Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 37. 14 oktober 1950 - Vakuummetallurgi, av SHl - Niob eller titan i rostfritt stål, av SHl
<< 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.
932
TEKNISK TIDSKRIFT
vid framställning av magnesium. Reduktionen utfördes i
detta fall med aluminium vid 1 200° och 0,02 torr.
Aluminium kan även användas för reduktion av magnesiumoxid
och är effektivare än kisel, i det lägre
reaktionstemperatur blir tillräcklig, men dess användning är ej
ekonomiskt motiverad i detta fall. För kalcium måste däremot
temperaturen hållas nere så mycket, att kromnickelstål kan
användas till retorterna. Termiskt reducerat kalcium har
icke kunnat konkurrera med elektrolytiskt i USA.
Huruvida detta är ett ekonomiskt faktum eller har speciella
orsaker, kan diskuteras.
Natrium ingår både i magnesium- och
kalciumkoncentraten; det tar eld och brinner till oxid, när retorten öppnas.
Det är därför ej förvånande, att man försökt framställa
natrium i retorter för magnesium enligt reaktionen
4 NaCl + 4 CaO -f Si —> 2 Ca • SiOB + 4 Na + 2 CaCL,
Även i detta fall kan kisel ersättas med aluminium. Det
är ej känt, huruvida denna metod kunnat genomföras,
men det är uppenbarligen svårt att skydda metallen mot
oxidation, när den skall tas ut ur reaktionskärlet.
Litium har framställts i laboratorieskala genom
reaktioner liknande dem för magnesium. Kisel eller aluminium
kan användas som reduktionsmedel och
reaktionstemperaturen är blott 900—1 000 C. En svårighet är
framställningen av litiumoxid, då karbonatet ej kan brännas vid
rimlig temperatur under atmosfärtryck. Det visade sig
emellertid, att kolsyran kunde pumpas bort vid ca 850°C
i högt vakuum. Man har även föreslagit direkt reduktion
av spodumen försatt med kalk och ferrokisel.
Litiumut-bvtet blev över 90 % vid stora laboratorieprov, men
metallen var något förorenad av andra metaller, som finns
i spodumen.
Barium har även framställts på laboratorium enligt ovan
nämnda metoder. Man tror, att de kan ge bariummetall
till en tiondel av det nuvarande priset.
Andra reduktionsmedel än kisel och aluminium kan
användas vid framställning av flyktiga metaller.
Laboratorieprov har t.ex. visat, att zink kan erhållas ur zinkblende i
vakuumugn enligt reaktionen
ZnS -f Fe—► Zn -f FeS
På grund av zinks höga ångtryck i förhållande till
sulfi-dernas kan reaktionen genomföras. Enligt ett annat
förslag skulle kalcium framställas ur kalciumsilicid och
kalciumkarbid under bildning av kiselkarbid.
Icke flyktiga metaller kan även framställas enligt
vakuummetoder, om alla andra reaktionsprodukter är
flyktiga. Vid reduktion av metalloxider med kol kan sålunda
reaktionstemperaturen sänkas genom att avlägsna koloxid
och koldioxid med vakuumpumpar. Reduktionen blir
härvid fullständigare än vid atmosfärstryck. Bureau of Mines
har visat, att eldfasta oxider reagerar med kol i vakuum.
Särskilt intressanta är försöken med krom- och
vanadin-oxid, vid vilka metaller med 97 resp. 93 % renhetsgrad
erhölls. Denna typ av reduktion tycks dock ha begränsade
möjligheter vid framställning av rena metaller.
Metoden erbjuder vidare vissa svårigheter, ty
reaktionsmassan förblir fast, och det är icke lätt att åstadkomma
tillräckligt intim kontakt mellan reaktionskomponenterna.
Därför kan man bli tvungen att ta ut chargen efter
partiell reduktion, blanda den och fortsätta processen. Man
kan ej heller använda överskott av kol, då detta skulle
förorena metallen. Samma svårighet uppstår vid direkt
reduktion av sulfider med ett ämne, som bildar flyktiga
föreningar med svavel.
En liknande men ovanlig reaktion är borttagande av kisel
från silikat i vakuum genom behandling med metallisk
kisel. Den lättflyktiga monoxiden SiO bildas och
bortskaffas. Vid upphettning av mineralet zirkon (ZrSiOJ
med kisel i vakuum har nästan ren zirkonoxid erhållits.
Separering genom vakuumdestillation kan utföras, om
komponenterna i en metallegering har olika ångtryck. I
vakuum kan destillationen ske vid relativt låg temperatur,
och oxidation av metallen undviks. Ett exempel på
till-lämpning av denna metod är avzinkning av blytackor
efter avsilvring enligt Parkes’ metod. Zinken fås i
metallisk form och kan därför användas på nytt. Man har
visat, att både zink och bly kan skiljas från silver genom
vakuumdestillation, varvid silverskopan från avsilvringen
kan behandlas i ett steg under återvinnande av metallisk
zink och metalliskt bly. Vid framställning av titan eller
zirkon enligt Krolls metod reduceras titan- resp.
zirkon-tetraklorid med överskott av magnesium. Härvid fås en
blandning av titan- eller zirkonsvamp med
magnesiumklorid och magnesium. De båda sista kan lämpligen
avlägsnas genom vakuumdestillation.
Smältning och gjutning i vakuum ger tätare göt och
metallerna innehåller mindre föroreningar i form av lösta
gaser. Denna teknik är särskilt värdefull vid hanterande
av berylliumkoppar, då mindre koppar förloras, och
arbetarna ej utsätts för risken att bli förgiftade av beryllium
eller berylliumföreningar.
Arbete i vakuum ger många nya möjligheter vid
framställning och rening av metaller och vid dessas bearbetning.
Vakuumtekniken har kommit för att stanna, och dess
utveckling synes just ha börjat. Naturen avskyr kanske ett
vakuum, men metallurgen måsle tydligen lära sig att leva
tillsammans med det och tycka om det (A W Schliechtiein
i Engng Mining J. juli 1950). SHI
Niob eller titan i rostfritt stål. Man använder niob
(columbium) för stabilisering av rostfritt stål och för
ökning av hållfastheten hos nya legeringar för höga
temperaturer. I händelse av krig kommer de senare att
behövas i stor utsträckning till reaktionsmotorer, och niob
har därmed blivit ett strategiskt material av stor betyd«lse.
Då niobtillgångarna tycks vara begränsade, är
besparingsåtgärder motiverade ur beredskapssynpunkt.
Största mängden niob används nu som tillsats till
austenitiska, rostfria stål för att hindra förlust av deras
korrosionsbeständighet efter upphettning till 425—815°C.
Niob binder nämligen kol och förhindrar dess utfällning
tillsammans med krom i korngränserna vid t.ex.
svetsning. Man måste tillsätta ungefär åtta gånger kolmängden,
vilket vanligen betyder mindre än 1 % av legeringen. Det
viktigaste stålet av detta slag är AISI typ 347, som
innehåller ca 18 % krom, 11 % nickel och en niobmängd tio
gånger kolmängden. I legeringar för höga temperaturer
brukar niobhalten vara omkring 5 %, t.ex. 4 % i S-816,
en kobolthaltig legering, som blivit standard för skövlar
till vissa gasturbiner. Niob måste vara tillgänglig för detta
ändamål, ty intet annat lika lämpligt material är känt för
närvarande.
Aeronautical Material Specifications jämställer nu i
besparingssyfte tantalhaltigt stål med niobhaltigt, ehuru man
ännu vet mycket litet om det förras egenskaper i praktiken.
En annan lösning, som ligger nära till hands men ofta
tycks förbises, är användning av titanstabiliserade stål,
t.ex. AISI typ 321, i stället för niobstabiliserade. De förras
egenskaper är väl kända både ur tillverknings- och
användningssynpunkt. Visserligen är typ 321 olämpligt inom
kemisk industri på grund av sin relativt låga resistens
mot salpetersyra, men i flygplan har det visat sig precis
lika bra som 347 för många ändamål.
Vid motståndssvetsning (punkt- eller sömsvetsning) har
ingen skillnad mellan de båda ståltyperna märkts; vid
smältsvetsning i inert gas med ljusbåge tycks 321 (Ti)
vara lika bra som eller bättre än 347 (Nb); vid automatisk
maskinsvetsning i inert gas kunde 321 svetsas 150 %
fortare än 347; vid svetsning med syre-acetylenlåga blir
hastigheten för 321 lika stor som eller något mindre än
för 347.
Man anser, att en minskning av godstjockleken med 30 %
vid pressning kan tillåtas, men vanligen går man ej längre
än till 20 %. För komplicerade stansade delar har kassa-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
