Titel: | Legirungen. |
Autor: | W. Koort |
Fundstelle: | Band 270, Jahrgang 1888, S. 211 |
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Legirungen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 166 d. Bd.)
Ueber Legirungen.
c) Aluminiumlegirungen.
John Clark in Birmingham (England) hat ein Verfahren zur
Darstellung von Aluminiumlegirungen vorgeschlagen, welches im Wesentlichen darin
besteht, daſs zuerst Thonerde haltige Stoffe (brauner Thon) mit Hilfe von
Königswasser oder Salzsäure allein in ein Chloraluminiumhydrat (AlCl(OH)2) umgewandelt und letzteres mit einem reducirenden
Stoffe (Zink, Eisen, Ammoniak) zusammengebracht wird, welches sich mit dem Chlore
des Hydrates zu einem flüchtigen Chloride verbindet. (D. R. P. Nr. 40205 vom 18.
Juli 1886). Das Ganze wird alsdann in Gegenwart des Metalles, mit welchem das
Aluminium die Legirung bilden soll, einer Schmelzhitze ausgesetzt, wobei das Chlorid verflüchtigt,
während sich das metallische Aluminium mit dem gegenwärtigen Metalle zur Legirung
verbindet. Sollen Aluminiumlegirungen im Groſsen dargestellt werden, wie z.B.
Kupferaluminiumlegirungen, so wird das Kupfer auf dem Herde eines Flammofens
geschmolzen, sodann das Chloraluminiumpulver der geschmolzenen Masse beigemengt und
die Legirung somit in einem einzigen direkten Prozesse dargestellt.
Handelt es sich um Darstellung von Eisenaluminiumlegirungen (D. R. P. Nr. 42601 vom
24. November 1886), so benutzt Clark gleichfalls das
nach beschriebener Weise präparirte Chloraluminiumpulver und bringt solches mit den
Eisenerzen beim Röstprozesse oder mit geschmolzenem Eisen oder Stahl zusammen.
Von der Chemischen Fabrik auf Actien, vormals E. Schering, Berlin, wird neuerdings eine
Aluminiumbronze, die wegen ihrer in Folgendem zu schildernden Eigenschaften die
Aufmerksamkeit der betheiligten Kreise verdient, in den Handel gebracht. (Eisen und Metall, 1885 S. 114.)
Die Aluminiumbronze ist von schöner Farbe, die durch atmosphärische Beeinflussung
nicht verändert wird; sie ist leicht schmelzbar, die Schmelze ist dünnflüssig und
flieſst daher in die feinsten Formen; beim Erkalten schwindet sie nach Angabe der
Fabrik fast gar nicht, d.h. sie wird durch die verschiedenen Temperaturgrade
bezüglich der Ausdehnung nur äuſserst wenig beeinfluſst. Die Fabrik stellt die
Bronze in drei verschiedenen Abstufungen her, die sich durch ihren Kupfergehalt
unterscheiden. Nr. 1 etwa 90 Proc. Kupfer und 10 Proc. Aluminium; Nr. 2 etwa 95
Proc. Kupfer und etwa 5 Proc. Aluminium; Nr. 3 etwa 2,5 Proc. Aluminium enthaltend.
Die letzte Nummer enthält neben Kupfer auch noch Silicium und nähert sich in der
Farbe mehr dem Rothkupfer, während die Farbe der beiden anderen goldgelb ist. Aus
Aluminiumbronze Nr. 1 oder 2 hergestellte und polirte Gegenstände sehen wie Gold
aus.
Wegen ihrer Zähigkeit läſst sich Aluminiumbronze in beliebig dünnes Blech auswalzen,
stanzen und zu Draht ziehen, je nach der Behandlung kann man der Aluminiumbronze die
verschiedensten Härtegrade ertheilen.
Aus diesen Gründen eignet sich die Aluminiumbronze zu allen Zwecken, zu welchen
bisher andere Bronzearten verwendet wurden, und hat vor diesen mancherlei
Vorzüge.
Sie ist ein schöner, luftbeständiger Ersatz für das sogen. cuivre poli, sowohl für
gegossene, als auch für gestanzte oder getriebene Arbeit. Ebenso eignet sie sich für
Statuen u.s.w. und für Ausschmückungs-Guſswaaren aller Art.
Die aus Aluminiumbronze hergestellten Glocken haben reinen und schönen Klang; die
Bronze übertrifft angeblich jedes andere Metall bezüglich der Klangstärke weit.
Ein Zusatz von Aluminumbronze (Nr. 1 oder 2) zu gewöhnlicher Bronze verbessert
letztere entsprechend dem Zusätze der ersteren.
Fügt man zu gewöhnlicher Bronze, welche durch wiederholtes Umschmelzen und langen
Gebrauch gelitten hat, etwa 10 Proc. Aluminiumbronze (1 oder 2), so erhält die
gewöhnliche Bronze die ursprünglichen Eigenschaften wieder. Die Aluminiumbronze
befreit nämlich die gewöhnliche Bronze von den in ihr enthaltenen schädlichen
Sauerstoffverbindungen.
Je nachdem man Eigenschaften in Bezug auf Farbe, Härte u.s.w. von der Aluminiumbronze
verlangt, wird man zwischen den drei Sorten, Nr. 1, 2 und 3, zu wählen haben.
Die Aluminiumbronze Nr. 3 ist entschieden die zäheste,
wozu auch ihr Gehalt an Silicium wesentlich beiträgt, und daher ist sie ganz
besonders zu empfehlen zu Lagerschalen aller Art, die, bei bedeutender
Umdrehungsgeschwindigkeit der darauf ruhenden Achsen, einen groſsen Druck aushalten
müssen. Ihre Abnutzung und Maſsveränderung bei den verschiedensten Temperaturen ist
sehr gering.
Sie läſst sich sehr gut graviren und mit dem Stichel bearbeiten, und ist deshalb ein
ausgezeichnetes Material zur Herstellung gemusterter Walzen und ähnlicher Apparate,
ferner zu Telegraphendrähten u. dgl.
Beim Schmelzen der Aluminiumbronze bedeckt man sie mit feinem Kohlenpulver. Da sich
die Aluminiumbronze bei schneller und langsamer Abkühlung umgekehrt wie Stahl
verhält, so muſs man dieselbe, wenn man sie recht weich haben will – also z.B. zum
Walzen und Drahtziehen – schnell abkühlen; möglichst langsam dagegen, wenn auf
groſsen Härtegrad Werth gelegt wird. Um letzteren zu erlangen, kann man die
Aluminiumbronze in Holzkohlenpulver bis zur Rothglut erhitzen und sie darin so
langsam wie möglich erkalten lassen.
Zur Herstellung der Bronze ist ein der Fabrik gehöriges besonderes Verfahren nöthig.
Durch einfaches Zusammenschmelzen von Aluminium mit Kupfer läſst sich eine Legirung
nicht herstellen. Man erhält so nur eine nicht brauchbare Mischung von Aluminium und
Kupfer, in welcher ersteres in krystallinischer Form enthalten ist.
Um Gegenstände aus Aluminiumbronze zu reinigen, bedient man sich am besten des
kohlensauren Kalkes (Kreide) und einer Bürste oder eines Lederlappens, vermeidet
aber die Anwendung aller sonstigen Chemikalien, denn namentlich Alkalien greifen das
Aluminium stark an.
Aluminium kostet in Barren 70 M. und in Blechform 75 M. das Kilogramm.
Die Fabrik stellt auch die zum Löthen des Aluminiums und der Aluminiumbronzen
nothwendigen Lothe dar und liefert diese zum Löthen des reinen Metalles zu 15 M.,
Aluminiumloth und Aluminiumbronzeloth Nr. 1, zum Löthen der Bronze Nr. 1 und 2 zu
7,50 M., sowie Nr. 2 zum Löthen der Bronze Nr. 3 zu 4,50 M. das Kilogramm.
Beim Löthen des Aluminiums ist ein Kolben aus diesem Metalle, beim Löthen der Bronzen
ein solcher, welcher aus der zu löthenden Bronze hergestellt ist, zu verwenden.
Aus Aluminium hergestellte Gegenstände müssen vor dem Löthen sauber gereinigt werden.
Danach wird das Loth in Form von Feilspänen, oder in ganz feiner Körnung,
aufgetragen, durch passende Erwärmung zum Schmelzen gebracht und dann wird wie
gewöhnlich gelöthet.
Der Preis der Aluminiumbronzen beträgt für Nr. 1 etwa 7,50 M., Nr. 2 etwa 4,50 M.,
Nr. 3 etwa 2,50 M. das Kilogramm.
Nach der Berg- und Hüttenmännischen Zeitung, 1888 S.
304, beträgt die durchschnittliche Zugfestigkeit für Aluminiumbronze 7000k für 1qc, und
die Bruchfestigkeit ist 40mal gröſser als diejenige des Messings.
Das Aluminiumsilber besteht aus Kupfer, Nickel und
Aluminium, ist also ein Neusilber mit Zusatz von Aluminium. Es behält schönen Glanz
und Farbe und gibt wie Stahl harte und schärfbare Messerschmiedewaaren, welche eines
galvanischen Ueberzuges nicht bedürfen. Wird zum Messing ein Zusatz von etwa 8 Proc.
Aluminium gemacht, so erhält man das Aluminiummessing,
eine Legirung, welche schöner gefärbt, fester und widerstandsfähiger gegen ätzende
Flüssigkeiten ist, als gewöhnliches Messing. Bei mehr als 13 Proc. Aluminium wird
das Messing hart und rothbrüchig bei röthlicher Farbe, bei noch mehr sehr brüchig
und grauschwarz, aber bei 25 Proc. wächst die Festigkeit wieder. Eine Legirung aus
5,8 Al, 26,8 Zn und 67,4 Cu hat 6720k
Zugfestigkeit auf 1qc, eine solche aus 3 Al, 67 Cu
und 30 Zn 4730k bei 12,5 Proc. Dehnung.
Bezüglich der Siliciumbronze wird noch bemerkt, daſs die Zugfestigkeit (Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1888 S. 304) 2830
bis 3150k für 1qc beträgt. Sie ist demnach hinsichtlich der groſsen Leitungsfähigkeit für
Elektricität, wegen des verhältniſsmäſsig geringen Gewichtes und des groſsen
Widerstandes gegen äuſsere Einflüsse das beste Material für Telegraphen- und
Telephonleitungen, wie folgende Zusammenstellung ergibt:
Zugfestigkeitk auf 1qc
Leitungs-fähigkeit
Reines Kupfer
2800
100
Siliciumbronze für Telegraphen
4500
96
„ „ Telephone
7600
34
Phosphorbronze
7190
26
Schwedisches Eisen, verzinkt
3600
16
Bessemerstahl, verzinkt
4000
13
Martinstahl
4200
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d) Legirungen verschiedener anderer
Metalle.
Es ist längst bekannt, daſs man durch den elektrischen Strom aus Lösungen zwei
Metalle gleichzeitig, wie z.B. Kupfer und Zink (Messing) niederschlagen kann, wenn man
die erforderliche Sorgfalt anwendet. M. de Montgelas
stellt nach Genie civil, 1888 S. 110, auf galvanischem
Wege eine Magnesium-Zinklegirung dar. Das Bad wird gebildet aus einer concentrirten
Lösung von 1 Th. Chlorzink und 2 Th. Chlormagnesium. Wegen der leicht eintretenden
Verbrennung des Magnesiums bei dem Zusammenschmelzen mit einem anderen Metalle ist
diese ältere Darstellung der Legirung für dieses Metall kaum ausführbar.
Magnesium-Legirungen würden ohne Zweifel ähnlich verwendet werden können, wie
Siliciumkupfer. Ein kleiner Zusatz zu dem geschmolzenen Eisen dürfte dazu führen,
die letzten Reste von Sauerstoff aus demselben zu entfernen.
H. Ostermann und A. Prip in Genf haben eine Platinlegirung vorgeschlagen (D. R. P. Nr. 44473 vom 18. December
1887), die in der Hauptsache aus Platin, Nickel, Kupfer, Cadmium besteht, und bei
welcher diesen in verschiedenen Mengen anzuwendenden Metallen Wolfram und Kobalt
gleichfalls in verschiedenen Mengen zugesetzt werden können, um eine hauptsächlich
zur Herstellung von Uhrentheilen bestimmte nichtmagnetische, nichtoxydirbare,
dehnbahre, dem Stahle in Härte, Elasticität und Linearausdehnung in der Wärme
gleiche Legirung zu erhalten. Einige Beispiele mögen die annähernde procentische
Zusammensetzung veranschaulichen:
1)
Platin
62,75
Proc.
Kupfer
18,00
„
Nickel
18,00
„
Cadmium
1,25
„
––––––––––––
100,00
Proc.
2)
Platin
59,25
Proc.
Kupfer
16,88
„
Nickel
18,75
„
Cadmium
1,25
„
Kobalt
2,00
„
Wolfram
1,87
„
––––––––––––
100,00
Proc.
W. Koort.