 0,8 mm hatten. Die Drähte wurden danach um 90^c in jeder Richtung durchgebogen und zurück um 180° in der gleichen Ebene bei einem rechten Winkel zu der Ebene zwischen den Metallbacken. Die Biegung wurde durchgeführt, bis der Draht brach. Die folgenden Versuchsergebnisse wurden erhalten.

0,49 kp/mm³
(Stunden)

400

0,98 kp/mm³ (Stunden) Drahiart

70 bis 90

Beispiel 6

Es wurden zwei Goldlegierungen durch Induktionsichmelzung unter Argon in einem Graphitschmelziegel hergestellt; eine Schmelze wurde mit 0,08% Titan, die andere mit 0,04% Aluminium legiert.

Die Barren wogen etwa 200 g. Sie wurden gewalzt ind zu Drähten gezogen, die nachfolgend durch eine Dxy-Azethylen-Flammspritzpistole zerstäubt wurden. Die durch diese Zerstäubungstechnik hergestellten Barren wurden wiederum zu einem Stab gewalzt und chiießlich zu einem Draht gezogen. In der unten ingegebenen Tabelle ist zusammenfassend die Stand-

Gold mit 0,08 % Ti

Gold mit 0,04% Al

Reines Gold aus üblich gegossenen Barren

Hin- und Herbiegungen Hs zum Bruch

gehärtet

geglüht

8 bis 16

9 bis 16

5 bis 11

10 bis 16 10 bis 16

6 bis 13

Die Kaltverfestigung ^_0n dispersionsverstärktem Platin, das aus flammgespritzten Barren hergestellt ist, ist in F i g. 1 der Zeichnungen mit reinem Platin, pulvermetallurgisch hergestelltem dispersionsverstärktem Platin und einer gegossenen Platinlegierung mit

10% Rhodium verglichen. Bei Kaltverformung bvtet das flammgespritzte Material wesentlich weniger als das pulvermetallurgisch hergestellte Material und noch beträchtlich weniger als die 10% Rhodium enthal-

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tende Platinlegierung. In I' i g. I ist die Vickersharte der Metalle und I egierungen aufgetragen gegen die reine Belastung /-..die ein Maß für die gesamte Längenänilcrung ein körpers ist. Die Kurve I gilt für die H)",, Rhodium enthaltende Platinlegieriing. die Kurve 2 f^:1r pulvermelallurgisch hergestelltes Platin mit O.US li('. die Kurve 3 für flammgespritztes Platin mii u, ] ",, /irkoniuin und die Kurve 4 für reines Plann.

Die K all verfestigung ist von großer Bedeutung, weil der \ cri'iii niiingshereich von Körpern aus Platin-Khoiliiini-l.cgieningen dadurch begrenzt ist. Der I rsai/ dieses sehr teuren und wenig verformbaren Ma'en.ik durch flammgcspritztes Material erleichtert die I lci'siellung.

In 1 i g. 2 ist das Firwcichiingsverhalten von Zu-■aninienset/ungen gegenübergestellt, die gegenüber !inen für tue Kaltverfestigungsversuche unterschiedlieh waren, so daß die Ausgangshärtewerte nicht exakt denen entsprechen, die gemäß F i g. 1 erreicht werden konnten. Die Bleche (reines Platin [Kurve 8], pulvermetallurgisch hergestelltes, dispersionsverstärktes Platin mit u.iiH",, TiC [7], fiammgespritztes, dispersionsverstärktes Platin mit 0,1% Zr [6] und übliches, 10% Rhodium enthaltendes Platin-Blech [5]), die aus geschmolzenen und gegossenen Barren hergestellt waren, wurden alle vollständig getempert in einem Zeitraum von einer Stunde bei 1200⁰C. Sie wurden dann kaltgewalzt und während jeweils 30 Minuten bei Temperaturen von 200 bis 1400⁰C geglüht.

In F i g. 2 ist auf der Ordinate wiederum die Vickerhärte aufgetragen, während auf der Abszisse die Glühtemperaturen in ⁰C angegeben sind.

Das reine Platin begann bei etwa 300⁰C zu erweichen, während eine merkliche Änderung in der Härte bei keinem der beiden dispersionsverstärkten Arten von Platin unterhalb von 400°C eintrat.

Die 10% Rhodium enthaltende Platin-Legierung erweichte vollständig in dem engen Temperaturbereich von 700 bis 800⁰C.

Der elektrische Widerstand von dispersionsverstärktem Platin ist nachfolgend mit dem von reinem Platin und mit dem vom Standardtyp der 10% Rhodium enthaltenden Platin-Legierung verglichen.

Material

Flammgespritztes Platin (0,1% Zr)

Reines Platin aus üblichen Barren

10% Rhodium enthaltendes Platin

aus üblichen Barren

Elektrischer Widerstand

bei 20 C

(μΏ/cm)

11,6
10,59

19,43

Der spezifische Widerstand des dispersionsverstärkten Platins ist somit weniger als 10% höher als der von reinem Platin.

Diese Möglichkeit, die mechanischen Eigenschaften jeden gewünschten Metalls_ oder jeder gewünschten Legierung ohne merkliche Änderung von deren elekfrischen Eigenschaften zu verbessern, ist ein besonderer Vorteil der Dispersionsverstärkung.

Da es mit zur Aufgabe der Erfindung gehört, bevorzugte Verwendungen für Metalle oder Legierungen anzugeben, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt und mit einer dispergierten Phase versehen sind, werden nachfolgend einige Anwendungsmöglichkeiten oder Anwendungen für flammgespritztes, dispersionsverstärktes Metall genannt.

Gemäß der Erfindung hergestellte Baueinheiten, die hohe Dauerstandfestigkeit bei Temperaturen in der Nähe ihrer Schmelzpunkte aufweisen sollen, beispielsweise aus Platinlegierungen;
Körper, die geschmolzenem Glas widerstehen sollen;

Thermoelemente und andere Temperatur-Meßeinrichtungen:
Elektrische Kontakte;

Feder, Kontakte aus Gold- und Silberlegierungen mit geringem elektrischen Widerstand, Elastizitätsmodul und hoher Elastizitätsgrenze (Feder!), wobei die Verwendung von Edelmetallen für die Beibehaltung eines geringen Übergangswiderstandes wesentlich ist;

Widerstands-Thermometer, die hohe mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen bei gleichzeitig hohem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes aufweisen müssen, die man üblicherweise aus reinen Metallen herstellt;
Katalysatorgewebe für hohe Temperaturen füi die Oxydation von Ammoniak oder für andere Zwecke;

Pa'tladium-Gold und andere Legierungen füi Reservoirgewebe, die in Salpetersäurenebeln verwendet werden;

Edelmetalle für Schiebewiderstandsdrähte;
Legierungen für Heizelemente auf Nickel-Chrom- und Eisen-Chrom-Aluminium-Jasis;
Edelmetalle für Heizelemente, die zum Entzünden von Kohle und Naturgasen bzw. in elektrischen öfen verwendet werden;

Diffusionsmembranen aus Palladium, Pd-Ag- und anderen Palladium-Legierungen, beispielsweise zur Abtrennung und Reinigung von Wasserstoff und schwerem Wasserstoff;
Schwer- und Edelmetall-Zünddrähte in elektrischen Detonatoren;

Schwermetalle und Edelmetalle und deren Legierungen für Spinndüsen für die Herstellung von synthetischen Fasern.

Wie die angegebenen Anwendungen zeigen, ist die Lehre der Erfindung nicht nur auf Edelmetalle, sondern auch auf andere Metalle und Legierungen an-

wendbar. So können beispielsweise Beryllium—Kupfei und andere hochleistungsfähige Kupfer-Legierungen zu Barren gespritzt werden. Darüber hinaus können hochlegierte Stähle unter kohlenstoffbildenden Bedingungen zerstäubt werden, so daß eine Auflage ent-

steht, die in feiner Verteilung die Carbide von Wolfram, Titan, Zirkonium oder Chrom enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

l 2 ... von Metall- oder Legierungspulvern mit feinzerteilten, Patentansprüche: feuerfesten Teilchen und nachfolgendes Verdichten

1. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken dieser besonderen Mischung auf pulvermetallurgische aus dispersionsverstärkten Metallen oder Legie- Weise hergestellt.

rungen, bei dem ein Werkstoff in schmelzflüssigem S Es ist auch möglich, dispersionsverstärkte Metalle

Zustand auf einen Auffangträger aufgespritzt wird oder Legierungen durch Erzeugung einer Metall- oder

unter Beifügung eines Zusatzes, dadurch ge- Legierungsschmdze herzustellen, die entweder im

kennzeichnet, daß ein im wesentlichen Luft-, Gas- oder Dampfstrahl oder durch mechanische

nicht reaktives Matrixmetall und als Zusatz ein Methoden, wie z. B. mittels Spinnscheiben, atomisiert