DE1483283A1 - Verfahren zur Herstellung pulverfoermiger Legierungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung pulverfoermiger LegierungenInfo
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Description
betreffend
"Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Legierungen".
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung molybdänhaltiger Legierungen. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von dispersionsmodifizierten, molybdänhaltigen Legierungen in Pulverform.
Molybdän ist ein wertvolles Legierungselement für Eisen, Kobalt, Nickel und Chrom und ergibt mit diesen
Metallen Legierungen, die bei sehr hohen !Temperaturen hohe Festigkeit aufweisen. Bei der Herstellung dispersionsmodifizierter Legierungen dieser Metalle nach bekannten
Verfahren, z. B. durch Vermählen trockener, pulverförmiger Gemische, war es schwierig, Pulver von vollständig
homogener, gleichförmiger Zusammensetzung zu erhalten. Diese Schwierigkeiten traten auch bei der Herstellung der
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Pulver durch Fällungsverfahren auf, z. B. durch Fällen
oxydischer Verbindungen der Legierungsmetalle und anschließende Reduktion der Oxyde mit Wasserstoff oder
-anderen Reduktionsmitteln nach der USA-Patentschrift 3 019 103. Überdies wurden bei den bekannten Fällungsverfahren
häufig unerwünschte Verunreinigungen eingebracht, deren Entfernung besondere Schwierigkeiten
bereitete.
Nach anderen Herstellungsverfahren, z. B. dem der USA-Patentschrift 2 972 529, trachtete man die
Verunreinigung der Legierungen dadurch zu vermeiden, daß man nur solche Reaktionspartner verwendete, deren
Nebenprodukte bei der anschließenden Kalzinierung vollständig entfernt werden können. Jedoch blieben
Schwierigkeiten bezüglich der chemischen Zusammensetzung, genauer des Molybdängehaltes der erhaltenen
Legierung, bestehen, d. h. der Molybdängehalt war weiten und nioht vorhersehbaren Schwankungen unterworfen.
Es wurde jetzt gefunden, daß die Schwierigkeiten der Homogenisierung von Molybdän in seinen dispersionsoodiflzierten
Legierungen mit Eisen, Kobalt, Nickel und Chrom gelöst werden können, wenn man die oxydischen
Verbindungen von Eisen, Kobalt, Nickel und Chrom oder deren Gemische, insbesondere mit Wolfram oder Kupfer,
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zunächst als dispersionsmodif!zierten, teilchenförmigen
Feststoff fällt und anschließend die oxydische Molybdänverbindung auf dem Niederschlag aus einer wässrigen
Ammoniummolybdatlösung "bei sorgfältig geregeltem pH-Wert abscheidet, worauf man das Produkt kalziniert und
reduziert. Genauer betrifft die Erfindung ein Verfahren Zur Herstellung von legierungen in Pulverform, wobei in
der Legierung sehr feine !Teilchen eines feuerfesten Metalloxyds dispergiert sind und die legierung eine
Metallmatrix aus Molybdän und zumindest einem der Metalle
gegebenenfalls Eisen, Kobalt, Nickel und/oder Chrom enthält und/zumindest
eines der zuletzt genannten 4 Metalle zusammen mit Wolfram oder zumindest eines der zuletzt genannten 4 Metalle
zusammen mit Kupfer vorliegt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
1) einen teilchenförmigen Peststoff, bestehend aus einer sauerstoffhaltigen Verbindung eines jeden Metalles,
mit Ausnahme von Molybdän, das in der fertigen Legierung vorhanden sein soll, herstellt, wobei In dem teilchenförmigen
Feststoff etwa 0,05 bis etwa 10 Vol.-# Teilchen feuerfester Oxyde mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von etwa 2 bis etwa 500 m/u und einer freien Energie der Bildung bei 1000° C von zumindest
95 kcal/gAtom Sauerstoff derart dispergiert sind, daß sie auf mechanischem Wege nicht abgetrennt werden
können und daß man
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2) den teilchenförmigen Feststoff in einer wässrigen Ammoniummolybdätlösung mit einem pH-Wert von etwa 5,5
Dis etwa 8,5 in einer Menge dispergiert, die die löslichkeit des teilchenförmigen Peststoffes in der
lösung wesentlich übersteigt und den pH-Wert in diesem Bereich hält, bis ein molybdänhaltiger Überzug auf der
Oberfläche des teilchenförmigen Feststoffes abgeschieden ist, worauf man
3) den überzogenen Feststoff von der Lösung trennt und bei
einer Temperatur von etwa 100 bis etwa 550° Ckalziniert und
4) das kalzinierte Produkt, auf eine Temperatur von etwa
450 bis etwa 1200° C im Kontakt mit einem Reduktionsmittel der Gruppe Wasserstoff, Kohlenstoff, Kohlenmonoxyd
und Kohlenwasserstoffgasen erwärmt. Auf diese Weise werden der dispersionsmodifizierte, teilchenförmige
Feststoff und sein molybdänhaltiger Überzug zu den entsprechenden Metallen reduziert und diese Metalle
miteinander legiert. Die dispersen feuerfesten Oxyde mit einer freien Energie der Bildung bei 1000° 0 von
zumindest 95 koal/gAtom Sauerstoff werden unter diesen Bedingungen nicht reduziert und verbleiben als
Dispersoid in der fertigen Legierung.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man
molybdänhaltige, dispers!onsmodifizierte Legierungen
mit in engen Grenzen geregelter Zusammensetzung, die von Ansatz zu Ansatz innerhalb sehr ausgeprägter Grenzen
reproduzierbar ist, wobei der Molybdängehalt des Produktes innerhalb etwa + 0,2 36 gesteuert werden kann. Nach dem
erfindungegemäßen Verfahren wird ferner der Gehalt der Legierungen an Verunreinigungen auf einem Minimum gehalten,
wodurch man Legierungen mit verbesserten metallurgischen Eigenschaften erhält. Infolgedessen werden durch die
vorliegende Erfindung gleichzeitig die Probleme der Inhomogenität, der ungenügenden Reinheit und der unvorhersehbaren Schwankungen der chemischen Zusammensetzung
dispersionsmodifizierter Legierungen gelöst.
Der als Substrat für die Abscheidung von Molybdänverbindungen dienende teilchenförmige Feststoff besteht
aus Verbindungen eines oder mehrerer Metalle der Gruppe
gegebenenfalls aus Elsen, Kobalt, Nickel und Chrom und /Verbindungen zumindest
eines dieser Metalle mit Wolfram oder mit Kupfer, d. h. er muß eine Verbindung eines jeden Metalles,mit Ausnahme
von Molybdän, enthalten, das in der fertigen Legierung anwesend sein soll. In dem teilchenförmigen, festen
Matrixmetall-Subitrat müssen, mechanisch nicht trennbar
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^ O mm
von diesem, die Teilchen der Einlage (filier) aus feuerfestem
Oxyd dispergiert sein, die zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten
legierungen dienen. Kennzeichnend für den teilchenförmigen, dispersionsmodifizierten Feststoff ist
es ferner, daß er sich zu höchstens 30 g Metall/l in einer wässrigen Ammoniummolybdatlösung bei einem pH-Wert von etwa
5,5 bis etwa 8,5 löst und bei einer Temperatur von etwa bis etwa 1200° C zu Metall reduziert wird, nachdem er vorher
bei etwa 100 bis etwa 550° C kalziniert wurde. Das Vorhandensein eines Jeden dieser Kennzeichen kann ziemlich
unabhängig von der Verwendung des Materials in dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt werden.
Der dispersionsmodifizierte, teilchenförmige Peststoff
kann in form oxydischer, d. h. säuerstoffhaltiger,
Verbindungen gefällt werden, wobei die Einlage aus feuerfestem Oxyd anwesend ist. Der Peststoff kann ein Oxyd,
Hydroxyd, wasserhaltiges Oxyd, Oxycarbonat oder Hydroxycarbonat des oder der Metalle, mit Ausnahme von Mondän,
sein, die in der fertigen Legierung anwesend sein sollen. Man kann die oxydischen Metallverbindungen aus irgendeinem
löslichen Salz der Metalle fallen. Vorzugsweise verwendet man die Nitrate, kann jedoch auch die Chloride, Sulfate
Ader Acetate verwenden. Bevorzugte Ausgangssubstanzen
Bind z, B, Eieen-(lII)-nitratt Kobaltnitrat und Nickelnitrat.
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Es kann eine einzelne feuerfeste Einlage oder mehr als eine Einlage anwesend sein. Die leuchen der Einlage
aus feuerfestem Oxyd, die zur Modifizierung der Eigenschäften und insbesondere der Festigkeit der erfindungsgemäß
herstellbaren Legierungen dienen, enthalten verhältnismäßig schwer reduzierbare Oxyde, d. h· Oxyde,
die unter den Bedingungen, unter welchen die oxydischen Vorläufer der Matrix-Legierung in Metall übergehen, nicht
reduziert werden. Diese Oxyde können bereits in Oxydform verwendet oder aber können sie während der Durchführung
des Verfahrens durch Erwärmen eines oxydbildenden Materials erzeugt werden. So kann die Metall und Sauerstoff
enthaltende Einlage aus einem Metalloxyd, einem wass-er-
einem
haltigen Oxyd,/Carbonat, Oxalat oder im allgemeinen aus irgendeiner Verbindung hergestellt werden, die beim Erwärmen auf 1500° 0 bis zum konstanten Gewicht ein feuerfestes Metalloxyd liefert. Typische, als Einlage geeignete Oxyde sind z. B. Aluminiumoxyd, Zirkoniumdioxyd, Titandioxyd, Magnesia, Hafniumoxyd und verschiedene andere Oxyde, einschließlich insbesondere Thoriumdioxyd. Eine Aufzählung erfindungsgemäß geeigneter feuerfester Oxyde findet sich Inder USA-Patentschrift 2 972 529, Spalte 3, Zeilen 21 bis 45.
haltigen Oxyd,/Carbonat, Oxalat oder im allgemeinen aus irgendeiner Verbindung hergestellt werden, die beim Erwärmen auf 1500° 0 bis zum konstanten Gewicht ein feuerfestes Metalloxyd liefert. Typische, als Einlage geeignete Oxyde sind z. B. Aluminiumoxyd, Zirkoniumdioxyd, Titandioxyd, Magnesia, Hafniumoxyd und verschiedene andere Oxyde, einschließlich insbesondere Thoriumdioxyd. Eine Aufzählung erfindungsgemäß geeigneter feuerfester Oxyde findet sich Inder USA-Patentschrift 2 972 529, Spalte 3, Zeilen 21 bis 45.
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Die Fällung des dispersionsmodifizierten, teilchenförmigen Feststoffes kann zweckmäßig durch Zusatz
geeigneter Lösungen von Salzen eines oder mehrerer Matrix-. metalle zu einer wässrig-alkalischen Lösung, unter
Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von über 7» erfolgen·
Man kann jedoch auch die Lösung von Salzen des oder der Matrixmetalle und eine geeignete Lösung oder ein Aquasol
des Materials, das das feuerfeste Oxyd ergibt, gleichzeitig, jedoch getrennt, einer kleinen Menge (heel) Wasser zufügen.
Vorzugsweise vermeidet man jedoch die Koagulation oder Gelierung der kolloidalen Dispersion der Teilchen der
Einlage, indem man mit verdünnten Lösungen arbeitet oder gleichzeitig Lösungen oder Dispersionen der Einlage und ι
des oder der Salze der Legierungsmetalle einer kleinen *
Menge Wasser, wie oben beschrieben, hinzufügt.
Nach dem Fällen der dispersionsmodifizierten,
oxydischen Verbindungen des oder der Metalle, mit Ausnahme von Molybdän, empfiehlt sich die Entfernung von während «f
der Fällung als Nebenprodukte entstandenen Salzen durch Waschen des Niederschlages. Da man im allgemeinen zur
Fällung des dispersionsmodifizierten, teilchenförmigen Feststoffes ein alkalisches Material, wie Natriumhydroxyd,
Kaliumhydroxyd, Lithiumhydroxyd, Ammonium- oder 3?etramethylammoniumhydroxyd,
Ammoniumcarbonat oder Natriumcarbonat verwendet, entstehen als Salze z. B. Natrium-
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nitrat, Ammoniumnltxat oder Kaliumnitrat. Diese müssen
aus dem gefällten Substrat vollständig entfernt werden, damit sie in der fertigen, durch Molybdän modifizierten,
Legierung nicht stören.
Ein Vorteil der Verwendung salpetersaurer Salze
zusammen mit wässrigem Ammoniak zum Fällen des dispersionsmodif!zierten, teilchenförmigen Feststoffes, der das
Substrat für die Molybdänfällung bilden soll, liegt darin, daß Ammoniumnitrat bei verhältnismäßig niederen
Temperaturen flüchtig 1st und daher bei dem anschliessenden Erwärmen des Subetratmaterials leicht entfernt
wird. Jedoch tritt infolge der Tendenz vieler Metalle, z. B. von Kobalt und Nickel, zur Bildung von Aminkomplexen eine Komplikation bei der Fällung auf. Obwohl
diese unerwünschten Nebenreaktionen weitgehend durch sorgfältige Regelung des pH-Wertes während der Fftllung
des Substrates vermieden werden können, muß man das gefällte Produkt zur Entfernung aller möglichen
Verunreinigungen gründlich waschen.
Entsprechend einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält der teilohenförmige Feststoff
die leuchen der Einlage in Form wasserhaltiger Oxyde
und wird durch gemeinsame Fällung der Verbindungen
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der Legierungsmetalle und der wasserhaltigen Oxydteilchen der Einlage, insbesondere von wasserhaltigem Thoriumdioxyd,
durch Vermengen von lösungen der Verbindungen der Legierungsmetalle, von Thoriumnitrat und wässrigem
Ammoniumcarbonat hergestellt. DaB so erhaltene Substrat aus Carbonat und wasserhaltigem Oxyd wird gründlich
gewaschen, bevor auf diesem der molybdänhaltige überzug
abgeschieden wird.
Aguasole kolloidaler Metalloxyde enthalten Teilchen in dem geeignetsten Zerteilungszustand und Größenbereich
und sind deshalb bei der Herstellung von Legierungen nach der Erfindung eine zweckmäßige Form zur Einführung von
Substanzen, die feuerfeste Oxyde ergeben. Z. B. fügt man zur Herstellung von Thoriumdioxyd als feuerfeste
oxydische Einlage enthaltenden Legierungen vorzugsweise ein durch Kalzinieren von Thoriumoxalat bei 550° 0 und
Dispgergieren des erhaltenen Thoriumdioxyds in einer
wässrigen Thoriumnitrafclösung hergestelltes Thoriumdioxydsol
zu.
Entsprechend einer bevorzugten erfindungsgemäßen
AusfUhrungsform scheidet man daher eine Molybdänverbindung auf einem Substrat ab, das entweder eingebettete
Teilchen der Einlage enthält oder mit einer Metall und Sauerstoff enthaltenden Zubereitung vermengt ist, die
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bei dem anschließenden Erwärmen !Teilchen eines feuerfesten Oxyds ergibt.
Die Mengenverhältnisse der Metallverbindungen zu den Teilchen <fer Einlage ändern sich jjejnach der gewünschten
Zusammensetzung der fertigen Legierung. Vorzugsweise verwendet man etwa 0,5 bis etwa 10 Vol.-?6 Teilchen des
feuerfesten Oxyds in der fertigen legierung. Insbesondere bevorzugt aind etwa 1 bis etwa 5 Vol.-#. Die zuzufügende
prozentuale Menge hängt bis zu einem gewiesen Grad von der Teilchengröße ab, deren durchschnittlicher Durchmesser
vorzugsweise etwa 5 bis etwa I50 m/u. beträgt. Die
bevorzugte Menge von etwa 0,5 bis etwa 10 Vol.-# und die
insbesondere bevorzugte Menge von etwa 1 bis etwa 5 Vol.-# bezieht eich auf eine Einlage mit einem durchschnittlichen
Durchmesser von etwa 25 m/U in der fertigen, molybdänhaltigen,
dispersionsmodifizierten Legierung.
Entsprechend einer besonders bevorzugten, erfindungsgemäßen
Ausführungsform enthält das Substrat, auf welchem eine Molybdänverbindung abgeschieden wird, Nickelcarbonat,
worin Thoriumdioxyd mit einer Teilchengröße von unter 1 /U
dispergiert ist. Die Zusammensetzung der fertigen, Nickel, Molybdän und Thoriumdioxyd enthaltenden Legierung kann
innerhalb eines recht weiten Bereiches, z. B. von etwa 1 bis etwa 20 f>
Molybdän und etwa 0,05 bis etwa 10 % Thorium
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schwanken. Vorzugsweise enthält das Fertigprodukt neben Nickel etwa 10 Gew.-# Molybdän und etwa 2 Vol.-# !Dhoriumdloxyd.
Ein besonderer Vorteil bei der erfindungsgemäßen Herstellung einer Legierung mit dieser oder einer
ähnlichen Zusammensetzung liegt darin, daß keine Hochtemperaturbehandlung erforderlich ist, um die Metallkomponenten
zu legieren, und so ein unerwünschtes Wachstum der !Teilchen des feuerfesten Oxyds vermieden wird.
Die Verwendung von Ammoniummolybdat zur Herstellung des molybdänhaltigen Überzugs auf dem Substrat ist besondee
vorteilhaft, da keine feste Verunreinigungen ergebenden Ionen dem Schlamm oder der im Kreislauf geführten
Flüssigkeit hinzugefügt werden, die zusammen mit der Molybdänverbindung auf dem Substrat aufgenommen werden
könnten. Das Ammoniumion verflüchtigt sich leicht, während ddes anschließenden Erwärmens vor cer Reduktion. Um die
Molybdänverbindung gleichförmig auf dem Substrat abzuscheiden, muß der pH-Wert des Schlammes, d. h. der
Ammoniummolybdat lösung, auf etwa 5 »5 bis etwa 8,5 eingestellt und auf der gewählten Höhe bis zur Beendigung
der Abscheidung des molybdänhaltigen Überzugs gehalten werden. Vorzugsweise wendet man einen pH-Wert von etwa
6,5 an. Zur Einstellung und Aufrechterhaltung solcher pH-Werte ist ein Ansäuern des Schlammes erforderlich,
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wofür vorzugsweise Salpetersäure verwendet wird. Ebenso, wie durch die Ammoniummolybdatlösung, werden auch durch
Salpetersäure keine fremden Ionen eingeführt, die nicht bei der anschließenden Kalzinierung, sondern nur durch
Waschen des mit Molybdän behandelten Substratmaterials entfernt werden können. Der pH-Wert während der
Abscheidung der Molybdänverbindung wird nahe an 6,5 gehalten, um die Gesamtkonzentration von Molybdän und
aus dem Substrat gelösten Metallionen in der überstehenden Flüssigkeit möglichst niedrig zu halten.
Die Abscheidung einer Molybdänverbindung auf dem Substratmaterial erfolgt nicht sofort und erfordert
normalerweise bis zur Erreichung eines konstanten Zustandes 2 bis 4 Stunden. Wünscht man eine höhere
Molybdänabscheidung, so kann eine längere Behandlungszeit erforderlich sein. Ebenso können bei pH-Werten von über
6,5 in der Flüssigkeit längere Behandlungszeiten notwendig werden. Sie Gleichgewichtsverteilung von Molybdän zwischen
der festen !hase und der Lösung ist bei Substraten verschiedener Zusammensetzungen und bei verschiedenen
Herstellungsverfahren verschieden und kann in jedem Falle
werden,
experimentell bestimmt watat Jedoch kann man in jedem Falle solche Behandlungszeiten und pH-Werte experimentell auffinden, unter welchen ein übergang von mehr als 80 # des Molybdäns In die feste Phase möglich ist. Wenn eine
experimentell bestimmt watat Jedoch kann man in jedem Falle solche Behandlungszeiten und pH-Werte experimentell auffinden, unter welchen ein übergang von mehr als 80 # des Molybdäns In die feste Phase möglich ist. Wenn eine
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Art Substrat bereits charakterisiert und das bevorzugte Verfahren festgestellt wurde, ist das Verhalten gut
reproduzierbar und kann das Material von Ansatz zu Ansatz In sehr zufriedenstellender Weise reproduziert werden.
Nach beendeter Abscheidung der Molybdänverbindung werden die Feststoffe von Wasser, gewöhnlich durch
Filtration, getrennt. Der Filterkuchen wird jedoch vorzugsweise nicht gewaschen, da es schwer vorauszusehen
oder zu steuern ist, welche Mengen Molybdat durch das Waschen entfernt werden. Da die in den Schlamm
eingeführten Fremdionen bei der Kalzinierung entfernt werden, weist das Produkt auch ohne Waschen zufriedenstellende
Eigenschaften auf.
Der von Wasser getrennte, tellchenförmige Feststoff
mit dem molybdänhaltigen Überzug wird bei einer !Temperatur von etwa 100 bis etwa 550° 0 getrocknet und kalziniert,
wobei ein inniges Gemisch reiner Oxyde entsteht. Gewöhnlich wird ein Erwärmen auf 100° 0 nicht als
Kalzinierung betrachtet, doch wird hiedurch die Dehydratisierung mancher Hydroxyde zu Oxyden bewirkt.
Zur Erzielung einer vollständigen Kalzinierung wird jedoch die Temperatur gewöhnlich weit über 100° C gehalten.
Andererseits sind !Temperaturen von über 550° C im allgemeinen
unerwünscht, da deren Erzeugung höhere Kosten
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verursacht, die Oxyde gesintert und die anschließende Reduktion von Oxyd zu Metall verlangsamt werden können.
Auch sind bei höheren !Temperaturen manche Oxyde, z. B.
MoO3 oder WO5, flüchtig. Das hei nicht über 550° C
kalzinierte, mit Molybdän behandelte Substratmaterial wird pulverisiert, vorzugsweise in einer Schlagmühle,
z. B. einer Hammermühle, wobei man ein Pulver mit einem Maximum zugänglicher Oberflächen für die anschließende
Reduktion der Metalloxyde zu Metall erhält.
Nach dem Pulvern werden die Oxyde bei einer Temperatur von etwa 450 bis etwa 1200° C im Kontakt mit einem
Reduktionsmittel der Gruppe Wasserstoff, Kohlenstoff, Kohlenmonoxyd und Kohlenwasserstoffgase reduziert, wodurch
der teilchenförmige Feststoff und sein molybdänhaltiger Überzug zu den Metallen reduziert und diese Metalle
miteinander legiert werden. Vorzugsweise wird die Reduktion in einem durchlaufenden Strom des reduzierenden Gases
durchgeführt, bis der Taupunkt des ausströmenden Gases
auf -50° C absinkt. Wasserstoff ist das bevorzugte Reduktionsmittel für die meisten der Metalle, ,Jedoch
können andere Reduktionsmittel anstelle von oder zusammen mit Wasserstoff verwendet werden. Das Kohlenwasserstoffgae
kann Methan oder ein höherer Kohlenwasserstoff sein.
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Bei jedem der verwendeten Reduktionsmittel oder Kombination von Reduktionsmitteln ist es wichtig, die
Temperatur während der Reduktion sorgfältig zu regeln, um eine vorzeitige Sinterung des Produktes zu verhüten,
da durch eine solche Einschlüsse von nicht reduziertem Metalloxyd entstehen könnten. Auch sind vor der vollständigen
Reduktion des Matrix-Materials hohe Temperaturen zu vermeiden, damit keine Reaktion zwischen den reduzierbaren
Verbindungen der Metallmatrix und den Teilchen des feuerfesten Oxyds eintreten kann. Eine Möglichkeit zur
Vermeidung eines vorzeitigen Sinterns besteht darin, das mit Molybdän behandelte Substratraaterial in einen Ofen
mit geregelter Temperatur zu bringen und das reduzierende Gas so langsam zuzuführen, daß ein Sintern bei der
Reduktion vermieden wird. Verfährt man auf diese Weise, so erfolgt die Reduktion nicht so rasch, daß große
Wärmemengen freigesetzt werden und die Temperatur des Ofens in unkontrollierbarer Weise ansteigt. Das
reduzierende Gas oder das Gemisch reduzierender Gase kann gegebenenfalls mit einem Inertgas, wie Argon,
verdünnt werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit herabzusetzen und heiße Stellen, sowie örtliches Sintern zu
vermeiden.
Nach beendeter Reaktion wird der Reaktor auf Raumtemperatur abgekühlt, mit einem Inertgas durchgespült und
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das Produkt entfernt. In dem so erhaltenen Produkt sind das Molybdän und die gegebenenfalls anwesenden Teilchen
der Einlage über das Produkt gleichförmig verteilt.
Zur Legierung des Molybdäns mit dem oder den anderen in dem Substrat anwesenden Metall(en) ist keine Hochtemperaturbehandlung
erforderlich. Jedoch kann es aus anderen Gründen erwünscht sein, das reduzierte Produkt
auf hohe Temperaturen zu erwärmen, bevor man es einer weiteren metallurgischen Behandlung unterwirft. Durch
die Hochteraperaturbehandlung wird die spezifische Oberfläche der gepulverten legierung verkleinert und so die
Neigung der gepulverten Legierung, sich an der Luft zu reoxydieren, vermindert. Die Temperatur zur Durchführung
einer bestimmten Reduktion und die Temperatur anschlieBender Wärmebehandlung})ändern sich mit der
Zusammensetzung dee Substrats. Z. B. können Chrom und
Wolfram enthaltende.Substrate bei höheren Temperaturen reduziert und wärmebehandelt werden, als z. B. Eisen und
Kupfer enthaltende Substrate. Die Dauer und Temperatur bei der Reduktion und anschließenden Wärmebehandlung
werden zum Teil durch den Gehalt an der Einlage (in Vol.-Teilen) in der erhaltenen Legierung und die Größe
der Teilchen der Einlage bestimmt. In jedem !Falle hält man vorzugsweise die Temperatur sowohl für die
Reduktion,als auch für die anschließende Wärmebehandlung
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zumindest 50 C unter dem Schmelzpunkt des im Substrat enthaltenen Metalls oder der legierung.
In der vorstehenden Beschreibung wurden wiederholt Teilchen einer Einlage aus feuerfesten Oxyden erwähnt.
Dies sind Teilchen, die unter den Bedingungen der Reduktion zu den Matrix-Metallen nicht reduziert werden.
Die Teilchen dienen zur Erhöhung der HPestigkeit der
fertigen Legierung. Die Bezeichnung dieser Teilchen als "Einlage" soll nicht darauf hindeuten, daß es sich hier
um inerte Füllstoffe oder Verdünnungsmittel handelt. Diese sind vielmehr wirksame Bestandteile der erfindungsgemäß
herstellbaren Produkte und die solche Einlagen enthaltenden Produkte werden bevorzugt.
Die Erfindung wird anhand nachstehender Beispiele näher erläutert. In diesen Beispielen bedeuten "Teile"
Gew.-Teile, wenn nicht anders angegeben:
In diesem Beispiel wurde Molybdän'auf einem teilchenförmigen,
festen Ausgangsmaterial abgeschieden, das Nickelcarbonat enthielt, worin Thoriumdioxyd von geringer
Teilchengröße dispergiert war. Der teilchenförmige Peststoff wurde hergestellt, indem man 3 m-Iösungen von
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U83283
1) Nickelnitrat, Ni(NO5)2 und
2) Ammoniumcarbonat, (NH.)«00* in Gegenwart von
3) einer kolloidalen, 1 #igen Dispersion von Thoriumdioxyd,
die durch Zusatz von Thoriumnitrat, Th(FO,). stabilisiert
war, vermengte.
Der mittlere Teilchendurchmesser des Thoriumdioxyds betrug
11 m/U und das Molverhältnis Th(NO,). : ThO2 15 ! 100. Das
Vermengen der lösungen erfolgte durch gleichzeitige Einführung der Lösungen von Nickelnitrat, Ammoniumcarbonat
und der Thoriuranitrat-Thoriumdioxyd-Dispersion über
getrennte Einströmöffnungen in eine Mischvorrichtung (pipeline mixer) unter kräftigem Rühren in dem Reaktionsgefäß. Beim Vermengen dieser Substanzen schieden sich
Feststoffe aus, worin das Thoriumdioxyd gleichförmig über den Niederschlag verteilt war. Das Gewichtsverhältnie
Nickel : Thoriumdioxyd in dem Niederschlag betrug 97,8 : 2,2, der endgültige pH-Wert des Schlammes nach der
Fällung der Nickel-Thoriumdioxyd-Feststoffe 7,0.
Der so erhaltene Schlamm wurde in einer Filterpresse filtriert und der Filterkuchen mit gereinigtem Wasser
gründlich gewaschen. Die gewaschenen Feststoffe wurden durch kräftiges Rühren in gereinigtem Wasser zu einem
Schlamm mit 219 g/l auf den Nickelgehalt bezogen, aufgeschlämmt. Das Gesamtvolumen des Schlammes betrug
90981 1 /0880
282,1 1. Der Schlamm wurde gerührt und 41»1 1 einer
Aimnoniummolybda ti ösung, enthaltend 250 g (NH, ^Mo^Ogj
hinzugefügt, entsprechend einem Mo/(Mo + Ni)-Gehalt von
8,9 $>. Nach der Zugabe der Ammoniummolybdatlösung hatte
der Schlamm einen pH-Wert von 7,65. Um den pH-Wert auf
den gewünschten Wert von 6,5 einzustellen, setzte man zunächst 6,75 1 konzentrierte Salpetersäurelösung aus
einem Tropftrichter im Verlaufe von 0,8 Stunden zu. Der
pH-Wert des Schlammes war nun 7,00. Das Rühren und der Säurezusatz wurden weitere 3 Stunden fortgesetzt und
während dieser Zeit zusätzliche 9,80 1 Salpetersäurelösung zugegeben. Der pH-Wert des Schlammes war nun 6,50
und blieb 1 Stunde bei konstantem Rühren unverändert. «
Der angesäuerte Schlamm wurde hierauf in eine Filterpresse gepumpt und der Filterkuchen in Schalen
entleert und bei einer Temperatur von höchstens 550° C
16 Stunden getrocknet und kalziniert, wobei man ein β
Gemisch aus reinen Oxyden erhielt, Der kalzinierte »
Filterkuchen wurde abgekühlt und in einer Hammermühle gepulvert.
Das so erhaltene braune, pulverförmige Oxyd wurde in Schalen in einen Reduktionsreaktor gebracht, über
das Oxyd technioch reiner Elektrolysenwasserstoff im Kreislauf geführt und die Temperatur auf 450° G gesteigert.
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Bei dieser !Temperatur wurde reduziert, bis der Taupunkt des austretenden Wasserstoffs auf -30° C sank. Anschließend
wurden die Oxyde unter fortgesetztem Einleiten von Wasserstoff auf 600° C erwärmt und die Reduktion fortgesetzt,
"bis der Taupunkt auf -50° 0 abfiel. An diesem Punkt wurde
die Reduktion als beendet angesehen. Das Metallpulver wurde weitere 3 Stunden in Wasserstoff auf 1000 bis 1050° C
erwärmt, anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, der Reaktor mit Argon gespült und anschließend Luft zutreten
gelassen. Das erhaltene metallische Pulver wog 56,3 kg und wies folgende Eigenschaften auf:
Thoriumdioxydgehalt 1,95 3*, Mo/(Mo + Ni) 8,26 #, Oberfläche
0,600 m /g, Oberflächensauerstoff 0,131 #.
Um die metallurgischen Eigenschaften des so hergestellten Materials zu prüfen, wurde ein Teil des
Pulvers unter Anwendung eines hydrostatischen Drucks von 2810 kg/cm (40 000 psi) zu einem Barren mit 5,08 cm
Durchmesser und 5,08 cm Länge verpresst. Der Barren wurde in eine Büchse eingekapselt, 1 1/2 Stunden in
Wasserstoff bei 480° C gesintert und anschließend 2 1/2 Stunden auf 900° C erwärmt. Während des Abkühlens auf
Raumtemperatur wurde der Barren evakuiert und anschließend noch unter vermindertem Druck in der Büchse dicht
eingeschlossen. Der eingeschlossene Barren wurde bei 910° 0 im Verhältnis (extrusion ratio) 10 : 1 verpreest,
abgekühlt und die Büchse entfernt (decanned).
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Barch sofortige Untersuchung des Preßstabes unter dem
Lichtmikroskop bei 500-facher Vergrößerung und unter dem
ELektronenraikroskop bei 50 000-facher Vergrößerung wurde
festgestellt, daß keine Inseln oder Streifen (stringers) von Thoriumdioxyd vorhanden waren. Der Preßstab wurde
kalt bis zu einer 50 #igen Querschnittsabnahme bearbeitet
und auf seine mechanischen Eigenschaften geprüft, die nachstehend in !Tabelle 1 aufgeführt sind:
| Mechanische Eigenschaften einer Legierung | 2 | 650° | C | mit Hi-8,26 # |
| Mo-1,95 $ ThO | 4 570 25 8 |
p kg/cm * |
||
| Eigenschaften | Zugfestigkeit Querschnittsabnahme (Reduction in area) Dehnung |
1090° G | ||
| 1 200 kg/cm2 5,3 # |
Belastungsxersuch mit
49,2 kg/cm, Bruch
nach (Strees-to-rupture
life at 7000 psi) - 1,0 h
Nach dem Verfahren von Beispiel 1 zur Herstellung eines Fickelcarbonat-Thoriumdioxyd-Preßkuchens wurden
22,75 kg dieses teilchenförmigen, festen Ausgangsmaterials
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hergestellt. Dieses Material -enthielt 4,54 kg Nickel und
102 g Thoriumdioxyd. Der Preßkuchen wurde im einem Gefäfi
von 60 1 Inhalt durch kräftigee Rühren in 13,65 1
gereinigtem Wasser wieder aufgeschlämmt.
gereinigtem Wasser wieder aufgeschlämmt.
Der so hergestellte Schlamm wurde mit 11,05 1 einer
Ammoniummolybdatlösung mit einem Gehalt von 250 g
hlorauf
Molybdat/1 behandelt und/durch Zusatz von konzentrierter Salpetersäurelösung angesäuert. Nach 1,5-ettindiger
Behandlung des Schlammes mit der Säurelösung erreichte
man einen pH-Wert von 6,5, der durch weiteren Zusatz von Salpetersäurelösung während 2 Stunden auf gleicher Höhe gehalten wurde. Anschließend wurde der Schlamm filtriert. Das Volumen des Filtrate betrug 25,1 1 und dieses
enthielt 431 g Molybdän und 457 g Nickel. Dies entsprach einer Ausbeute von 71,3 # Molybdän und 90 # Nickel in
dem Schlamm.
Molybdat/1 behandelt und/durch Zusatz von konzentrierter Salpetersäurelösung angesäuert. Nach 1,5-ettindiger
Behandlung des Schlammes mit der Säurelösung erreichte
man einen pH-Wert von 6,5, der durch weiteren Zusatz von Salpetersäurelösung während 2 Stunden auf gleicher Höhe gehalten wurde. Anschließend wurde der Schlamm filtriert. Das Volumen des Filtrate betrug 25,1 1 und dieses
enthielt 431 g Molybdän und 457 g Nickel. Dies entsprach einer Ausbeute von 71,3 # Molybdän und 90 # Nickel in
dem Schlamm.
Der Kuchen aus der Filterpresse wurde nach Beispiel 1 getrocknet, kalziniert, gepulvert und reduziert. Auf
diese Weise wurden 5,05 kg einer pulverförmigen Nickel-Molybdän-Thoriumdioxydlegierung gewonnen, mit einem
Gehalt von 1,82 Gew.-# Thoriumdioxyd und einem
Mo/(Ni + Mo)-Gehalt von 20,8 f>. Ein Teil der bo
hergestellten pulverförmigen Legierung wurde nach dem in
diese Weise wurden 5,05 kg einer pulverförmigen Nickel-Molybdän-Thoriumdioxydlegierung gewonnen, mit einem
Gehalt von 1,82 Gew.-# Thoriumdioxyd und einem
Mo/(Ni + Mo)-Gehalt von 20,8 f>. Ein Teil der bo
hergestellten pulverförmigen Legierung wurde nach dem in
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Beispiel 1 beschriebenen pulvermetallurgischen Verfahren verfestigt. Bei der Prüfung unter dem Mikroskop erwies
sich das Produkt als homogen, wobei die Thoriuradioxydteilchen gleichförmig in der Nickel-Molybdänlegierungsmatrix
verteilt waren.
40,7 kg eines nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellten !Pilterpreßkuchens aus Nickelcarbonat und
Thoriumdioxyd, der. jedoch etwa 4 Grew.-# Thoriumdioxyd,
auf BaBis legierungs-Metalle, enthielt, wurde unter kräftigem
Rühren in 22 1 gereinigtem Wasser wieder atigeschlämmt. Der so
α entstandene Schlamm wurde mit 6,0 1 einer Ammonium- J
molybdatlösung behandelt, die 772 g Molybdän enthielt. Im Verlaufe von 4 Stunden wurden 2,265 1 konzentrierte
Salpetersäurelösung agegeben. Der pH-Wert des Schlammes betrug während der letzten 3 dieser 4 Stunden 6,5. Nach
Ablauf dieser Zeit wurde der Schlamm filtriert. 32 1 Filtrat enthielten 46,7 g Molybdän. Dies entsprach einer
Ausbeute an Molybdän von 93,95 &· Der Filterpreßkuchen
wurde nach Beispiel 1 getrocknet, kalziniert, gepulvert und reduziert. Die erhaltene pulverförmige legierung wog
9,2 kg und enthielt 3,95 $> ThO2 und 7,29 $>
Mo/ni + Mo, Nach pulvermetallurgischen Verfahren erhielt man aus diesem Pulver massives Metall, das homogen war und worin
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Thoriumdioxydteilchen gleichförmig in der Nickel-Molybdänmatrix
verteilt waren.
37,3 kg eines gewaschenen Nickelcarbonat-Thoriumdioxyd-Pilterpreßkuchens
wurden hergestellt, indem man in einer Lösung von Nickelnitrat und Thoriumnitrat mit einer
Ammoniumcarbonatlö3ung bei dem pH-Wert 7,0 eine Fällung erzeugte. Hiebei entstand ein Schlamm, worin der Peststoff
etwa 2 $> Thoriumdioxyd, auf Basis Legierungs-Metalle,
enthielt. Dieser Niekelcarbonat-Thoriumdioxyd-Filterpreßkuchen
wurde unter kräftigem Rühren in 30 1 gereinigtem Wasser wieder auf geschlämmt. Der Schlamm wurde mit 3,76 1
einer Lösung, enthaltend 510 g Molybdän in Form von Ammoniümmolybdat,
behandelt und anschließend durch Zusatz von konzentrierter Salpetersäure auf einen pH-Wert von 6,5
angesäuert. Die Säure wurde im Verlaufe von 4 Stunden zugegeben. Der pH-Wert von 6,5 wurde während der letzten
2 Stunden des Säurezusatzes aufrechterhalten. Man erhielt 37,3 1 Filtrat, die 0,966 g Molybdän/l oder insgesamt 36,0 g
Molybdän enthielten. Die Ausbeute an auf dem Preßkuchen niedergeschlagenem Molybdän betrug daher 92,94 %.
Der Preßkuchen wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 getrocknet, kalziniert, gepulvert und reduziert. Die
pulverförmige Legierung wog 8,5 kg, mit einem Gehalt
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— do —
von 1,95 fi Thoriumdioxyd und* einem Mo/(Fi + Mo)-Gehalt = 5,30$.
Bach pulvermetallurgischen Verfahren erhielt man aus diesem Pulver massives Metall, das homogen war und worin die
Thoriumdioxydteilchen gleichförmig in der Legierungsmatrix
ve'rteilt waren.
In diesem Beispiel wurde ein Teil des nach dem Waschen des Mckelcarbonat-Thoriumdioxydniederschlages erhaltenen
Filtrats zum Lösen von Ammoniummolybdat verwendet und diese Lösung durch den Fickelcarbonat-Thoriumdioxyd-Filterpreßkuchen
gepumpt, um Molybdän auf dem Niederschlag abzuscheiden. Die Dispergierung des ausgefällten, teilchenförmigen
Feststoffes in der Ammoniummolybdatlösung wurde daher erzielt, indem man die Lösung gegen die festen
!Teilchen im Kreislauf füehrte,und nicht die Teilchen in der lösung im Kreislauf führte, wie in den Beispielen
bis 4· Diese beiden Verfahren sind gleichwertig.
Ein nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellter Niekelcarbonat-Thoriumdioxydsehlamm mit 3,18 kg Nickel
wurde in eine kleine Filterpresse mit Rückführung (recirculating filter press) gepumpt und reingewaschen.
Nachdem das letzte Waschwasser verworfen war, wurden 15*0 1 frisches, gereinigtes Wasser dem System zugeführt
und durch die Filterpresse Im Kreislauf geführt. Sin
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14 §3283
Teil dee zurückgeführten Wassers wurde zum Lösen von
Ammonlummolybdat, entsprechend 265 g Molybdän, verwendet
und die Ammoniummolybdatlösung der im Kreislauf geführten
Flüssigkeit zugegeben. Biese Lösung wurde hellgrün, wenn
das freie Ammonium! on etwas ITiekel aus dem Preßkuchen
auflöste. Im Verlaufe von 4*53 Stunden wurden der im
Kreislauf geführten Flüssigkeit insgesamt 0,725 1 konzentrierte Salpetersäurelösung zugefügt. Ein pH-Wert
von 6,5 wurde in der im Kreislauf geführten Flüssigkeit während der letzten 3,5 Stunden der Säurezugabe aufrechterhalten·
Aa Ende der 4,33 Stunden, während welcher das Piltrat durch den Preßkuchen im Kreislauf geführt worden
war, wurde der Kuchen trockengeblasen. Das Filtrat wurde analysiert und enthielt 1,72 g/1. Mo und 5,65 g/l Ni. Dies
entsprach einer Ausbeute von 90 # Molybdän und 97,21 f>
Nickel. Durch Analyse von 9 Proben wurde im Produkt ein Gehalt von 8,094 + 0,173 Mo/(Mo +Ni) gefunden.
Der Preßkuchen wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 getrocknet, kalziniert, gepulvert und reduziert. Durch
Anwendung eines ein pulvermetallurgischen Verfahrene erhielt man aus diesem Pulver massives Metall, das homogen
war und worin die Thoriumdioxydteilchen gleichförmig in
der Nickel-Molybdänmatrix verteilt waren.
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Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die Wirkung
des pH-Wertes auf die Ausbeute an Molybdän und Nickel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu zeigen.
Ein nach Beispiel 1 hergestellter Nickelcarbonat-Thoriumdioxyd-Preßkuchen
mit 2,2 Gew.-# Thoriumdioxyd auf Basis Legierungs-Metalle, wurde bei 150° C getrocknet,
wobei man einen hellgrünen Peststoff mit 47,5 $ Nickel
erhielt. Dieses getrocknete Material wurde in einer Hammermühle gepulvert und 190 g des gepulverten grünen Kuchens
mit 435 ml einer Lösung, enthaltend 10,0 g Molybdän in Form von Ammoniummolybdat, aufgeschlämmt. Der pH-Wert des '
Kuchens war anfänglich 7,75. Mit 50 ml einer 2 n-Salpefcer- <
säurelösung wurde der pH-Wert unter kräftigem Rühren auf 7,0 eingestellt. Das Rühren wurde 1 Stunde . unter Zusatz
von weiteren 13 ml 2 n—Salpetersäure fortgesetzt, um den pH-Wert auf 7,0 zu halten. Der Schlamm wurde filtriert. ,
Das Piltrat (285 ml) enthielt 5,28 g Molybdän/l und 1,79 g ]
Nickel/l. Dies entsprach einer Ausbeute von 85 $ Molybdän und 99,5 # Nickel, die in dem Schlamm vorlagen.
Es wuÄrde ferner ein ähnlicher Ansatz gemacht, jedoch
wurde der pH-Wert auf 6,0 eingestellt und 1 Stunde auf dieser Höhe gehalten. Hiebei erhielt man ein Piltrat, das
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U83283
1,83 g Molybdän/l und 11,68 g Nickel/l enthielt. Dies entsprach einer Ausbeute von 94,8 <f>
Molybdän und 96,8 # Nickel, die in dem Schlamm vorhanden waren. Durch dieses
Beispiel wird demnach gezeigt, daß das auf dem Preßkuchen abgeschiedene Molybdän zunahm und das Nickel abnahm, wenn
der pH-Wert von 7,0 auf 6,0 erniedrigt wurde, jedoch waren in beiden fällen die Ausbeuten wirtschaftlich
tragbar.
In diesem Beispiel wird gezeigt, daß eine Molybdänverbindung auf einem kalzinierten Ni-ThOp-Preßkuchen
abgeschieden werden kann. Die Abscheidung erfolgte jedoch recht langsam, sogar wenn der pH-Wert nahe dem unteren
Ende des zulässigen pH-Bereiches von etwa 5,5 bis etwa 8,5 gehalten wurde.
Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurde ein Nickelcarbonat-Thoriumdioxyd-Preßkuchen
hergestellt. Dieser Kuchen wurde getrocknet, kalziniert und gepulvert, wobei
man ein feines, schwarzes Pulver erhielt, in welchem analytisch 73,5 i>
Nickel gefunden wurden. 24,5 g dieses Oxyds (entsprechend 18 g Nickel) wurden mit 100ml Wasser,
das 2,0 g Molybdän in Form von Ammoniummolybdat enthielt, vermengt. Der Schlamm wurde auf einer mechanischen
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Schüttelvorrichtung 15 Stunden geschüttelt. Der pH-Wert des Schlammes war nach diesem Schütteln 5»95. Der Schlamm
wurde filtriert und das Piltrat analysiert. Hiebe! fand
man 4,05 g Molybdän/l, entsprechend einem Übergang von 79,7 # Molybdän in die feste Phase.
Eine ähnliche Behandlung, wobei jedoch auf einer mechanischen Schüttelvorrichtung nur 1 Stunde, statt 15
Stunden, geschüttelt wurde, ergab einen End-pH-Wert von 5,5 und eine überstehende Lösung mit 10,83 g Molybdän/l,
entsprechend einem Übergang von nur 45,8 ^ Molybdän in die feste Phase. Es wurde demnach gezeigt, daß eine
Molybdänverbindung aus einer Ammoniummolybdatlösung
auf einem kalzinierten Kuchen aus Mckeloxyd und Thoriumdioxyd
niedergeschlagen werden kann, daß jedoch die Absorption sogar bei verhältnismäßig niedrigen pH-Werten
recht langsam erfolgt.
In diesem Beispiel wird die Herstellung einer Nickel-Eisen-Molybdän-Zirkoniumdioxydlegierung nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt:
Ein Schlamm aus innig vermengtem Nlckelcarbonat,
Eisen-(III)-hydroxyd und Zirkoniumdioxyd wurde durch
Vermengen von je 30 1 der nachstehenden Flüsigkeiten hergestellt:
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1)3 m-Ammoniumcarbonatlösung,
2) einer Lösung, die 2 m- in Bezug auf Nickelnitrat und
0,67 ta- in Bezug auf Eisen-(III)-nitrat war und
3) einem Zirkoniumdioxyd-Aquasol mit 80 g ZrO2, so daß das
Produkt 2,0 $> Zirkoniumdioxyd, auf Basis Legierungs-Metalle,
berechnet auf eine 85 #ige Ausbeute an den
Metallen und eine 100 #ige Ausbeute an Zirkoniumdioxyd,
enthielt.
Der so erhaltene Schlamm wurde filtriert und gewaschen, bis das Filtrat farblos war. Der Filterkuchen wurde in 2/3
seines Gewichtes an gereinigtem Wasser wieder aufgeschlämmt und dem Schlamm wurden 3,5 1 einer Lösung, enthaltend 250 g
, zugesetzt. Der pH-Wert wurde mit einer konzentrierten Salpetersäurelösung auf 7,0 eingestellt,
unter Rühren 4 Stunden auf dieser Höhe gehalten und hierauf der Schlamm filtriert. Das Produkt wurde getrocknet, bei
450° C kalziniert und gepulvert. Es wurde in einem Wasserstoffstrom
bei einer maximalen Temperatur von 850° C 11 Stunden zu einem metallischen Pulver reduziert. Das
Produkt enthielt nickel : Eisen : Molybdän in einem Gewichtsverhältnis von 27 : 9 : 4 und 1,8 # Zirkoniumdioxyd,
das gleichförmig über die Legierungsmatrix verteilt war.
Pat entansprüche
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Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Legierungen,
enthaltend Molybdän und zumindest einen anderen metallischen Bestandteil der Gruppe Eisen, Kobalt, Nickel und
Chrom, gegebenenfalls zumindest eines dieser 4 Metalle zusammen mit Wolfram oder gegebenenfalls zumindest eines
dieser 4 Metalle zusammen mit Kupfer und hierin dispergiert einen feuerfesten, Metall und Sauerstoff enthaltenden
Bestandteil, der ein feuerfestes Oxyd mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 2 bis etwa 500 m/u
und einer freien Energie der Bildung bei 1000° C von zumindest 95 kcal/gAtom Sauerstoff ist, dadurch gekennzeichnet , daß man einen teilchenförmigen
Feststoff, enthaltend eine sauerstoffhaltige Verbindung eines jeden in der fertigen Legierung anwesenden Metalls,
mit Ausnahme von Molybdän, herstellt, wobei in dem teilchenförmigen Feststoff etwa 0,05 bis etwa 10 YoI.-#·
der feuerfesten Metall-Sauerstoffverbindung derart dispergiert sind, daß sie auf mechanischem Wege nicht
getrennt werden können und indem man den teilchenförmigen Feststoff in einer wässrigen Ammoniummolybdatlösung mit
einem pH-Wert von etwa 5»5 bis etwa 8,5 in einer Menge dispergiert, die die Löslichkeit des teilchenförmigen
Feststoffes
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COPY
in der Lösung wesentlich übersteigt und daß man den pH-Wert
innerhalb des genannten Bereiches hält, bis ein molybdänhaltiger Überzug auf der Oberfläche des teilchenförmigen
Peststoffes abgeschieden ist, worauf man den beschichteten Peststoff von der lösung trennt, den Feststoff bei etwa
100 bis etwa 550° C kalziniert und das kalzinierte Produkt auf etwa 450 bis^fetwa 1200° 0 im KÖntakt mit einem Reduktionsmittel
der Gruppe Wasserstoff, Kohlenstoff, Kohlenmonoxyd oder Kohlenwasserstoffgas erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet
, daß man einen nickelhaltigen teilchenförmigen Peststoff verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man den pH-Weib der Ammoniummolybdatlösung
auf etwa 6,5 bis etwa 7,5 hält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man einen teilchenförmigen Peststoff
verwendet, der eine Mekelverbindung enthält und einen
feuerfesten Bestandteil aus Metall und Sauerstoff verwendet, der Thoriumdioxyd enthält.
909811/0880 nQ
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| DE1483283A1 true DE1483283A1 (de) | 1969-03-13 |
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Country Status (3)
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|---|---|
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| DE (1) | DE1483283A1 (de) |
| GB (1) | GB1054154A (de) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| US3526498A (en) * | 1966-12-23 | 1970-09-01 | Sherritt Gordon Mines Ltd | Production of nickel-thoria powders |
| DE3226648C2 (de) * | 1982-07-16 | 1984-12-06 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Heterogenes Wolfram-Legierungspulver |
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| CN113070483A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-06 | 东北大学 | 一种低成本短流程制备FeCoNi中熵合金的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3085876A (en) * | 1960-03-01 | 1963-04-16 | Du Pont | Process for dispersing a refractory metal oxide in another metal |
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- GB GB1054154D patent/GB1054154A/en active Active
-
1964
- 1964-10-15 US US404154A patent/US3382062A/en not_active Expired - Lifetime
-
1965
- 1965-10-15 DE DE19651483283 patent/DE1483283A1/de active Pending
Also Published As
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| US3382062A (en) | 1968-05-07 |
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