Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
20
TEKNISK TIDSKRIFT
13 april 1935
kan man smälta volfram i elektrisk ljusbåge så att
man får en liten klump smält volfram mitt i en hög
volframpulver, men denna smälta metall är ej
praktiskt användbar, ty den är mycket grovkristallinisk
ocli kan ej formas. Som ovan nämnts äro även de
volframtrådar vilka framställts genom
pasteförfaran-det mycket spröda, under det att en molybdentråd
framställd på samma sätt och med samma struktur i
rätt hög grad är böjlig. I mikroskopet visar sig dessa
trådar bestå av sammanvuxna metallkorn med
ungefär lika utsträckning i alla riktningar. Olikheten i
böjlighet mellan volframtråd och molybdentråd med
samma struktur kan förklaras av förhållandet mellan
hållfastheten i å ena sidan kristallerna såsom sådana
och å andra sidan korngränserna. I allmänhet sker
brott i en metalltråd vid dragning eller brytning
genom kristallerna och icke längs korngränserna.
Hållfastheten är alltså högre i korngränserna än i
kristallerna. Emellertid ha volframkristallerna en ovanligt
hög hållfasthet, varför en volframtråd går sönder i
korngränserna och ej genom kristallerna. Man har
nämligen anledning att anta, att hållfastheten i
korngränserna är en egenskap som är tämligen lika för
olika metaller. Man har funnit att hållfastheten i en
volframkristall är 110 kg/mm2 under det att den i en
molybdenkristall är 35 kg/mm2. Då deformationen i
en volframtråd alltså är hänvisad till korngränserna,
emedan dessa erbjuda det minsta motståndet, blir
volframtråden spröd, ty korngränserna medgiva ej
som kristaller plastisk formförändring genom
glidning längs särskilda plan. För att erhålla en mjuk
volframtråd erfordras alltså, att strukturen förändras,
så att de enskilda kristallerna lättare låta sig böjas.
Detta kan uppnås genom kalldragning, varvid
kristallerna utdragas på längden. Tråden kommer alltså
att bestå av en knippa långa smala kristaller och
kan liknas vid en lina, hopsnodd av trådar. Volfram
skiljer sig alltså från andra metaller i det avseendet
att kallbearbetning gör metallen mjukare, under det
att upphettning ovan rekristallisationstemperaturen
gör metallen spröd. Om den kalldragna tråden
upphettas ovan denna temperatur, upplöses nämligen de
långsträckta böjliga kristallerna och ersättas av
dylika med ungefär lika utsträckning i alla
riktningar.
Den metod som användes för att framställa
volfram i sådan form att kallbearbetning blir möjlig är
i korthet följande:
Av volframmalm framställes genom urlakning och
upprepad utfällning ren volframsyra, som sedan
reduceras med vätgas till pulverformig metallisk
volfram. Volframpulvret pressas så i stålformar till
stänger, som sintras, först vid lägre temperatur, så
att hållfastheten blir tillräcklig för hantering och
slutligen vid en temperatur strax under
smältpunkten. Vid denna höga temperatur växa
kristallkornen ihop, och staven blir i det närmaste tät och
mycket hård och spröd i kallt tillstånd. Därefter
vidtager den bearbetningsprocedur, som förlänar
metallen den önskade strukturen och formen. Staven
upphettas till ca 1500° C, varigenom kristallernas
formförändringsmotstånd nedsattes och metallen blir
smidbar. Vid denna temperatur införes staven
hastigt i en roterande hammarmaskin, som bearbetar den
med små hastiga slag runt om, varigenom den smides
ut. Smidningsproceduren får ej ta mer än några
sekunder, så att staven ej hinner svalna för mycket.
Genom omväxlande upphettning och hamring
smides staven ut till en ca 1,3 mm tjock och 2—5 m lång
tråd, som emellertid fortfarande är styv och spröd
i kallt tillstånd. Denna tråd drages sedan genom
dragskivor, till att börja med vid ca 1 000°C och
därefter vid lägre temperatur allteftersom tråden blir
finare ned till ca 400° C för den allra finaste tråden.
Dessa temperaturer ligga under
rekristallisationstemperaturen, varför man måste betrakta proceduren som
kallbearbetning. Upphettningen tjänar endast till
att förminska kristallernas formförändringsmotstånd.
Den färdiga glödtråden har i allmänhet en diameter
av 0,10—0,01 mm, dvs. den ursprungligen ca 250 mm
långa staven drages ut till en längd av 10—100 km.
Glödtrådens arbetstemperatur ligger naturligtvis
över rekristallisationstemperaturen, varför den
kalldragna strukturen omvandlas, så att tråden blir
grovkristallinisk och spröd. För att minska
spröd-heten använder man sig av vissa tillsatser2, som
påverka strukturen, antingen så att korntillväxt
förhindras, eller så att denna sker på ett lämpligt sätt,
så att kristallerna bli långsträckta. För att
förhindra korntillväxt användes en tillsats av ca 0,7 %
thoriumoxid, som tillsättes i form av en lösning av
thoriumnitrat till volframsyran före dennas reduktion
till metall. Thoriumoxiden blir på detta sätt ytterst
jämnt och fint fördelad. Enligt Smithelis2 kan man
räkna till 5 000 partiklar per mm2. Oxiden reduceras
icke av vätgas, utan partiklarna ligga kvar och
anses verka som mekaniskt hinder för korntillväxt.
För att åstadkomma en överdriven korntillväxt till
långsträckta kristaller användes en blandning av
flyktiga och mindre flyktiga oxider, t. e.
natriumoxid och thoriumoxid. Genom det s. k.
Pintsch-för-farandet kan man åstadkomma trådar, vilka bestå av
en enda långsgående kristall.
Sintrade hårdmetallegeringar.
Det var alltså inom glödlampsindustrien som den
första viktigaste tillämpningen av pulvermetallurgien
utvecklat sig och alltmera fullkomnats. Det var
därför ingen tillfällighet att den därnäst viktigaste
tillämpningen, framställningen av sintrade
hårdmetallegeringar, utbildades inom samma industri. Man
sökte där efter något material som kunde ersätta de
dyrbara diamanterna i dragskivorna för volframtråd.
Redan strax före världskriget hade man lyckats
framställa gjutna formstycken av volframkarbid (D. R. P.
286 184, 1914). Man hade också lyckats framställa
volframkarbid i form av ett fint pulver genom att
upphetta volframmetallpulver i en kolhaltig gas3.
Man kände alltså till volframkarbid som ett ämne
som hade den eftersträvade hårdheten, men som man
just därigenom ej kunde giva den nödvändiga
formen.
Fig. 1 visar tillståndsdiagrammet över systemet
volfram — kol enl. Sykes4. Volfram bildar med kol
två föreningar: W2C med ca 3 % kol och WC med ca
6 % kol. Mellan dessa föreningar ligger ett
eutekti-kum med 4,4 % kol. Den högre karbiden är
emellertid ej beständig vid smälttemperaturen, utan avskiljer
kol under bildning av en smälta med 4,4 % bundet
kol. Vid framställningen av gjutna föremål av
volframkarbid smältes volframmetall i grafitdegel.
Under upphettningen upptages kol under bildning av
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
