DE645049C - Metallstreifen, die in Abhaengigkeit von der Temperatur eine veraenderliche Kruemmung erfahren sollen, und Verfahren zur Herstellung solcher Metallstreifen - Google Patents

Description

• Metallstreifen, die in Abhängigkeit von der Temperatur eine veränderliche Krümmung erfahren sollen, -und Verfahren zur Herstellung solcher Metallstreifen Bei der Herstellung und der Benutzung üblicher Bimetalle treten Schwierigkeiten dadurch auf, daß zwei Metalle mit wesentlich verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten unmittelbar an@einandergrenzen. Bei der Herstellung eines solchen Bimetalls äußert sich die Schwierigkeit in der Weise, daß @es nur hei ganz besonders sorgfältigem Arbeiten gelingt, beim Walzen zweier aufeinandergelegter Bleche aus Materialien mit verschiedenenAusdehnungskoeffizienten diese beiden Metalle zum einwandfreien Verschweißen miteinander zu bringen. Bei nicht ganz sorgfältiger Arbeit fällt die Schweißung ganz oder teilweise unvollkommen aus, so daß das fertige Bimetall nachträglich beispielsweise bei Biegungen längs der Schweißnaht aufplatzt. Noch schlechter sind die Verhältnisse für Bimetalle, die aus Vormaterial hergestellt werden, das durch Verbundguß erzeugt wird. Dort sind beide Komponenten durch den Guß bereits ziemlich fest vereinigt und haben beim Anwärmen zum Walzen die Tendenz, sich zu krümmen und auseinanderzuneißen, da die Kräfte bei den dicken Dimensionen sehr groß werden. Beim Zusammenwalzen k5nnen sich die Komponenten dagegen gegeneinander verschieben, bis sie durch den ersten Walzstich vereinigt und unmittelbar in der gleichen Hitze bis zu dünner Stärke ausgewalzt werden. Für die Benutzung des fertigen Bimetalls ist es ebenfalls nachteilig, daß die beiden Schichten mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten unmittelbar aneinandergrenzen, weil infolge der verschieden starken Ausdehnung beider Schichten beim Erwärmen des Bimetalls längs der Schweißnaht bzw. in einer schmalen Zone, benachbart zur Schweißnaht, in den Komponenten des Bimetalls überelastische Deformationen auftreten, die zu Ermüdungserscheinungen des Bimetalls Anlaß geben bzw. zu einer Verlagerung des Nullpunktes.
• Man hat sich bereits bemüht, die geschilderten Schwierigkeiten -bei der Herstellung des Bimetalls dadurch zu beheben, daß man noch eine als Lot wirkende Zwischenschicht zwischen die die Bimetallkomponenten bildenden Metalle oder Legierungen brachte, um damit eine festere Verbindung zwischen den beiden Komponenten mit verschiedenerWärmeausdehnung zu schaffen. Wenn dabei diese als Lot wirkende Zwischenschicht einen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der zwischen denjenigen der beiden eigentlichen Bimetallkomp:onenten liegt; dann sind auch die mechanischen Beanspruchungen durch Zug bzw. Druck längs der Schweißnaht etwas vermindert. Zu einem wirklich nennenswerten Erfolg führte jedoch auch diese Maßnahme nicht. Ähnliches gilt für die Bimetalle, die aus drei Schichten von großer, mittlerer und kleiner Wärmeausdehnung nach einem der drei Verfahren hergestellt sind.
• Gegenstand der Erfindung ist nun ein Metallstreifen, der in Abhängigkeit von der Temperatur eine veränderliche Krümmung erfährt, und das Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem nicht zwei getrennte Schichten von Metallen vorhanden sind und siez nicht der Ausdehnungskoeffizient an eine' (oder im Falle der Verwendung einer Zwi-,' schenschicht an zwei Stellen) Stelle des Querschnitts des Bimetalls unstetig ändert, sondern ein Metallstreifen, bei dem eine stetige oder mindestens feinstufige Änderung des Ausdehnungskoaeffizienten über den ganzen Querschnitt vorhanden ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Streifen nicht aus zwei scharf voneinander getrennten Schichten aus in sich homogenen Metallen oder Legierungen besteht, sondern indem seine Zusammensetzung über den- ganzen Querschnitt sich kontinuierlich oder annähernd kontinuierlich ändert. Bei einem solchen Streifen ist dann auch keine Zone mehr vorhanden, in der überelastische Deformationen auftreten können. Ein solcher Streifen wird sich deshalb besonders dadurch auszeichnen, daß sein Nullpunkt sich auch nach langer Gebrauchsdauer stets sehr genau wieder einstellt.
• Für die Herstellung eines solchen Streifens geht man zweckmäßig von Metallpulvern aus, die man preßt oder preßt und sintert und dann dem Walzvorgang unterwirft. Die Metallpulver können dabei in einer beliebigen Weise gewonnen worden sein, beispielsweise in bekannter Weise auf dem Wege über die `letallcarbonyle, durch Verglühen und Reduzieren der Nitrate, durch Reduktion der Oxyde USW. Will man nun beispielsweise einen Streifen herstellen, der einem an sich bekannten Bimetall entspricht, dessen eine Seite aus einer etwa 36o'oigen Nickeleisenlegienung besteht und deren andere aus 27 o/oigem Nickeleisen mit Zusatz von etwa 5 Molybdän gewählt ist, so wird man zunächst von einer Mischung von Nickel- und Eisenpulver im Verhältnis 36:64 ausgehen. Auf diese Schicht werden dann allmählich an Eisen angereicherte Schichten aufgetragen. Nach Erreichung einer gewissen Schichthöhe werden dann den weiteren Schichten allmählich steigende Molybdängehalte zugesetzt, bis man schließlich als oberste Schicht eine solche aus 27 Teilen Nickel, 73 Teilen Eisen und 5 Teilen Molybdän wählt. Die so aufgeschichteten Metallpulver unterwirft man dann der direkten Sinterung oder einem starken Druck, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Erwärmung, erwärmt dann bis zur Sinterungstemperatur und erhält somit einen Ausgangsblock, den man in üblicher Weise zu Blechen oder Streifen auswalzen kann. Da bei dem Pressen und gegebenenfalls Sintern eine ge-

  w.s, ischung der einzelnen Schichten

  ist es in der Regel nicht erforder-

  lfi '@esehr große Zahl von verschiedenen

  ' Sduchten von Anfang an aufeinanäerzulirin-

  gen, sondern es genügt, wenn man nur wenige Schichten verschiedener Zusammensetzung vorsieht.
• Das Sintern von Metallpulvern zum Zwecke poröse oder nicht poröse Metallstücke herzustellen, ist an sich bekannt.
• Ferner ist vorgeschlagen worden, ohne daß dies zum Stande der Technik gehört, Verbundmetalle durch Sintern mehrerer Schichten pulverförmiger Metalle zu erzeugen. Es war aber nicht bekannt oder vorgeschlagen, Me- tallstreifen, die eine mit der Temperatur veränderliche Krümmung erfahren sollen, durch Sintern mehrerer aufeinandergeschichteter Metallpulver herzustellen, mit dem Ziel, einen Streifen zu erhalten, dessen Ausdehnungskoeffizient sich über den Querschnitt des Streifens kontinuierlich oder feinstufig ändert.
• Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß ein gemäß der Erfindung hergestellter Streifen auch einen bedeutend festeren inneren Zusammenhalt und wesentlich exaktere Biegungseigenschaften und Nullpunktsreproduktion be- sitzt als ein in üblicher Weise durch Schweißen hergestelltes Bimetall, bei dem die einzelnen Bestandteile scharf voneinander getrennt sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE-i. Metallstreifen, die in Abhängigkeit von der Temperatur eine veränderliche Krümmung erfahren sollen, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ausdehnungskoeffizient dies Metallstreifens über den Querschnitt hinweg durch kontinuierliche oder feinstufige Änderung der Zusammensetzung des Metalls kontinuierlich oder feinstufig ändert.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von -e# tallstreifen nach Anspruch t; dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Gemisch aus Nickel.- und Eisenpulver im Verhältnis 36:6q. an Eisen angereicherte Schichten aus Nickel- und Eisenpulver und schWßlich Schichten mit zunehmendem Molybdängehalt geschichtet werden, wobei die obere Schicht 27 Teile Nickel, 73 Teile Eisen und 5 Teile Molybdän enthält.