Titel: | C. Heusler's Herstellung von Siliciumkupfer und seine Verwendung zu Legirungen. |
Fundstelle: | Band 261, Jahrgang 1886, S. 478 |
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C. Heusler's Herstellung von Siliciumkupfer und
seine Verwendung zu Legirungen.
C. Heusler's Herstellung von Siliciumkupfer.
Die gröſsere Verwandtschaft des Siliciums zu Kupfer als zu Eisen bewirkt beim
Zusammenschmelzen von Ferrosilicium oder Silicium haltigem Roheisen mit Kupfer bei
starkem Kokesfeuer im Zugofen die Ausscheidung einer Legirung von Kupfer und
Silicium, sogen. Siliciumkupfer, welches sich in einer regelmäſsigen Lage am Boden
des Tiegels absetzt. Ueber dem Siliciumkupfer folgen noch Eisen haltige Lagen von
Siliciumkupfer, dann eine Schicht von etwas Silicium und Kupfer haltigem Eisen und
demnächst eine obere reine Lage von Roheisen. Die Abscheidung erscheint bei den
abstechenden Farben des Siliciumkupfers und Eisens in scharfen Grenzen.
Behufs gewerbsmäſsiger Darstellung des Siliciumkupfers
wird nach Angabe von C. Heusler in Bonn (D. R. P. Kl.
40 Nr. 36607 vom 17. September 1885) die aus Ferrosilicium und Kupfer hergestellte
Schmelzmasse in einem Herde umgegossen, um die mechanische Abtrennung des
Siliciumkupfers vom Eisen besser bewirken zu können. Nachdem der Zeitpunkt der
Abscheidung in der Schmelzmasse durch Beobachtung festgestellt ist, wird die
Oberfläche des Metallbades mit Wasser gekühlt, das Eisen und demnächst das Kupfer
haltige Eisen, ähnlich wie beim Garmachen des Rosettenkupfers, in Scheiben abgehoben
und der Metallkönig vom Siliciumkupfer, gleichfalls in Scheiben gerissen, aus dem
Herde genommen.
Etwaige unreine, Eisen haltige Scheiben werden behufs Raffination wiederholt
umgeschmolzen, ebenso wird das Kupfer haltige Eisen wieder eingeschmolzen, um die
Abscheidung des anhaftenden Siliciumkupfers herbeizuführen, oder es wird beim
Schmelzprozesse wieder zugesetzt.
Für die Darstellung des Siliciumkupfers im Groſsen empfiehlt sich die Anwendung eines
Kupolofens oder Flammofens.
Der Gehalt des Siliciumkupfers an Silicium ist nach dem Gehalte des Ferrosiliciums an
Silicium, welcher bis 17 Proc. und mehr beträgt, verschieden. Ein Gehalt von 3 Proc.
Silicium im Siliciumkupfer, der indeſs nach dem Verhältnisse des Zusatzes von
Ferrosilicium zu Kupfer und durch erneutes Einschmelzen des dargestellten
Siliciumkupfers mit Ferrosilicium erheblich angereichert werden kann, genügt indeſs,
um die Zwecke des Zusatzes des Siliciumkupfers zum Kupfer und dessen Legirungen
völlig zu erreichen, da ein sehr geringer Zusatz schon eine bedeutende Wirkung
ausübt.
Auch das unreine, noch Eisen haltige Siliciumkupfer genügt dem Zwecke des Zusatzes,
da sich herausgestellt hat, daſs gleiche Theile von Silicium und Eisen im
Siliciumkupfer bis zu einer gewissen Grenze sehr brauchbare Legirungen ergeben, bei
dem aber nur erforderlichen geringfügigen Zusätze von Silicium zu einer groſsen Zahl
von Legirungen der
Eisengehalt verschwindend wird und die Wirkung des Siliciums nicht beeinträchtigt.
Die letztere tritt bereits bei einem Zusätze von 0,03 Proc. Silicium zu Kupfer und
dessen Legirungen sehr deutlich hervor, indem dieser Procentsatz schon eine
Desoxydation herbeiführt.
Der Zusatz von Siliciumkupfer bezweckt nach Heusler: 1) Raffination des Kupfers und die Herstellung
von Guſs- und Walzkupfer mittels eines kleinen Siliciumzusatzes. 2) Herstellung
einer reinen, nur aus Kupfer und Silicium mit etwas Eisen bestehenden Siliciumbronze
in verschiedenen Mischungsverhältnissen. 3) Herstellung von Silicium-Manganbronze
durch Zusatz von Siliciumkupfer in verschiedenen Verhältnissen zur reinen, nur aus
Kupfer und Mangan bestehenden Manganbronze, sowie zur gewöhnlichen, aus Kupfer,
Zinn, Zink und Mangan bestehenden Manganbronze. 4) Herstellung von Silicium
haltiger, gewöhnlicher Kupfer-, Zinn- und Kupferzinn-, Zinkbronze und Roth-guſs in
verschiedenen Mischungsverhältnissen. 5) Herstellung von Siliciummessing durch
Einführung von Silicium. 6) Herstellung von Mangan- und Nickelneusilber mit
Siliciumgehalt, sowie von Neusilber, aus Kupfer, Zink und Silicium bestehend.
Alle vorgenannten Legirungen erhalten durch den Siliciumzusatz
eine gröſsere Festigkeit und Dehnbarkeit, namentlich aber durch das
Absorptionsvermögen des Siliciums für den freien Sauerstoff und das Kohlenoxydgas
und die damit erzielte Entfernung dieses letzteren Gases und der Oxyde eine erhöhte
Guſsfähigkeit, welche sich durch einen porenfreien dichten Guſs bekundet. Die reinen
Siliciumbronzen und die reinen, mit Siliciumzusatz versehenen Manganbronzen lassen
sich wie das mit Silicium behandelte Kupfer auswalzen und zu Draht ziehen. Die
Walzbarkeit und Ausziehungsfähigkeit wird durch den Siliciumgehalt erhöht; das
elektrische Leistungsvermögen ist im Silicium-Kupferdraht in einem erhöhten Maſse
vorhanden.
Die unmittelbare Darstellung des Guſs- und Walzkupfers
und aller vorgenannten Legirungen erfolgt dadurch, daſs
man das Siliciumkupfer armer und reicher an Silicium darstellt und die Metalle in
den zur Herstellung der Legirungen bestimmten Verhältnissen dem Metallbade von
Siliciumkupfer nach erfolgter Trennung des Eisens sogleich zusetzt, indem man
entweder auf dem Herde einschmilzt, oder auch das Siliciumkupfer in Tiegel umgieſst
und den Schmelzprozeſs wieder fortsetzt.