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Verfahren zur Herstellung pulveriger Mischprodukte Die Erfindung hat
sich die Aufgabe gestellt, Metalle, welche nicht legierbar-sind oder so. schwer
legierbar sind, da.ß sie: sogar im Schmelzfluß, insbesondere bereits bei mäßigem
Abkühlen der Schmelze., zu Entmischungen neigen, in pulverige Produkte überzuführen,
deren Einzelteilchen die Bestandteile in gleichmäßiger inniger Verteilung enthalten.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß man Schmelzen der miteinander
zu vereinigenden, in schmelzflüssigem Zustand zur Entmischung neigenden Metalle!
einer guten Durchmischung unterwirft und das schmelzflüssige Gemisch, bevor Entmischungen
stattgefunden haben, einem an sich bekannten Ze,rteilungsvorgang unterwirft, mit
der Maßgäbe, daß durch sofortiges Abschrecken der aus der Schmelze entstehenden
Teilchen Sorge getragen wird.
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Die, Erfindung gestattet die Herstellung von Erzeugnissen, welche
etwa die Eigenschaften von Legierungen der miteinander vereinigten Komponenten enthalten
oder auch. noch Eigenschaften der Komponenten selbst aufweisen können. Je nach Art
der Komponenten, Wahl der Arbeitsbedingungen, Mengenverhältnissen
usw.
ist man in der Lage, eine mehr oder weniger feine Verteilung der Teilchen ineinander
vorzunehmen und hierdurch die eine oder andere Eigenschaft stärker in Erscheinung
treten zu lassen.
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Als Ausgangsstoffe kommen z. B. in Betracht Kupfer und Blei, Silber
und Nickel. =Aluminium und Blei usw. Erfindungsgemül1 kann man die Komponenten in
Mengen, welche keine homogenen Schmelzen zu bilden vermögen, z. B. 6o% Kupfer und
d.o% Blei oder 6o % Silber und 4.o % Nickel oder 85% Aluminium und i5% Blei, zusammenschmelzen,
die Schmelzen der Metalle durch innige Durchmischung emulgieren und das Gemisch
in diesem Zustand, also unter Vermeidung vorheriger Entmischung, dem Zerstäubungsvorgang
unterwerfen.
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Zum Mischen der schmelzflüssigen Komponente kann man sich üblicher
Verfahren und Vorrichtungen bedienen. Die Zerstäubung der Schmelze kann mit Hilfe
üblicher Vorrichtungen, z. B. schnell umlaufender, gegebenenfalls mit Schlagrühren
ausgerüsteter Körper, z. B. Scheiben, oder mit Hilfe von Düsen u. dgl. Mitteln erfolgen.
Zur Ab schreckung der gebildeten Teilchen kann man flüssige, dampfförmige oder auch
gasförmige Kühlmittel verwenden. Mit Vorteil kann. man z. B. derart verfahren, daß
man das schmelzflüssige Gemisch, z. B. in Form eines Strahles oder mehrerer Strahle,
auf schnell umlaufende Körper auffließen läßt und das Kühlmittel, vorzugsweise Wasser,
derart zuführt, daß die durch Schlag und Zentrifugalwirleung gebildeten Teilchen
einer sofortigen kräftigen Abschreckung unterworfen werden. Die Kühlflüssiglzeit
kann z. B. dicht bei der Auftreffstelle des Schmelzstrahles zugeführt und zu= lammen
finit der metallischen Schmelze versprüht -,werden oder gegebenenfalls auch dicht
bei der Auftreffstelle mit dem Schmelzstrahl in unmittelbare. Berührung gebracht
werden. Hierdurch kann man di.e Zerteilung der Schmelze durch die, gegebenenfalls
explosionsartige, Verdampfung der Kühlflüssigkeit begünstigen.
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Man kann z. B. derart arbeiten, daß man die innige Mischung der schmelzflüssigen
Komponente unmittelbar au:s dem Gemisch kontinuierlich in Strahlform auf eine schnell
umlaufende, in einen verschließbaren Behälter eingebrachte Scheibe auffließen läßt
und Kühlwasser in zur Erzielung der Abschrekkung ausreichenden Mengen mit Hilfe
von Düsen zweckmäßig von Ringdüsen, oder um den Schmelzstrahl anb ordneten Düsen
nächst der Auftreffstelle des Schmelzstrahles auf die Scheibe sprüht. Durch Wirkung
der Zentrifugalkraft und Schlagwirkung wird die Schmelze in feine oder feinste Teilchen
zerrissen und diese durch die rasche Einwirkung des Kühlmittels so weitgehend abgeschreckt,
daß einerseits Entmischungen verhindert werden, andererseits vermieden wird, daß
die Teilchen durch Zusammenprall oder Anprall an die Behälterwandungen sich wieder
zu groben Konglomeraten vereinigen können. Durch das Aufbringen des Kühlwassers
in der Nähe der Auftreffstelle des Schmelzstrahles erfährt gleichzeitig die Scheibe
eine solche Kühlung, daß sie sehr lange gebrauchsfähig bleibt. Durch Zerstäubung
des Kühlmittels wird eine Dampfatmosphäre erzeugt, durch welche die durchfliegenden
Teilchen noch weiter gekühlt werden und ein Ansetzen derselben an den Behältern
verhindert wird. An Stelle von Kühlflüssigkeit kann man zum Abschrecken der Teilchen
auch Kühlgase verwenden. Auch hier wird das Kühlmittel zweckmäßig dicht bei der
Auftreffstelle des Schmelzstrahles auf die Scheibe geblasen oder gegebenenfalls
auch in die Schmelze beim .Auftreffen derselben auf die Scheibe oder unmittelbar
vorher eingeblas-ii. Selbstverständlich kann man auch die Kühlung und Abschreckung
durch vereinigte Anwendung von Kühlflüssigkeit und Kühlgas bewirken, z. B. derart,
daß Kühlflüssigkeit auf die umlaufende Scheibe aufgebracht und außerdem noch Kühlgas
eingeblasen wird. Hierbei kann man mit Vorteil die Zuführung der Kühlflüssigkeit
mit Hilfe eines Gasstromes, z. B. durch Anwendung geeigneter Düsen, hewirken. Die
Art der anzuwendenden Gase richtet sich nach Art und Empfindlichkeit der zu vereinigenden
Schmelze. Man kann z. B. Luft oder Gase, wie Stickstoff, Wasserstoff, Kohlensäure,
Generatorgas, Leuchtgas usw. verwenden. Bei Verarbeitung oder #l itverarbeitung
von Metallen, welche Neigung haben, mit Wasser zu reagieren, kann man als Kühlflüssigkeit
inerte bzw. reduzierend wirkende Flüssigkeiten, wie z. B. Benzol u. dgl., verwenden.
Der Zerteilungsvorgang kann auch mit Hilfe von Düsen durchgeführt weiden, z. B.
derart, daß das Kühlgas oder auch Dampf oder mit Wasser oder Dampf beladenes Kühlgas
zum Zerstäuben der Schmelze verwendet und hierbei mit solcher Geschwindigkeit auf
die Schmelze geblasen wird, daß die 7_erstäubung und gleichzeitig die gewünschte
rasche Abschreckung der gebildeten Teilchen erzielt wird.
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Erfindungsgemäß kann man auch Mischungen von einem Metall oder mehreren
Metallen mit nichtmetallischen Stoffen, wie z. B. Metalloxyd und anderen Metallverbindungen,
Graphit u. dgl., welche an sich zur Entinischung neigen, in pulverige Mischprodukte
überführen, die alle Bestandteile der Ausin gleichmäßiger feinster Verteil.
ung
enthalten. Als Beispiel sei die Herstellung von Produkten aus Silber oder Silber
und anderen Metallen und Graphit erwähnt. Bei der Herstellung derartiger Mischprodukte
können die dem Metall bzw. dien Metallen einzuverleibenden Stoffe auch-in fein pulveriger
Form in die Metalle ganz eingeführt werden und das innige Gemisch unter Vermeidung
vorheriger Entmits.chung der Zerstäubung unterworfen werden.
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Die Erfindung gestattet die Herstellung pulveriger Produkte, deren
Teilchen gewünschte Größenordnung aufwelisen, insbesondere auch fein pulveriger
Erzeugnisse z. B. von solchen, deren Teilchen durch. ein io ooo-Maschen-Sieb, gehen.
Man kann die Teilchen z. B. auch mit Bezug auf ihre Dichte bzw. Porosität beeinflussen.
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Die erfindungsgemäß erhaltenen Mehrstoffgebilde können für verschiedene
Zwecke Verwendung finden. Sie sind u. a. ausgezeichnet geeignet für den. Aufbau
vori Körpern und Gegenständen auf metallkeramischem Wege.
Man kann z. B. durch
kalteis oder warmes Verpressen der aus zwei oder mehreren Komponenten bestehenden
Gebilde Produlde von besonderen Eigenschaften herstellen. Wenn man z. B. Gegenstände
aus Bleipulver einerseits und pulverigem Eisen oder Kupfer oder Aluminium andererseits
auf metallkeramischem Wege herstellen wollte, so würde dies die größten Schwierigleiten
bereiten, insbesondere bei Anwendung von Metallpulvern mit weitgehend voneinander
verschiedenen spezifischen Gewichten, z. B. Blei; und Aluminium. Führt man aber
die Komponente erfindungsgemäß in pulverige Mi,sehprodukte über und verarbeitet
diese auf metallkeramischem Wege, so hat man die Sicherheit, daß jedes zum Aufbau
der herzustellenden Körper dienende Teilchen die gleiche Zusammensetzung und Beschaffenheit
hat. Entmischungen und sonstige Störungen sind hierbei ausgeschlossen. Die: erfindungsgemäß
hergestellten Erzeugnisse, zeichnen sich zum Teil durch ganz besondere Eigenschaften
aus. Es hat sich z. B. gezeigt, daß erfindungsgemäß aus Eisen und Blei hergestellte
Mischprodukte auf Temperaturen erhitzt werden können, die erheblich oberhalb der
Schmelztemperatur des Bleis liegen., ohne daß ein Ausschwitzten des- Bleis stattfindet.
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Es ist seit langem bekannt, daß man Schmelzen von Metallen oder Metallegierungen
durch Zerteilüngsvorgänge, z. B. mit Hilfe schnell umlaufender Körper oder Düsen,
in mehr oder weniger fein zerteilten Zustand überführen und die gebildeten Metalltröpfchen
durch Abkühlung verfestigen kann. Bei vorliegender Erfindung handelt es sich um
die- Lösung der Aufgabe, feinpulverige metallische Mehrstoffgebilde aus solchen
Komponenten herzustellen, die bereits in schmelzflüssigem Zustand zur Entmischung
neigen. Diese Aufgabe und die erfindungsgemäß gefundene technisch überaus einfache
Lösung ist aus dem Bekannten nicht zu entnehmen. Die Erfindung bedeutet aber auch,
wie vorstehend gezeigt worden ist, eine sehr erhebliche Bereicherung der Technik.