DE2002886A1

DE2002886A1 - Verfahren zur Herstellung eines durch innere Oxydation dispersionsgehaerteten Werkstoffes

Info

Publication number: DE2002886A1
Application number: DE19702002886
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Zwingmann
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1970-01-23
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1971-07-29
Also published as: FR2072998A5; NL7016436A

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBEIt-SCTTEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER Prankfurt/Main, Weißfrauenstrasse 9

Verfahren zur Herstellung eines durch innere Oxydation dispersionsgehärteten Werkstoffes.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dispersionsgehärteter Werkstoffe aus Platinmetallen und Gold bzw. deren Legierungen, die sowohl gegen oxydierende als auch gegen reduzierende oder inerte Gase und im Hochvakuum beständig sind.

Edelmetalle und Edelmetall-Legierungen, insbesondere Platinmetalle und Platinmetall-Legierungen, finden ausgedehnte Anwendung in solchen Fällen, in denen es auf hohen Widerstand gegen Korrosion oder gegen Oxydation bei hohen Temperaturen ankommt. Ein Nachteil dieser Werkstoffe ist aber die relativ geringe Festigkeit bei hohen Temperaturen.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die Edelmetalle und ihre Legierungen durch Zusatz von in oxydierender Atmosphäre inerten Stoffen, wie z.B. von hochschmelzenden Oxiden, zu härten und zu verfestigen.

So ist es beispielsweise möglich, feinkörniges Platinpulver mit feinkörnigem Pulver hochsohmelzender Oxide mechanisch zu vermischen und dieses Gemisch auf pulvermetallurgisonem We^e zu verarbeiten. Die Reproduzierbarkeit der Eigenschaftsv/erte eines so erhaltenen Materials ist allerdings wenig befriedigend, und die Verbesserung beispielsweise der Zeitstandfestigkoit eines solchen Materials bei hohen Temperaturen gegenüber Materialien ohne Zusätze ist nur relativ gering.

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Es ist weiter bekannt, die Einbringung der härtenden Teilchen durch Simultanfällung aus Salzlosungen, durch Eindampfen von Lösungen, die beide Komponenten enthalten oder durch Versprühen solcher Lösungen in Flammen durchzuführen. V/eitere Verfahren sind die oberflächliche Oxydation von Legierungspulvern oder die gemeinsame Abscheidung aus Losungen durch eine Kombination von galvanischer Abscheidung und Elektrophorese.

fe Alle diese Verfahren haben den Nachteil, dass die Durchführung relativ umständlich und kostspielig ist, ohne dass eine wesentliche A^erbesserung der Eigenschaftswerte erreicht werden kann.

Neuerdings wurde vorgeschlagen, die Zeitstandfestigkeit von Platinmetallen bei hohen Temperaturen dadurch wesentlich zu erhöhen, dass sie nach Zulegieren eines Metalles, dessen Oxid eine sehr hohe Bildungswrrm aufweist, durch innere Oxydation bei Temperaturen zwischen 900 und 1 hOO 0 dispersionsgehärtet werden. Durch diese Verfahren sind neben höheren Zugfestigkeiten und Härten bei Raumtemperatur auch höhere Zeitstandfesti^keitcn bei höheren Temperaturen erreichbar.

^ Der Durchmesser der so durch innere Oxydation erzeugten Oxidpartikcl liegt allerdings in der Grössenordnung von einigen /um, so dass der durch sie erzielbare Dispersionshärtungseffeiet nur relativ gering ist. So wurden beispielsweise bei Platin mit 1 ^f£ Zirkonium nach der inneren Oxydation Mikrohärtenwerte von IIV 0,015 = 80 bis 120 kp/mm" erzidt, bei einer Platinlegieruntr mit 10 ^CO Rhodium und 1 Ί· Zirkonium nach der inneren Oxydation V.'erte von

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145 bis 200 kp/min". Diese gegenüber reinem Platin erheblich erhöhten Härten fallen allerdings bei Gliihung bei 1 '»00 C schon

2 nach kurzen Zeiten stark ab, bei Pt/lZr auf etwa 70 - bü kp/mm , bei Pt/lOith/lZr auf etwa 120 bis I30 kp/mm".

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Ein wesentlicher Nachteil aller bekannten Verfahren, die Platinmetalle und ihre Legierungen durch Zusatz hochschmelzender Oxide zu härten, liegt jedoch darin, dass die so erhaltenen Materialien bei höheren Temperaturen nur in oxydierender Atmosphäre einsetzbar sind. Erfolgt der Einsatz in reduzierender Atmosphäre, so tritt eine Reaktion in dem Sinne auf, dass das eingelagerte Oxid zumindest, teilweise reduziert xmd das durch die Reduktion gebildete Metall vom Platin bzw. den übrigen Platinmetallen unter Legierungsbildung aufgenommen wird. Dadurch geht aber der Härte und Festigkeit steigernde Effekt der Oxidpartikel wieder verloren. Die bei der Reduktion freiwerdenden Gase bewirken im Material und auf seiner Oberfläche zusätzlich eine starke Blasenbildung, die die Festigkeit nochmals stark herabsetzt. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn der Einsatz unter Hochvakuum oder in inerter Atmosphäre erfolgt.

Es war daher Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zu finden, das es gestattet, einen dispersionsgehärteten Platinmetallwerkstoff herzustellen, der bei hohen Temperaturen sowohl gegenüber oxydierenden als auch reduzierenden und inerten Gasen oder im Hochvakuum nicht mehr empfindlich ist und seine hohe Härte und Zeitstandfestigkeit beibehält.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass man einen durch innere Oxydation diespersionsgeharteten, auch bei hohen Temperaturen in oxydierenden, reduzierenden oder inerten Gasen oder im Hochvakuum beständigen Werkstoff aus Platinmetallen oder Gold, einzeln oder zu mehreren, mit Zusatz eines oder mehrerer Elemente, deren Oxide eine hohe Bildungswärme aufweisen, dann erhält, wenn die innere Oxydation bei Temperaturen von 300 bis 800⁰C stattfindet und anschliessend zur Stabilisierung eine thermische Nachbehandlung erfolgt. Vorteilhafterweise findet die innere Oxydation bei 500 bis bOO°C statt, vorzugsweise bei 650 bis 75O⁰C.

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BAD,QRIGINAL

Jiui ■ ■

Das erfindungsgemässe Verfahren der inneren Oxydation liefert sehr feinkörnige Oxidausscheidungen, die zum grossen Teil nicht mehr lichtoptisch, sondern nur noch elelctronenmikroskopisch aufgelöst werden können. Die Durchmesser der Oxidpartikel liegen im Bereich ' 1 /um bis hinab zu<0,l /lim. Mit dieser feindispersen Ausscheidung verknüpft jst eine sehr starke ITärte und Festigkeitssteigerung, die auch bei hohen Temperaturen erhalten bleibt.

fe An die innere Oxydation schliesst sich zur Stabilisierung des Werkstoffes bei hohen Temperaturen in oxydierenden, reduzierenden oder inerten Gasen oder im üochvakuum eine thermische Nachbehandlung an.

Falls der dispersionsgehärtete Werkstoff später nur in oxydierender Atmosphäre verwendet wird, kann man diese thermische Nachbehandlung in einer oxydierenden Atmosphäre bei 800 bis 1 200°C, vorzugsweise bei 900 bis 1 100⁰C, durchführen. Als oxydierende Gase für die innere Oxydation und/oder die thermische Nachbehandlung werden insbesondere Luft und Sauerstoff verwendet, wobei sowohl unter normalem als auch unter erhöhtem oder vermindertem Druck gearbeitet werden kann.

Durch diese Nachbehandlung in oxydierenden Atmosphären wird eine weitere Verbesserung der Härte und Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen erreicht.

Soll der dispersionsgehärtete Werkstoff später in reduzierenden, in inerten oder in seiner Zusammensetzung wechselnden Atmosphären oder im Hochvakuum eingesetzt werden, so wird die thermische Nachbehandlung in reduzierenden Gasen bei Tenperaturen von 600 bis 1 600 C, insbesondere bei Temperaturen von bOO bis l-500°C, durchgeführt.

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Besonders vorteilhaft ist der Temperaturbereich von 1 OOO°C bis 1 400⁰C. Als reduzierende Gase werden insbesondere Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Leuchtgas oder Ammoniak verwendet. Unter Umständen kann die thermische Nachbehandlung auch in inerten Gasen oder im Hochvakuum erfolgen.

Die thermische Nachbehandlung kann sowohl getrennt als auch vorteilhafterweise in Kombination mit der Weiterverarbeitung des geharteten Materials durchgeführt werden. Dabei bleiben die erhöhten Härte- und Festigkeitswerte, die das Material nach alleiniger Oxydationsbehandlimg aufweist, erhalten, gleichgültig, ob das Material in oxydierender, inerter oder reduzierender Umgebung eingesetzt wird. Auch ein laufender Wechsel zwischen den genannten Umgebungen wird einwandfrei ertragen, ohne dass eine Blasenbildung oder eine andere Schädigung auftritt.

Die Herstellung der erfindungsgemässen Legierungen kann sowohl direkt über Blech oder Draht erfolgen als auch zur Verkürzung der Oxydationszeiten vorzugsweise über Pulver der entsprechenden Legierungen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein Vormaterial zu verwenden, das starke innere Spannungen besitzt, wie man sie beispielsweise durch eine Kaltverformung erzeugen kann. Vorzugsweise findet daher ein jiilver Verwendung, das durch mechanisches Zerkleinern eines kompakten Legierungskörpers hergestellt wurde.

Be j_sj2i e l_l±

Von über dem Schmelzweg hergestellten Legierungen aus PtIZr, Pt/9, 5Pd/lZr und Pt/lOIlh/lZr wurden Pulver mit Korngrössen zwischen ca. 100 und 300 /Ui:i hergestellt. Dieses Pulver \*urde I36 Stunden bei 75O°C an der Luft oxydiert und anschliessend 15 Stunden bei 1 000⁰C an der Luft nachbehandelt. Nach dieser Behandlung wurde das Pulver mit k t/cm kalt verpresst, 1 Stunde bei

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1 400 C an der Luft gesintert und warm bei 1 20O⁰C zu Blech von 0,5 mm Dicke ausgewalzt. Danach wiesen die Bleche in der oben genannten Reihenfolge bei Raumtemperatur folgende Ilärtewerte (HV 0,5) auf: 230, 22b, 255 (kp/mm²).

Eine Auslagerung von 1 Stunde bei 1 400⁰C an der Luft ergab nur ,einen Abfall der Härte auf 205, 207 bzw. 235 (kp/mm ). Eine weitere Auslagerung bis zu 500 Stunden bei 1 400⁰C an der Luft ergab keinen weiteren Tlärteabfall mehr. Die reinen Legierungen ohne ZrO_Q-Anteil weisen n.ich entsprechender Herstellung und Behandlung nur folgende Ilärtewerte auf: 50, 60 bzw. 80 (kp/mm ). Es ist also eine wesentliche bleibende Härtesteigcrung eingetreten.

Beispiel 2:

Je ein Gussbolzen der in Tleispiel 1 genannten Legierungen wurde auf einer Drehbank verspant. Die erhaltenen Drehspäne wurden in entsprechender Weise wie in Beispiel 1 behandelt und zu Draht von 1 mm ^ durch Warmwalzen bei 1 200°C und anschliessendes Kaltziehen verarbeitet. Nach einer Glühung von ] Stunde bei 1 400 C an Luft ergaben sich folgende Zugfestigkeiten bei 'iaumtemperatur: Pt/lZr : 48 kp/mm², Pt/9, 5Pcl/lZr 45 kp/mm², Pt/10P.h/lZr : 65 kp/mm². Die Zugfestigkeiten von Material ohne ZrO₉-\nteil betragen (in dor gleichon Reihenfolge) 15, "0 bzw. 30 kp/ηιπΓ. Zun Vergleich sei ein aus der Literatur entnomriener Wert für ein mit Th0« rrehnrtetes Pt/lORh genannt. Hier ergibt sich nach 1 Stunde oei 1 400 C eine

ο
Festigkeit von 36 kn/mm~. Dieser Wert liegt also erheblich tiefer als für das erfindungsgeiräss hergestellte innerlich oxydierte Platin ohne Legierungsziisatz, während eine Legierung Pt/lORh nach dem Verfahren der Urfindi.ng fast die doppelte Zugfestigkeit aufweist.

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Pulver der Legierungen Pt/lZr und Pt/lORh/lZr wurden 100 Stunaen hei 70O⁰C an der luft oxydiert und anschliessend zur Nachbehandlung 10 Stunden hoi 1 00O⁰C an der Luft geglüht. Aus diesen Material wurden Stäbe gepresst, gesintert und warm bzw. kalt zu Draht von 1 ma tf verarbeitet. Mit diesem Material wurden Zeitstandversuche bei 1 400⁰C an der luft durchgeführt. Abbildung 1 gibt die Ergebnisse in doppeltlogaritlunischer Dar° teilung wieder. Die on den einzelnen Geraden angebrachten Ziffern bedeuten: (T)Pt/lO!lh/lZr, hergestellt gemäss der Erfindung, (V)Pt/lZr, hergestellt gemäss der Erfindung, (3} aus der Literatur entnommene Werte für ein mit ThO₀ gehärtetes Pt/lOJIh (durch gemeinsame Fällung hergestellt), (5")Pt/lORh ohne Zusatz, QQpt phys. rein.

Man entnimmt der Abbildung 1, dass die Legierungen gemäss der Erfindung in zweifacher Hinsicht allen Vergleichsmaterialien überlegen sind. Einmal ist für eine geforderte Zeit bis zum Bruch die ertragene Last generell grosser als bei den Vergleichsmaterialien, wobei(J^die besten bisher bekanntgewordenen Werte angibt, zum anderen ist die Neigung der Geraden für die erfindungsgemäss hergestellten Proben wesentlich kleiner als bei den Vergleichsmaterialien. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäss hergestellten Legierungen sich unso besser zum Vergleich zu den anderen Proben verhalten, je grosser die geforderte Zeit bis zum Pruck ist.

So beträgt die 100 Stunden-Zeitstandsfestigkeit iür die Legierungen (]P)und (ajbeide hergestellt gemäss der Erfindung 5,2 bzw. 3,6 kp/mm , fUr (5>nur 1,1 kp/mm", für(h)sogar nur Q,5'i kp/ιππΓ", was einer Verbesserung gegenüber(2)um etwa das zehnfache, gegenüber©um etwa das fünffache entspricht. Extrapoliert man auf 100 000 Stunden, so lauten die Zahlenwerte (in der gleichen Reihenfolge) 3,5; 2,b;

0,32 bzw. 0,115 kp/i'iin", was einer Verbesserung um das 32-fache gegenüber (T) bxw. um das el ffache gegenüber 0)entspricht.

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Beisjiiel 4:

Von erschmolzenen Legierungen Pt/lZr,Pt/9, 5Pd/lZr und Pt/91ih/lZr wurden Pulver mit Korngrössen /wischen 100 und 300 /um hergestellt. Dieso Pulver wurden 136 Stunden hei 75^f) C an Luft oxydiert und dann in je zwei Teile geteilt. Der eine Teil (a) wurde 15 bei 1 000⁰C an der Luft nachbehandelt, mit 4 t/cm"" kalt verpresst, 1 bei 1 400⁰C an der Luft gesintert und warm bei 1 200⁰C an der Luft zu Blech von 0,5 mm Dicke ausgewalzt. Der andere Teil (b) wurde direkt mit 4 t/cm kalt verpresst, 1 bei 1 400⁰C in Wasserstoff gesintert und ebenfalls warm bei 1 200⁰C zu Blech von 0,5 mm Dicke ausgewalzt, wobei die Erwärmung auf 1 200⁰C ebenfalls unter IT₂ erfolgte. Danach wiesen die Bleche in obiger Reihenfolge folgende Härtewerte (IP/ 0,5 in kp/mm ) bei Raumtemperaturen auf: (a) 230, 228, 255 (b) 225, 230, 250.

Eine Auslagerung von 1 bei 1 400⁰C an der Luft ergab für beide

Serien nur einen Abfall von etwa 20 bis 30 kp/mm . Eine längere Auslagerung bis zu 500 bei 1 400⁰C an der Luft ergab keinen weiteren Härteabfall mehr. Eine Auslagerung beider Serien während i bei 1 400°C in Wasserstoff ergab folgende Härtewerte (in der gleichen Reihenfolge):
(a) 110, 105, 125 (b) 200, 198,215.

Zusätzlich zum starken närteabfall trat bei der Serie (a) eine starke Blasenbildung auf. Eine weitere Auslagerung von 20 bei 1 400°C in Wasserstoff ergab bei Serie (a) nochmale einen Härtep.bfall um etwa 20 bis 30 kp/mm und verstärkte Blasenbildung, bej der Serie (b) hingegen keinen Härteabfall mehr.

Beispiel 5:

Späne der gleichen Legierungen wie in Beispiel 1 wurden nach einer Oxydationsbehandlung von 100^h bei 700⁰C an der Luft zum Teil l6 lang bei 1 000°C nachbehandelt und durch Sintern und Warmwalzen

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an Luft zu Blech verarbeitet (Serie a), zum Teil nach einer Glühung von 2 bei 1 00O⁰C in CO-Gas unter CO gesintert und zu Blech verarbeitet (Serie b). Die Härtewerte beider Serien lagen nach diesen Behandlungen wieder bei etwa 220 bis 250 kp/inm~. Eine Glühung von 2 bei 1 2CO⁰C unter 10"^ Torr, bzw. 1 bei 1 400⁰C in Wasserstoff, bzw. 2 bei 1 400⁰C in CO liess die Härte der ohne Nachbehandlung unter CO hergestellten Proben

ο
wieder auf Verte um 100 Ms I30 kp/mm" abfallen unter gleichzeitiger starker Blasenbildung, während die Proben, die unter CO nachbehandelt worden waren, in ihrer Härte praktisch nicht beeinflusst wurden.

Je ein Gussbolzen der in Beispiel 1 genannten Legierungen wurde auf einer Drehbank verspant. Ein Teil der erhaltenen Drehspäne wurde 100^h bei 700°C an der Luft oxydiert und l6^h bei 1 000°C an der Luft nachbehandelt (Serie a). Τ·]ίη weiterer Teil der Drehspäne jeder Legierung wurde an der Luft 100 bei 700°C oxydiert, gefolgt von einer GliiJibehancllung von 0 bei 700⁰C in Wasserstoff (Serie b). Danach v-urden beide Serien durch Pressen, 2 Sintern bei 1 400°C an der Luft, V.^rarmwalzen, Kaltwalzen und Kaltziehen zu Draht von 1 mm $ verarbeitet. Nach einer Glühung von I¹ bei 1 400 C an der Luft ergaben sich folgende Zugfestigkeiten (kp/niin ) bei Raumtemperatur:

Serie a) Pt/lZr 4ö, Pt/9,5Pd/lZr 45, Pt9Tlh/lZr 64 Serie b) Pt/lZr 51, Pt/9,5Pel/lZr 44, Pt/91th/lZr 67.

Nach einer zusätzlichen Glühung beider Serien von B bei 1 400 C in Wasserstoff ergaben sich folgende Uerte (in gleicher Reihenfolge):

Serie a) 14, 18, 27 Serie b) 49, 42, 64.

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Während die Zugfestigkeit der ohne reduzierende Nachhehandlung hergestellten Proben infolge der Blasenbildung sogar unter die Werte der reinen Materialien ohne Zr-Zusatz abfallt, bleiben die Werte der reduzierend nachbehandelten Proben praktisch unverändert.

Beispiel_7:_

Die Legierungen Pt/lZr und \'t/^Rh/l?.r wurden erschmolzen, 2 bei

ο — "5
1 100 C unter 10 Torr homogenisiert und zu ΡιιΙλ er verarbeitet. Ein Teil des Pulvers wurde 10C^h bei 700⁰C an der luft oxydiert und anschliessend 10 bei 1 000 C an der Luft nachbehandelt (Serie a). Ein weiterer Teil des Pulvers wurde 100 bei 700 C an der Luft oxydiert und anschliessend 2¹ bei 1'OCO⁰C in Wasserstoff nachbehandelt. Beide Pulversorten wurden dann verpresst, gesintert, heissgeschmiedet, heiss gewalzt, kalt gewalzt und zu Draht von 1 mm 0 gezogen. Dabei wurden die Glül.'ungen für Serie a) an Luft, die für Serie b) unter Wasserstoff durchgeführt. Mit den erhaltenen Drähten wurden Zeitstandsversuche bei i 400 C an der Luft durchgeführt, wobei das Material einmal in gezogenen Zustand ein eingesetzt wurde, zum anderen nach einer Glühung v~on b bei 1 400 C in Wasserstoff. Aus diesen Versuchen ergaben sich folgende }-elastungswerte (in Up/mm") für Zeiten bis zum Bruch von 10 bzw. 100^h:

I. Einsatz hartgezogen:

Serie a) Pt/lZr " . = 4,0; ^ = 3,5

"lO ¹V)O

Pt/9Uh/lZr S_{n h} = 5,7;^n_]ü(Jh = 5,0

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- li -

Serie b) Pt/lZr y ^_n = 3,B; ^^ = _3i3

Pt/9Uh/l.7r < . _ _{ς 4}. ^_{n h} "lO ~ ^P' ' 100

II. Linsatz nach 8 bei 1 40O⁰C in Wasserstoff:

Serie a) Pt/lZro ,. = 1,1; 6' _h = 0,6

U₁₀H ^Diü0ⁿ

Pt/9Hh/lZr,J . = 1,3; Ο" _{n h} = 0,9 "l 0^{n 1J}100ⁿ

Serie b) Pt/lZrcr . = 3,7; σ_{η h} = 3,3

^iJ10^{n 1J}100ⁿ

^r J" . = 5,2; ο'_{n h} = ^w10^{n u}100

Auch in der Zeitstandfostigkeit zeigt sich so das einwandfreie Verhalten der erfindiingsgemäss hergestellten Legierungen bei oder nach Einsatz in reduzierender Atmosphäre.

Beispiel 8;

Pulver der Legierung Pd/Ag/Al/Zr 75/23,5/0,5/1,0 Gew.# wurde 150^h bei 600°C an Luft oxydiert und dann in zwei Teile geteilt. Der eine Teil (Charge a) wurde 20 * bei 1 000⁰C an Luft nachbehandelt, verpresst, 1 bei 1 350 G an Luft gesintert und zunächst warm, dann kalt zu Blech von 0,5 mm Dicke ausgewalzt» Der andere Teil (Charge b) wurde direkt verpresst und 1 bei 135O°C unter Wasserstoff gesintert und ebenfalls zunächst warm unter Wasserstoff, dann kalt zu Blech von 0,5 mm Dicke ausgewalzt. Danach wiesen

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die Bleche Härten (UV 0,5) von ca. 170 kp/mm auf. Eine Auslagerung beider Chargen während 1 bei 1 400⁰C an der Luft

ergab einen Härteabfall auf ca. 140 kp/mm . Eine zusätzliche Glühung 5 bei 1 400⁰C unter Wasserstoff ergab bei Charge a) einen \>reiteren Härteabfall auf etwa 80 kp/mm", während die Härte von Charge b) konstant blieb. Zusätzlich trat bei Charge a) eine starke Blasenbildung auf, was bei Charge b) nicht der Fall war.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht auf Platin und seine legierungen mit anderen Edelmetallen beschränkt, sondern in gleicher Weise können auch Palladium, Rhodium, Iridium, Ruthenium oder Gold bzw. deren Legierungen dispersionsgehärtet g werden.

Den Platinmetallen oder dem Gold können neben den Elementen, deren Oxide eine hohe Bildungswärme aufweisen, natürlich auch noch andere Metalle, wie beispielsweise Silber oder Kupfer, zulegiert werden.

Als härtender Zusatz zu den genannten Edelmetall-Legierungen eignen sich nicht nur Zirkonium, sondern auch andere Elemente, deren Oxide hohe Bildungswärme aufweisen, wie zum Beispiel Titan, Thorium, Hafnium, Beryllium, Aluminium oder Tant-il, einzeln oder zu mehreren. Die Gehalte der zugesetzten oxidbildenden Metalle liegen im allgemeinen zwischen 0,1 und 5 ',Ό, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 f-.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines durch innere Oxydation dispersionsgehärteten, auch bei hohen Temperaturen in oxydierenden, reduzierenden oder inerten Gasen und im Hochvakuum beständigen Werkstoffes aus Platinmetallen oder Gold, einzeln oder zu mehreren, mit Zusatz eines oder mehrerer Elemente, deren Oxide eine hohe Bildungswärme aufweisen, dadurch ffekermzeichnet, dass die innere Oxydation bei Temperaturen von bis 800 0 stattfindet, insbesondere bei Temperaturen von 500 bis 800 C, und anschi iessend zur Stabilisierung eine thermische Nachbehandlung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dajdurjchgelcennz^eicnnet, dass die innere Oxydation im Temperaturberjicli von 650 bis 75O⁰C erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadiirjoh Sfcjiennzeichiiet, dass die thermische Nachbehandlung in oxydierender Atmosphäre bei Temperaturen von 800 bis 1 200⁰C erfolgt, insbesondere im Temperaturbereich von 900 bis 1 100 C.

k. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch S^jf^jnnzeichnet, dass die innere Oxydation und/oder die thermische Nachbehandlung in Luft oder Sauerstoff unter norm.ilem, erhöhtem oder vermindertem Druck durchgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung in reduzierender Atmosphäre bei Temperaturen von 6θυ bis 1 600°C durchgeführt wird, insbesondere im Temperaturbereich von bOO bis 1 500⁰C.

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6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekenn-, dass die thermische Nachbehandlung in reduzierender

Atmosphäre bei Temperaturen von 1 000 bis 1 400°C durchgeführt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als reduzierendes Gas Wasserstoff verwendet wird.

β. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung in Inertgas oder im Vakuum durchgeführt wird.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Nachbehandlung in Kombination mit der Weiterverarbeitung des innerlich oxydierten Materials erfolgt.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch jge kennzeichnet, dass ein Vormaterial mit starken inneren Spannungen verwendet wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gejiennzeichnjiJL, dass als Vormaterial ein Pulver verwendet wird, das durch mechanisches Zerkleinern eines kompakten Legierungskörpers hergestellt wurde.

]£. Verfahren nach den \nspriichen 1 bis 11, dadurch gekjmnzej ojinet, dass als Ausgangslegierung eine Platin-Zirkonium-Legierung mit 0,1 bis 5 '*, vorzugsweise 0,5 Ms 2 ^L% Zirkonium, verwendet wird.

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13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadarch gekennzeichnet, dass eine Legierung atis Platin mit 1 bis kO # Rhodium und 0,1 bis 5 ^c/o Zirkonium verwendet wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Legierung aus Platin mit 1 bis 49 # Palladium und 0,1 bis 5 ^c/o Zirkonium verwendet wird.

Prankfurt/Main, 22.1.1970
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