Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 12. 20 mars 1956 - Andras erfarenheter - Konstgjorda diamanter, av SHl - Titan i gjutjärn och 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.
274
, TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Hittills
experimentellt
tillgängligt
tryck-tempera-
turomräde.
är en ren extrapolation då fysikaliska data för denna del
ännu inte erhållits.
Den linje, som löper tvärs över fasdiagrammet, anger de
övre gränser för tryck och temperatur, som uppnåtts
experimentellt enligt litteraturen. Bridgman, som nått
längst på detta område, har arbetat vid mer än 4 000
kp/mm2 och rumstemperatur och har under kort tid
uppnått 3 000°K vid 300 kp/mm2.
Fig. 1. visar att Bridgman nått in i diamants
stabilitetsområde, och ban har gjort många försök att framställa
diamanter dock utan att lyckas. Orsaken härtill anser han
vara att temperaturen varit för låg för att diamanter skall
hinna bildas under den korta tid försöksbetingelserna
kunde upprätthållas.
Av det som är känt om kols fasdiagram kan man vänta
att diamanter skall bildas vid 300—1 000 kp/mm2 och
1 000—3 000 °K. Svårigheten är givetvis att konstruera en
apparat i vilken dessa betingelser kan upprätthållas
under tillräckligt lång tid. Man kan visserligen erhålla stål
med 140—210 kp/mm2 brottgräns vid rumstemperatur, men
vid hög temperatur är deras hållfasthet mycket mindre.
Det hjälper mycket litet att göra kärlväggarna tjockare
över en viss gräns. Genom utveckling av vissa nya sätt att
fördela spänningar och stödja kritiska delar har man
emellertid vid General Electric konstruerat tryckkärl som
i flera timmar tål minst 1 000 kp/mm2 vid mer än 2 300°K.
Härigenom har man kunnat ungefär fördubbla det
experimentellt tillgängliga tryck-temperaturområdet (fig. 2).
Vid de höga tryck och temperaturer, som nu kan
uppnås, har man också framställt diamanter med 0,1—1 mm
kantlängd. I det kärl som hittills använts kan ca 0,25
karat diamantmaterial erhållas per sats. Kristallerna bildas
spontant, och man behöver inte använda ympkristaller.
Införs sådana växer de i regel inte utan nya kristaller
bildas. Bara i ett fåtal fall och under speciella betingelser
har ympkristaller vuxit något.
Att de erhållna kristallerna verkligen är diamanter har
styrkts genom att deras kristallstruktur är densamma som
naturliga diamanters, att de består av kol (enligt analys
(86 °/o kol och 14 °/o oorganisk aska) och att de är så
hårda att de kan repa naturliga diamanter. Vidare är de
tillverkade kristallernas brytningsindex 2,40—2,50 och
naturlig diamants är 2,419. Andra mineral med nära lika
brytningsindex är alla mycket mjukare än diamant.
Liknande försök har utförts av Baltzar von Platen vid
Asea. Härvid erhöll man första gången den 15 februari
1953 ett 40-tal kristaller, vilka var mindre än General
Electrics men otvivelaktigt diamanter. Detta har bevisats med
röntgen och andra kanske mindre pålitliga metoder.
Kri-.stallerna var i stort sett kubiska och färglösa eller svagt
grönfärgade. Försöket har upprepats flera gånger med
gynnsamt resultat. Det använda trycket har beräknats till
800—900 kp/mm2, och temperaturen har uppskattats till
högst 3 000°C.
Man har använt en ca 500 cm3 autoklav som utom ut-
gångsmaterialet rymmer en värmekälla och värmeisolering
för autoklaven. Det är omöjligt att mäta tryck och
temperatur i reaktionsrummet under försöket, varför man
måste prova sig fram. Temperaturen har man uppskattat
genom att lägga in metaller med hög smältpunkt i
autoklaven och iaktta deras utseende sedan försöket utförts
(F P Bundy, H T Hall, H M Strong & R H Wentorf i
Nature 9 juli 1955 s. 51—55; H Liander i Aseas Tidning
juni—juli 1955 s. 93—94). SHI
Titan i gjutjärn och stål. Rent titan oxideras om det
upphettas i luft. Metallen sätts därför alltid till järn eller
stål i form av ferrotitanlegeringar som har mindre tendens
att oxideras. För gjutjärn smält i kupolugn används härvid
helst ferrokiseltitan, i Storbritannien med 40—15 °/o Ti,
15—50 °/o Si och < 1 °/o Al och i USA med 17—23 °/o Ti,
17—23 °/o Si, 0,5—1,5 %> Al och 0,1—0,5 % C. Vid
smältning i elugn kan man använda ferrotitan med relativt hög
kolhalt, som är billigare men mer svårsmält än
ferrokiseltitan.
Det är olämpligt att sätta in titanlegeringen i kupolugnen
därför att titanet lätt reagerar med slaggen och förbrukas
till ingen nytta. Man inför den i tappningsrännan eller
skänken; den måste därför ha relativt låg smältpunkt och
vara lättlöslig i järnet. Man använder vanligen 0,5—2 °/o
legering. Titanförlusten blir ca 50 °/o, och en tillsats av
1 °/o legering med 20 °/o Ti höjer därför järnets titanhalt
med ca 0,1 °/o.
I elektrougn kan titanlegeringen tillföras vid betydligt
högre temperatur och den behöver därför inte ha särskilt låg
smältpunkt. Man brukar tillsätta 1—5 °/o legering;
titanförlusten blir mindre än 50 % vid riktigt arbetssätt.
Gjutjärn, såväl grått som vitt, får fint korn och tät
struktur genom tillsats av titan. Detta används dock bara i liten
mängd i vitt gjutjärn då det befordrar grafitutfällning.
Denna effekt är emellertid fördelaktig i grått gjutjärn som
genom titantillsatsen får mindre grafitkorn varigenom dess
hållfasthet, hårdhet, resistens mot hög temperatur och
korrosion samt dess bearbetbarhet ökas. Man kan göra ett
höghållfast grått gjutjärn med titan och krom till lägre
pris än med molybden eller nickel.
Otätat stål desoxideras i vissa fall bättre med titan än
ined aluminium därför att en noggrann reglering av dess
syrehalt i skänken fordras och titan verkar mindre
energiskt än aluminium varigenom tillsatsen lättare kan
avpassas rätt. Vidare frånskiljs den relativt lättsmälta
titan-dioxiden lättare än aluminiumoxiden, och genom
titanlege-ringens kolhalt börjar gasutvecklingen i götet vid högre
temperatur varigenom gasblåsorna lättare kan avgå ur
smältan.
Tätat stål desoxideras fullständigare med titan än med
mangan och kisel som används mest. Aluminium är
visserligen ett minst lika effektivt desoxidationsmedel, men
det är mycket svårt att avlägsna den bildade
aluminiumoxiden, medan titandioxiden avskiljs lätt och t.o.m.
tenderar att ta med sig andra slagginneslutningar.
Aluminium har vidare en tendens att orsaka utskiljning av fina
sulfidkorn kring de primära austenitkornen varigenom
stålets seghet minskas något.
Titantätat stål med hög kolhalt känns igen genom
närvaro av mycket små, kantiga kristaller av titancyanonitrid.
I rälsstål och verktygsstål reagerar titanet med de lösliga
nitriderna av järn, mangan och krom till olöslig titannitrid
som utskiljs i finfördelad form och därför inte har större
ogynnsam effekt än de sulfider som förekommer i allt
stål. Titan förhindrar därför kvävesprödhet hos stålet.
Legerade stål försätts med titan främst för reglering av
karbidhalten eller för utfällning av kolet i olöslig form
som titankarbid. Sålunda kan korngränskorrosion hos
18-8-stål förhindras med titan liksom med niob (Tekn. T.
1950 s. 932). Ett annat sätt att undvika
korngränskorrosion (Tekn. T. 1951 s. 533) är att man håller stålets
kolhalt låg (0,03 %>). Detta är dock en relativt dyrbar metod
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
