DE2154517A1

DE2154517A1 - Glass feeder - of platinum-rhodium-molybdenum high temperature - -high strength alloy

Info

Publication number: DE2154517A1
Application number: DE19712154517
Authority: DE
Inventors: Ralph Wayne Getz; James Herschel Hansen
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1971-11-03
Filing date: 1971-11-03
Publication date: 1973-05-10

Abstract

alloy useful as a glass feeder in glass fibre industry contains by wt: 14-79% Pt; 20-85% Rh; and 0.01-1.0 of a third metal selected from the refractory or platinium group metals such as Ir, W, Re, Mo. Preferred compn is: 40% Pt; 59.5% Rh. and 0.5% Mo. For a composite glass feeder consisting of sidewalls and hollow projections located on a partic. sidewall, and sidewalls comprise 75-85% Pt; 15-25% Rh; and a small trace of Mo; the partic. sidewall comprises 40-60% Pt; 40-60% Rh and up to 1.0% Mo, the hollow projections comprise 70-80% Pt; 20-30% Rh and a trace of Mo.

Description

Legierung Die Erfindung betrifft eine Legierung, und zwar insbesondere eine Platin-Rhodiumlegierung, der ein zusätzliches drittes Metall beigegeben ist. Ein hoher Rhodiumgehalt bei einer Legierung ist deshalb sehr erwünscht, weil eine solche Legierung aufgrund ihrer hohen Schmelaeigenschaften in der Lage ist, auf Betriebsbedingungen bei hohen Arbeitstemperaturen -ausgesetzt zu werden. Alloy The invention relates to an alloy, in particular a platinum-rhodium alloy to which an additional third metal is added. A high rhodium content in an alloy is very desirable because a due to its high melting properties, such an alloy is able to To be exposed to operating conditions at high working temperatures.

Es hat sich in der Vergangenheit herausgestellt, daß Legierungen mit hohem Rhodiumgehalt ohne Schwieriqkeiten mit Hilfe -normaler Vakuumschmelzprozesse hergestellt werden können. It has been found in the past that alloys with a high rhodium content without difficulty using normal vacuum melting processes can be produced.

Platin-Rhodiumlegierungen mit einem Rhodiumgehalt von 20 -40 % können mit Hilfe von Warmbearbeitungsprozessen, denen normale Kaltbearbeitungsprozesse folgen, hergestellt werden. Platinum-rhodium alloys with a rhodium content of 20-40% can with the help of hot working processes, which normal cold working processes follow, be made.

Beispielsweise folgt im Falle eines blechartigen bzw. folienartigen Materials einem Heißwalzschritt ein Kaltwalzverfahren. Auch Legierungen mit Rhodiumanteilen von mehr als 40 % können hergestellt werden, dabei sind jedoch verfeinerte Techniken notwendig, beispielsweise Pulvertechniken. For example, in the case of a sheet-like or film-like Materials a hot rolling step, a cold rolling process. Also alloys with rhodium components greater than 40% can be made, but there are more sophisticated techniques involved necessary, for example powder techniques.

Nachteilig ist insgesamt, daß durch den ansteigenden Rhodiumgehalt diese Legierungen ihre Affinität für Sauerstoff in demselben Maße steigern, d.h. die Sauerstofflöslichkeit der Legierung wird größer, wodurch die Duktilität bzw. die Zähigkeit oder Geschmeidigkeit der Legierung reduziert wird.The overall disadvantage is that due to the increasing rhodium content these alloys increase their affinity for oxygen to the same extent, i. the oxygen solubility of the alloy increases, which increases the ductility or the toughness or ductility of the alloy is reduced.

Verwendet man beispielsweise Elektroschweißtechniken (mittels Wolframbogen und einem SchutzyBßd aus inertem Gas) dann muß außerordentliche Sorgfalt aufgewendet werden, um bröcklige bzw. brüchige Schweißungen zu vermeiden. Dabei ist die Gefahr einer auf Sauerstoffabsorption dieser Legierungen zurückzuführende Verbröckelung bzw. Brüchigkeit während des Schweißens dieser Legierungen, wenn sie sich in einem geschmolzenem Zustand befinden, am größten.For example, if you use electric welding techniques (using a tungsten arc and a protective cover made of inert gas) then extreme care must be taken to avoid crumbly or brittle welds. There is a danger here crumbling due to oxygen absorption of these alloys or brittleness during welding of these alloys if they are in one molten state are greatest.

Während Betriebsbedingungen bei erhöhten Temperaturen wird die Duktilität einer hohen Rhodiumlegierung durch eine ansteigende Sauerstofflöslichkeit reduziert, wodurch die Gefahr eines vorzeitigen Versagens bzw. eines Ausfalls der Legierung aufgrund von Reißen und Sprüngen unter Spannungen geschaffen wird. Auch konnten an fertig hergestellten Teilen Zerstörungen an den Schweißungen bzw. Schweißnähten bei Legierungen mit hohem Rhodiumgehalt festgestellt werden, wenn diese hohen Temperäturen ausgesetzt wurden.During operating conditions at elevated temperatures, the ductility a high rhodium alloy reduced by increasing oxygen solubility, thereby the risk of premature failure or failure of the alloy is created due to tearing and cracking under tension. Also could Destruction of the welds or weld seams on finished parts in alloys with a high rhodium content are found at high temperatures were exposed.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Legierung auf der Basis von Platin-Rhodium so zu verbessern, daß ihre Festigkeitseigenschaften unter Hochtemperatureinfluß beträchtig vergrößert werden Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Legierung und besteht darin, daß sie im wesentlichen aus Platin, Rhodium und einem dritten Metall besteht, wobei das dritte Metall bei Aussetzen gegenüber hohen Temperaturen bevorzugt oxydiert und sich aus der Legierung verflüchtigt, so daß die Legierung eine gute Duktilität (Zähigkeit) bei Betrieb bei hohen Temperaturen aufweist und aufrecht erhält.It is therefore the object of the present invention to provide a alloy on the basis of platinum-rhodium so that their strength properties are improved can be increased considerably under the influence of high temperatures to achieve this object the invention is based on an alloy and consists in the fact that it is essentially consists of platinum, rhodium and a third metal, the third metal being Exposure to high temperatures preferentially oxidizes and grows out of the alloy volatilized, giving the alloy good ductility (toughness) in service exhibits and maintains at high temperatures.

Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel zur Verbesserung der Uochtemperaturduktilität einer Legierung mit hohem Rhodiumgehalt und zur Sicherstellung sauberer einwandfreier Schweissungen wurde das folgende Legierungssystem mit hohem Rhodiumgehalt entwickelt: r Platinanteil 40 - 79 % Rhodium 20 - 85 % und Zusatz eines dritten Metalles zwischen 0,01 - 1 %, wobei eine gute Homogenisation des zusätzlichen dritten Metalles erforderlich ist.According to a special embodiment for improving the high temperature ductility an alloy with a high rhodium content and to ensure clean flawless For welding, the following alloy system with a high rhodium content was developed: r Platinum content 40 - 79%, rhodium 20 - 85% and addition of a third metal between 0.01 - 1%, whereby a good homogenization of the additional third metal is required is.

Die Zusätze des dritten Metalles werden ausgewählt aus der Gruppe schwer schmelzbarer Metalle oder Platinmetalle, beispielsweise Iridium, Wolfram, Rhenium und Molybdän und Kombinationen dieser Metalle. Ursprünglich wurden und werden solche Metalle und Mischungen als Verstärker für feste Lösungen verwendet, um eine stärkere Legierung zu ergeben, es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Metalle die Hochtemperaturduktilität von Legierungen mit hohem Rhodiumgehalt verbessern.The additions of the third metal are selected from the group difficult-to-melt metals or platinum metals, for example iridium, tungsten, Rhenium and molybdenum and combinations of these metals. Originally were and will be such metals and mixtures used as amplifiers for solid solutions to make a stronger alloy, however, it has been found that these metals improve the high temperature ductility of alloys with high rhodium content.

Solche hochtemperatur-hochfesten Legierungen finden eine unmittelbare Anwendung in der Glasfaserindüstrie'bei der Herstellung von Düsenkörpern, Düsenplatten oder Spinndüsen für Glasfasern und bei anderen Hochtemperatur-Standardanwendungsfällen. Die Entwicklung solcher Legierungen ist notwendig geworden durch die ständig steigende Nachfrage und Produktion nach höher schmelzenden Glasgruppen, was gleichermaßen hohe Festigkeitsforderungen hinsichtlich der Spinndüsen und der anderen, bei der Glasfaserherstellung verwendeten Elemente nach sich zog, und zwar aufgrund der höheren Arbeitstemperaturen als Charakteristikum dieser Gläser.Such high-temperature-high-strength alloys find an immediate one Use in the glass fiber industry in the manufacture of nozzle bodies and nozzle plates or spinnerets for glass fibers and in other high temperature standard applications. The development of such alloys has become necessary due to the ever increasing number of them Demand and production for higher melting glass groups, what equally high strength requirements with regard to the spinnerets and the others in which Fiberglass production entailed the elements used, due to the higher Working temperatures as a characteristic of these glasses.

Die Schwierigkeiten, die bei einer im Gebrauch befindlichen Spinndüse auftreten, liegen in den Verflüchtigungsverlusten der Legierung der Spinndüse (und der anderen Elemente) und in einer durch plastisches Kriechen hervorgerufenen Deformation der Spinndüsenstruktur, wodurch die Wirksamkeit und die Lebensdauer dieser Spinndüsen verringert wird und außerdem Glasfasern geringerer Qualität hergestellt werden.The difficulties encountered with a spinneret in use occur, lie in the volatilization losses of the alloy of the spinneret (and of the other elements) and in a deformation caused by plastic creep the spinneret structure, increasing the effectiveness and life of these spinnerets and in addition, lower quality glass fibers are produced.

Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung, das die Verflüchtigungsverluste an wertvollen Metallen der Spinndüse, des Düsenkörpers oder der Düsenplatte während des Betriebs reduziert werden und außerdem die Festigkeitseigenschaften der Legierung verbessert werden, so daß die Kriechbeträge bei Einfluß hoher Temperaturen verringert werden.It is an essential advantage of the alloy according to the invention that the volatilization losses of valuable metals in the spinneret, the nozzle body or the nozzle plate can be reduced during operation and also the strength properties of the alloy can be improved, so that the creep amounts under the influence of high temperatures be reduced.

Dabei stellt Molybdän das bevorzugte dritte Metall, als Zusatz zu den Legierungen mit Platin und hohem Rhodiumgehalt der Erfindung dar, und zwar aufgrund der beabsichtigten Verwendung dieser Legierung in Systemen und Apparaten zur Bearbeitung von hochtemperaturwiderstandsfähigem Glas, obwohl auch die anderen aufgeführten Zusätze an einem dritten Metall in der gleichen Weise wirken Molybdän ist bisher nicht dafür bekannt geworden, daß es die Duktilität, die Zähigkeit bzw. die Geschmeidigkeit einer Platin-Rhodiumlegierung verbessern könnte, denn tatsächlich ist die Verwendung geringer Prozentanteile von Molybdän zur Verbesserung der Duktilität einer Platin-Rhodiumlegierung vollkommen -unerwartet und nicht vorhersehbar. Sehr kleine Zusätze an Molybdän zu einer Platin-Rhodiumlegierung ermöglichen es, Rhodium in so hohen Anteilen wie von 20 - 85 %- zu -verwenden, wohingegen bei früheren Platin-Rhodiumlegierungen ohne Molybdän der maximale praktische Rhodiumgehalt auf annähernd 20 -40 % begrenzt war.Molybdenum is the preferred third metal as an additive the platinum, high rhodium alloys of the invention due to the intended use this alloy in systems and Apparatus for processing high temperature resistant glass, though also the other listed additives act in the same way on a third metal Molybdenum has not yet become known for its ductility or toughness or could improve the suppleness of a platinum-rhodium alloy, because actually is the use of small percentages of molybdenum to improve ductility a platinum-rhodium alloy completely unexpected and unpredictable. very small additions of molybdenum to a platinum-rhodium alloy make it possible to produce rhodium in proportions as high as 20 - 85% - to be used, in contrast to earlier platinum-rhodium alloys without molybdenum, the maximum practical rhodium content is limited to approximately 20-40% was.

Der Prozentsatz des Zusatzes an dem dritten Metall, welches der Platin-Rhodiumlegierung hinzugefügt wird, basiert auf bzw. geht aus von dem Rhodiumgehalt, d.h. wird der Rhodiumgehalt erhöht,dann wird auch die Hinzufügung an drittem Metall erhöht. Trotzdem sollte der Anteil des dritten Metalles in der Legierung 1 Gewichtsprozent nicht überschreiten, und zwar aufgrund der Möglichkeit unerwünschter innerer Leerstellenbildungen, die sich während der Betriebsbedingungen entwickeln könnten und die zu einer Brüchigkeit bzw. Bröckligkeit der Legierung führen könnten.The percentage of the addition of the third metal, which is the platinum-rhodium alloy is added is based on the rhodium content, i.e. the If the rhodium content is increased, then the addition of the third metal is also increased. Nevertheless the proportion of the third metal in the alloy should not be 1 percent by weight due to the possibility of undesired internal voids, which could develop during the operating conditions and which lead to brittleness or friability of the alloy.

Einige allgemeine Eigenschaften der erfindungsgemäßen Erfindung bestehen in verbesserten Dehnung'sspannungseigenschaften, geringfügig reduzierten Oxydationsverlusten an wertvollen Metallen aufgrund der bevorzugten Oxydierung der Beimischung an drittem Metall, einer verbesserten Hochtemperatur-Duktilität, verbesserten Kriech-Reißeigenschaften und dadurch verbesserter Lebensdauer und wesentlich verbessertem integralerem Verhalten bei Schweißunen.There are some general characteristics of the invention of the invention in improved tensile stress properties, slightly reduced oxidation losses of valuable Metals due to the preferred oxidation of the admixture on third metal, improved high-temperature ductility, improved creep-tear properties and thereby improved service life and significantly improved more integral behavior at welds.

In Gewichtsprozenten ausgedrückt betragen die einzelnen Anteile der Metalle innerhalb bestimmter Bandbreiten folgende Werte: Platin 14 - 79 Rhodium 20 - 85 Beigabe an drittem Metall 0,01 - 1,0.Expressed in percent by weight, the individual proportions are Metals have the following values within certain ranges: platinum 14 - 79 rhodium 20 - 85 addition of third metal 0.01 - 1.0.

Bevorzugte Bandbreiten in Gewichtsprozenten sind Platin 29 - 59 Rhodium 40 - 70 Beigabe an drittem Metall 0,05 - 0,75.Preferred bandwidths in percentages by weight are platinum 29-59 rhodium 40 - 70 addition to third metal 0.05 - 0.75.

Eine bevorzugte Zusammensetzung einer Legierung in Gewichtsprozenten besteht aus folgenden Anteilen: Platin 40,0 Rhodium 59,5 Beimischung an drittem Metall 0,5.A preferred composition of an alloy in percent by weight consists of the following proportions: platinum 40.0 rhodium 59.5 admixture of a third Metal 0.5.

Wie schon erwähnt, handelt es sich bei der Beigabe an drittem Metall bevorzugt um Molybdän, obwohl auch die anderen aufgeführten Metallbeigaben und Mischungen bzw.As already mentioned, it is the addition of a third metal preferably around molybdenum, although the other listed metal additions and mixtures are also respectively.

Kombinationen aus diesen in ähnlicher. oder gleicher Weise wirken.Combinations of these in similar. or act in the same way.

Legierungen und Verbindungen, die Platin und einen hohen Anteil an Rhodium aufweisen, zeigen in typischer Weise nur geringe Brüchigkeitseigenschaften, falls ihre Reinheit sehr hoch und ihr Gasgehalt sehr gering ist. Selbst Legierungen von höchster Reinheit zeigen jedoch eine gewisse Brüchigkeit, insbesondere wenn sie Arbeitstemperaturen etwa zwi-0 schen 1000 und 1500 Celsius ausgesetzt sind. Aufgrund von Gitterveränderungen mit ansteigendem Rhodiumgehalt haben Legierungen mit hohem Rhodiumanteil eine große Affinität für Gas, insbesondere für Sauerstoff. Die Hinzufügung eines dritten Elementes, welches verglichen mit Platin oder Rhodium ein eher flüchtiges Oxyd bildet, hatdie Neigung, die Wirkungen von Unreinheiten oder gelöstem Gas in Legierungen mit hohem Rhodiumgehalt zu verringern bzw. aus zu schalten. Der Effekt der Beigabe eines dritten Metalles in Legierungen mit hohem Rhodiumgehalt kann theoretisch durch eine oder mehrere der folgenden Phänomene erklärt werden: 1. das dritte metallische Element bindet den Sauerstoff an sich und trägt diesen weg und verhindert auf diese Weise die Bildung eines dünnen Sauerstoffilms an den Korngrenzen oder 2. das dritte Metall bindet den Sauerstoff an sich und trägt ihn viel schneller weg als die Diffusion des Sauerstoffs in das Gitternetzwerk stattfinden könnte und verhindert auf diese Weise ein Brüchigwerden oder 3. das dritte Metall hat die Neigung, die Legierung während des Schmelzprozesses weiter zu verfeinern und zu entgasen, was zu den verbesserten Legierungseigenschaften führt oder 4. die Beigaben an drittem Metall wirken als absorbierende Medien für absorbierten und gelösten Sauerstoff in de Legierung. Theoretisch wird angenommen, daß die Beigabe an drittem Metall in ein flüchtiges Oxyd umgewandelt wird, welches die Sauerstoffabsorption in die Legierung verhindert. Auf diese Weise wird die Duktilität, Geschmeidigkeit und Zähigkeit der Legierung aufrecht erhalten, die Legierung mit hohem Rhodiumgehalt kann geschweißt und unter Betriebsbedingunen bei hohen und sehr hohen Temperaturen verwendet werden.Alloys and compounds that contain platinum and a high proportion of Have rhodium, typically show only low fragility properties, if their purity is very high and their gas content is very low. Even alloys of the highest purity, however, show a certain brittleness, especially when they are exposed to working temperatures between 1000 and 1500 Celsius. Due to changes in the lattice with increasing rhodium content, alloys have with a high rhodium content has a great affinity for gas, especially for oxygen. The addition of a third element compared to platinum or rhodium a rather volatile oxide, tends to have the effects of impurities or dissolved gas in alloys with a high rhodium content to switch. The effect of adding a third metal in alloys with high Theoretically, rhodium content can be explained by one or more of the following phenomena become: 1. the third metallic element binds the oxygen to itself and carries it removes this and in this way prevents the formation of a thin oxygen film at the grain boundaries or 2. the third metal binds the oxygen to itself and carries it take it away much faster than the diffusion of oxygen into the grid network could and thus prevent it from becoming brittle or 3. the third metal has a tendency to further refine the alloy during the melting process and to degas, which leads to the improved alloy properties or 4th the additions of third metal act as absorbent media for the absorbed and dissolved oxygen in the alloy. Theoretically it is assumed that the addition on a third metal is converted into a volatile oxide, which prevents the absorption of oxygen prevented into the alloy. In this way, the ductility, suppleness becomes and toughness of the alloy, maintain the high rhodium alloy can be welded and under operating conditions at high and very high temperatures be used.

Auf diese Weise gelangt man zu einer Platin-Rhodiumlegierung mit hohem Rhodiumgehalt, die in der Lage ist, in die gewünschten Artikel und strukturellen Bauelemente verformt und umgewandelt zu werden und die hohen Arbeitstemperaturen widersteht. Insbesondere ist bei der neuen Legierung vorteilhaft, daß diese gegenüber Angriffen geschmolzenen Glases und Luft hoch widerstandsfest ist, daß sie einem guten Kriechwiderstand und eine gute Kriech-Reißdauer aufweist; darüber hinaus weist eine solche Legierung noch hohe Belastungseigenschaften bei erhöhten Temperaturen auf. In diesem Zusammenhang ist Kriechen deffiniert als die Deformation bzw. Längsausdehnung als Funktion der Zeit bei gleichförmiger Lasteinwirkung und gewöhnlich bei hohen Temperaturen, während die Kriech-Reißdauer deffiniert ist als die Zeit, zu welcher ein Zerreißen bei einer vorgegebenen Temperatur und einer vorgegebenen Zugwirkung auftritt.This leads to a platinum-rhodium alloy with a high Rhodium content that is able to be in the desired article and structural Components become deformed and transformed and the high working temperatures resists. In particular, it is advantageous in the new alloy that this compared to It is highly resistant to attack by molten glass and air has good creep resistance and creep rupture life; moreover points such an alloy still has high load properties at elevated temperatures on. In this context, creep is defined as deformation or longitudinal expansion as a function of time with uniform loads and usually with high loads Temperatures during which the creep rupture time is defined as the time at which a rupture at a given temperature and a given tensile strength occurs.

Legierungen, die einen sehr hohen Rhodiumgehalt (mindestens 20 %) aufweisen, finden Anwendung bei sehr hohen Arbeitstemperaturen (in der Größenordnung von etwa 1482 - 15380 Celsius) bzw in Fällen, wo hohe Druck- oder Zugbeanspruchungen bei geringeren Temperaturen (zwischen 1050 Celsius und 14270 Celsius) auftreten, um allzu starke Deformierungen zu vermeiden.Alloys that have a very high rhodium content (at least 20%) have, are used at very high working temperatures (in of the order of about 1482 - 15380 Celsius) or in cases where high pressure or Tensile stresses at lower temperatures (between 1050 Celsius and 14270 Celsius) occur in order to avoid excessive deformation.

Es ist bekannt, daß Rhodium einen guten Härter für eine Platin enthaltende Legierung darstellt, d.h. Rhodium ist ein gutes Verstärkungsmittel für eine feste Lösung und bildet eine kontinuierliche feste Lösung bzw. eine Mischkristall-Legierung. Der Oxydationswiderstand von Rhodium nähert sich dem von Platin an und bildet deshalb die Basis für die Auswahl eines Platin-Rhodiumsystems.It is known that rhodium is a good hardener for a platinum containing one Alloy represents, i.e. rhodium is a good reinforcing agent for a solid Solution and forms a continuous solid solution or a mixed crystal alloy. The resistance to oxidation of rhodium approaches that of platinum and therefore forms the basis for choosing a platinum-rhodium system.

Die Beigabe eines dritten Metalls zu dem Platin-Rhodiumsystem gibt dem System Stabilität insofern, als sie die Betriebsdauer von aus dieser Legierung hergestellten Artikeln und Gegenständen verlängert. Die Beigabe an drittem Metall bildet, wie erwähnt, eher und bevorzugter als Platin oder Rhodium ein Oxyd und verflüchtigt sich während Schweißvorgängen, wodurch die Duktilität der Legierung aufrecht erhalten bleibt. Ohne Beigabe eines dritten-Metalles würde die Legierung gern Sauerstoff absorbieren und brüchig bzw.The addition of a third metal to the platinum-rhodium system gives it the system stability in that it extends the service life of this alloy manufactured articles and objects extended. The addition of a third metal As mentioned, forms an oxide more and more preferably than platinum or rhodium and volatilizes during welding operations, thereby maintaining the ductility of the alloy remain. Without the addition of a third metal, the alloy would like oxygen absorb and brittle or

bröcklig werden, so daß eine Bearbeitung ausgeschlossen ist und eine kürzere Betriebsdauer resultieren würde.become crumbly, so that machining is excluded and one shorter service life would result.

Legierungen, die bis zu 40 % Rhodium enthalten, sind im Handel erhältlich, um jedoch die Festigkeitseigenschaften der Legierung zu vergrößern, muß der Rhodiumgehalt vergrößert werden. Vergrößert man indessen den Rhodiumanteil der Le- Legierung, dann wird die Duktilität gegenteilig beeinflußt, und zwar aufgrund der Sauerstoffabsorption; die Beigabe eines dritten Metalles wird daher gemäß dem erfinderischen Konzept verwendet, um in dieser Situation Abhilfe zu schaffen.Alloys containing up to 40% rhodium are commercially available, however, in order to increase the strength properties of the alloy, the rhodium content must be used be enlarged. If, however, the rhodium content of the le- Alloy, then ductility is adversely affected due to oxygen absorption; the addition of a third metal is therefore used according to the inventive concept, to remedy this situation.

Die Kriterien für die Beigaben eines dritten Metalles schließen daher ein 1. die Fähigkeit, oberhalb einer Temperatur von etwa 9800 Celsius ein flüchtiges Oxyd zu bilden, welches sich leichter bzw. schneller als Platin oder Rhodium verflüchtigt, 2. einen größeren Modul als Platin oder Rhodium, 3. eine geeignete Gitterstruktur, 4. einen höheren Valenzzustand (7, 8, 9), d.h. daß seine freien Elektroden zu Bindungszwecken verfügbar sind, um so den Widerstand der Legierung gegen Kriechen zu verstärken und 5. einen hohen Schmelzpunkt, um hohen Arbeitstemperaturen Widerstand zu leisten.The criteria for adding a third metal are therefore closed a 1. the ability to be a volatile above a temperature of about 9800 Celsius To form oxide, which evaporates more easily or faster than platinum or rhodium, 2. a larger module than platinum or rhodium, 3. a suitable lattice structure, 4. a higher valence state (7, 8, 9), i.e. that its free electrodes are used for binding purposes are available so as to increase the alloy's resistance to creep and 5. a high melting point to withstand high working temperatures.

Üblicherweise wird ein Gegenstand, ein Artikel oder ein Apparat aus einer Platin-Rhodiumlegierung durch Schmieden und Walzen in Blechform hergestellt, dem der endgültige Herstellungsvorgang durch Schweißen folgt. Die erfindungsgemäße Legierung ist jedoch in der Lage, in Formen gegossen zu werden, kann also beispielsweise im Gußverfahren zu Spinndüsen, Abspritzhalbschalen bei der Glasherstellung und dgl. verarbeitet werden.Usually an object, article or apparatus is made from a platinum-rhodium alloy produced by forging and rolling in sheet form, followed by the final manufacturing process by welding. The inventive However, alloy is capable of being cast in molds, for example it can in the casting process to spinnerets, spray half-shells in glass production and the like. are processed.

Bevorzugt wird ein doppelter Vakuumschmelzprozeß bei der Herstellung von Gegenständen zur Verwendung bei hohen Temperaturen, um sicher zu stellen, daß über die gesamte Legierung eine homogene Mischung und gleichmäßige Eigenschaften eingehalten werden, aber auch um Verflüchtigungsverluste der Beigaben des dritten Metalles gleichmäßig zu verteilen.A double vacuum melting process is preferred during manufacture of items for use at high temperatures to ensure that A homogeneous mixture and uniform properties across the entire alloy must be adhered to, but also to the volatility of the additions of the third Distribute metal evenly.

Wird ein strukturelles Bauelement bei der Glasherstellung, beispielsweise ein Buchsenteil oder Düsenkörper zur Verwendung bei hohen Arbeitstemperaturen hergestellt, dann ist es manchmal erwünscht, eine zusammengesetzte Struktur herzustellen, die aus unterschiedlichen Legierungen mit den gleichen Bestandteilen, jedoch in verschiedenen Anteilen besteht. Beispielsweise kann der Bodenteil, die Abschnitte für die Spitzen und die Spitzen selbst (für das Ausziehen der Glasfäden) aus Platin-Rhodiumlegierungen mit hohem Rhodiumgehalt hergestellt werden, deren Zusammensetzungen so variiert werden, daß speziellen Arbeitstemperaturen genüge geleistet ist. Beispielsweise und insbesondere kann ein ternäres Platin-Rhodium-X-System mit einem geringerem Anteil an Rhodium (20 - 25 %) bei dem Körper der Buchse verwendet werden, um eine einwandfreie Stromverteilung und Duktilität aufrecht zu erhalten, wo hingegen. ternäre Platin-Rhodium-X-Systeme mit höherem Rhodiumgehalt (bis zu 60 %) bei der Herstellung der Spitzenabschnitte verwendet werden können, um Deformationen aufgrund von Kriechen bei der zusammengesetzten Struktur zu reduzieren. Weiterhin spielt der elektrische Widerstand bei der Auswahl von Legierungen für die Herstellung von Düsenkörpern, -Platten bzw.Used as a structural component in glass production, for example a socket part or nozzle body manufactured for use at high working temperatures, then it is sometimes desirable to make a composite structure that made of different alloys with the same components, but in different Shares. For example, the bottom part, the sections for the tips and the tips themselves (for pulling out the glass threads) made of platinum-rhodium alloys with high rhodium content, the compositions of which vary so that special working temperatures are sufficient. For example and in particular, a platinum-rhodium-X ternary system with a lower Proportion of rhodium (20 - 25%) used in the body of the socket to make a to maintain proper power distribution and ductility, where on the other hand. ternary Platinum-Rhodium-X systems with a higher rhodium content (up to 60%) during manufacture The tip sections can be used to reduce deformations due to creep at the compound structure to reduce. The electric one continues to play Resistance in the selection of alloys for the manufacture of nozzle bodies, Plates or

Spinndüsen und anderen Apparaten eine wichtige Rolle, da durch diese elektrischer Strom durchgeleitet wird. Sowie der Rhodiumgehalt eines Platin-Rhodiumsystems geändert wird-, um spezielle Eigenschaften zu gewinnen, ändert sich auch der elektrische Widerstand dieses Systems. Damit diese Legierungen mit sich ändernden Rhodiumanteilen zu zusammengesetzten Düsenkörpern bzw. Buchsen verarbeitet werden können, werden verschiedene Anteile des dritten Metalles hinzugefügt, um einen bestimmten Widerstand zu erzielen. Dies ist deshalb notwendig, da die zusammengesetzte Struktur elektrische Widerstände ihrer Teile erfordert, die angenähert gleich groß sind. Deshalb wurde so vorgegangen, daß die (elektrischen) Widerstände dieser Legierungen als Funktion des Anteiles des in diesem enthaltenen dritten Metalles eingestellt wurden. Die Bedeutung von elektrischen Widerständen gleicher Größen ist darin zu sehen, daß unterschiedliche Temperaturen entstehen würden, wenn der Widerstand sich ändert, wodurch die Leistung des auf diese Weise hergestellten Gegenstandes, beispielsweise also eines Düsenkörpers, stark beeinträchtigt werden würde.Spinnerets and other apparatus play an important role because of this electric current is passed through. As well as the rhodium content of a platinum-rhodium system is changed - in order to gain special properties, the electrical one also changes Resistance of this system. So these alloys with changing rhodium proportions can be processed into assembled nozzle bodies or bushings different proportions of the third metal added to a given resistance to achieve. This is necessary because the composite structure is electrical Requires resistances of their parts that are approximately the same size. That's why it was proceeded so that the (electrical) resistances of these alloys as a function the proportion of the third metal contained in this have been set. the The importance of electrical resistances of the same size can be seen in the fact that different temperatures would arise if the resistance changes, whereby the performance of the article manufactured in this way, for example that is, a nozzle body, would be severely affected.

Es ist festgestellt worden, daß die Beimischung geringer Anteile eines dritten Metalles zu einer-Platin-Rhodiumlegierung den "Kontaktwinkel" der Legierung vergrößert. Dieses Charakteristikum ist bei der Herstellung von Glasfasern kritisch, um das Auftreten eines unter der Bezeichnung "Zusammenlaufen bzw. flooding" gekennzeichneten Zustands zu verhindern. Der Kontaktwinkel ist definiert als 2 tan - lh, wobei x h die Höhe der geschmolzenen Glasblase an einem bestimmten Substrat und x der Radius der Blase an ihrer Basis ist. Das Zusammenlaufen ist definiert als das Zusammenlaufen des Glases an der Düse, d.h. als ein Bedecken bzw. Benetzen des Substrats, an dem die Glasblase hängt, also beispielsweise der Düsenplatte oder der Seitenwand des Feeders oder als Benetzen der innen hohlen Vorsprünge bzw. Spitzen in Form von Düsen an-dem unteren Gehäuse mit geschmolzenem Glas, wodurch die Bildung von Glasfäden unterbrochen wird. Bei sich vergrößerndem Kontaktwinkel verringert sich die Tendenz zum Zusammenlaufen, so daß insgesamt ein wirkungsvoller Betrieb möglich ist.It has been found that the addition of small amounts of one third metal to a platinum-rhodium alloy is the "contact angle" of the alloy enlarged. This characteristic is critical in the manufacture of glass fibers, to the occurrence of a marked under the designation "confluence or flooding" Prevent condition. The contact angle is defined as 2 tan - lh, where x h is the height of the molten glass bubble at a given Substrate and x is the radius of the bubble at its base. The convergence is defined as the convergence of the glass at the nozzle, i.e. as a covering or wetting the substrate on which the glass bubble hangs, for example the nozzle plate or the side wall of the feeder or as wetting the internally hollow projections or tips in the form of nozzles on-the lower case with molten glass, causing the formation is interrupted by glass threads. Reduced as the contact angle increases the tendency to converge, so that overall an effective operation is possible.

Es wurden zusammengefaßte Buchsen bzw. Düsenkörperstrukturen aus ternären Platin-Rhodium-X-Legierungssystemen gemäß der Erfindung hergestellt, wobei die Zusammensetzung der Legierung für die Seitenwände, die Spitzen bzw. Nippelplatten und für die Nippel, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, folgende ist: Platin Rhodium Beimischung eines dritten Metalles Seitenwände 75 - 85 15 - 25 spurenmäßig Spitzenplatte 60 - 40 40 - 60 bis zu 1,0 Spitzen 70 - 80 20 - 30 spurenmäßig Der Anteil des zu jeder Legierung hinzugefügten dritten Metalles basiert auf dem Rhodiumgehalt dieser Legierungen, so daß die zusammengesetzte Struktur insgesamt im wesentlichen einen gleichmäßigen elektrischen Widerstand aufweist. Dabei ist, wie schon erwähnt Molybdän das bevorzugte -dritte Metall und wird in den oben angegebenen Bandbreiten Legierungen hinzugefügt, die bei zusammengesetzten Buchsenstrukturen, Düsenkörpern und dgl. verwendet werden. Wie ebenfalls schon ausgeführt, wirken-sich jedoch die anderen aufgeführten Beimengungen an dritten Metallen und Mischungen daraus in der gleichen Weise aus.There were summarized bushings or nozzle body structures from ternary Platinum-rhodium-X alloy systems prepared according to the invention, the composition the alloy for the side walls, the tips or nipple plates and for the nipples, Expressed in percentages by weight, the following is: Platinum Addition of a rhodium third metal sidewalls 75-85 15-25 lane top plate 60-40 40 - 60 up to 1.0 peaks 70 - 80 20 - 30 by trace The proportion of to each alloy added third metal is based on the rhodium content of these alloys, so that the composite structure as a whole is essentially uniform has electrical resistance. As already mentioned, molybdenum is the preferred one -third metal and is made of alloys in the ranges given above added, which in assembled bush structures, nozzle bodies and the like. be used. As already stated, however, the others have an effect Listed admixtures of third metals and mixtures thereof in the same Way out.

Claims

Patent claims:

1. Alloy, characterized in that it consists essentially of Platinum, rhodium, and a third metal is made up, with the third metal on exposure preferentially oxidizes against high temperatures and volatilizes from the alloy, so that the alloy has good ductility (toughness) when operating at high temperatures exhibits and maintains.

2. Alloy according to claim 1, characterized in that the third Metal from the group molybdenum, tungsten, iridium, rhenium and mixtures of these metals is selected.

3. Alloy according to claim 1 or 2, characterized in that it at high temperatures due to preferential oxidation and subsequent volatilization of the third metal has reduced oxidation losses of valuable metal.

4. Alloy according to one or more of claims 1-3, characterized characterized in that they have a high resistance to corrosive in the high temperature range Attacks of molten glass, low creep, high strength properties, a great resistance to brittleness and a time-extended flow range exhibit before tearing.

5. Alloy according to one of claims 1 - 4, characterized in that that it has the following ranges of weight percentages: platinum 40 - 79 rhodium 20 - 85 admixture of a third metal 0E01 - 1.0.

6. Alloy according to one of claims 1 - 5, characterized in that that it consists of the following preferred bandwidths in percent by weight: Platinum 29 - 59 rhodium 40 - 70 admixture of a third metal 0.05 - 0.75.

7. Alloy according to one of claims 1 - 6, characterized in that that it has the following components in percent by weight: platinum 40.0 rhodium 59.5 admixture of a third metal 0.5.

8. Alloy according to one or more of claims 1-7, characterized characterized in that the admixed third metal is molybdenum.

9. Feeder for glass, consisting of side panels and a multitude hollow projections extending outwardly from a given side wall and containing a plurality of streams of molten glass and forming Glass threads controlled discharge, characterized in that the feeder is made of an alloy is made, which consists essentially of platinum, rhodium and a third metal consists, which from the group consisting of molybdenum, tungsten, iridium, rhenium and Mixtures selected therefrom and with the third metal being so sufficient There is an amount that the ductility (toughness) of the alloy is improved.

10. Feeder according to claim 9, characterized in that the connection contains the following components in percent by weight: platinum 40 - 79 rhodium 20 - 85 and a third metal 0.01-1.0.

11. Feeder according to claim 9, characterized in that it consists of a the following proportions in percent by weight alloy is produced: platinum 29 - 59 rhodium 40 - 70 and a third metal 0t05 - 0.75.

12. Feeder according to claim 9, characterized in that it consists of a, the following proportions in percent by weight alloy is produced: platinum 39.6 rhodium 60.0 and a third metal 0.4.

13. Feeder according to one or more of claims 9-12, characterized characterized in that the admixed third metal is molybdenum.

14. Feeder, characterized in that it is made of different alloys' is made and composed of the same components in different Quantities included to special properties of the side walls, the hollow To reach projections and the side wall of the feeder carrying the projections, a substantially uniform electrical resistance being achievable.

15. Feeder according to claim 14, characterized in that deS for.

the side walls are made of a high temperature alloy consisting of 75 - 85 Weight percent platinum, 15 - 25 weight percent rhodium and traces of additions a third metal from the group of molybdenum, tungsten, iridium, rhenium and mixtures from this it is used that a high-temperature alloy is used for the side wall carrying the tips Consists of 40 - 60 percent by weight platinum, 40 - 60 percent by weight rhodium and up to 1.0 percent by weight of a third, from the group molybdenum, tungsten, Iridium, rhenium and mixtures of the same selected metal is used and the third metal in sufficient admixture to increase ductility of the alloy is present and that a hole temperature alloy is used for the hollow projections (tips) Consists of 70 - 80 percent by weight platinum, 20 - O percent by weight rhodium and a trace Addition of a third metal selected from the group of molybdenum, tungsten, iridium, rhenium and mixtures thereof are used is, the proportion of the third metal in all alloys so dimensioned is that the electrical resistance of the alloys when the feeder is used high temperatures is the same.