Патент ссср 293454
Ьсе"..о юз::-::.:; пйт&ь "бттиотвн ::. д
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 03.12.66 (21) 1116657/22-1 с присоединением заявки ¹ 1124342/22-1 (32) Приоритет—
Опубликовано 05.06.74. Бюллетень ¹ 21 (51) М. Кл. С 22с 1/00
С 22с 1/02
С 22с 13!00
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 669.65.002.2 (088.8) Дата опубликования описания 29.06.75 (72) Авторы изобретения
В. Е. Дьяков, А. А. Хороших и В. Ф. Табатчиков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ И ЛИГАТУР
НА ОСНОВЕ ОЛОВА
Изобретение относится к технолопш получения сплавов на основе олова с тугоплавкими, или легкоиспаряющимцся, илп, наконец, быстро окисляющимися при высокой температуре компонентами, напри,»ер с никелем, мышьяком, фосфором плн германцем.
Известны способы получения сплавов и лигатур на основе олова путем растворения в расплавленном олове тверды. легирующих компонентов. Однако необходим сильный перегрев олова для обеспечения быстрого растворения перечисленных элементов, что связано с большими потерями o; oaa и этих элементов за счет их окисления и испарения.
Во избежание этого - вводят легирующпе элементы в ампулах и используют вибропечи, что, однако, усложняет технологию.
По предлагаемому способу, с целью снижсния потерь от окисления и испарения и упрощения технологии, растворение твердого компонента ведут в расплавленном олове, нагретом до 300 — 500 С, при пропускании через поверхность контакта олова с легирующим компонентом постоянного электрического тока плотностью от 3 до 7 аlсм .
Способ осуществляется в ванне пз жаростойкого, химически инертного по отношению к расплавленному сплаву или его компонентам материала, например стекла или кварца, установленной в рабочем пространстве обогревающего устройства и наполненной расплавленным оловом, нагретым до заданной температуры. Легирующий компонент в виде кристаллов пли небольших кусков насыпают в перфорированные сосуды из жаростойкого и химически-инертного материала. Внутрь каждого сосуда вводят графитовый стержень, который присоединяют к источнику постоянного электрического тока. Сосуды с легпруюl0 щим компонентом нижней частью погружают в расплавленное олово. Прп этом олово через от верстия в стеньках сосудов прснп кает а гут рь и контактирует с легпрующпм компонентом.
При прохождении постоятгиого элсктрпче15 ского тока через поверхность контакта расплавленного олова с легирующпм компонентом происходит ускоренное растворение последнего, причем это достигается при темпе ратуре более низкой, чем тем перат ура, пеобходимая .для распворегеия легирующего элемента без наложения постоянного тока.
В зависимости от того, является легирующий компонент электропроводным (напр.tìåð, никель пли мышьяк) или неэлсктропроводным (например, фосфор пли германий), применяют различные приспособления для подвода электрического тока. В случас работы с электропроводными легирующпмп материалами графитовый токопроводящий стержень контактируют с легирующпм компонентом, а при
293454 легировании неэлектропроводным элементом— с расплавленным оловом.
На фиг. 1 показано устройство, применяемое прп легпровании электропроводнымп компонентамп; на фиг. 2 — то же, с неэлектропроВоднымп !<Омпонентам!!.
В открытой сверху электрической печи 1, обогреваемой элементами сопротивления, установлена ванна 2, заполненная расплавленньв! оловом 8. В расплав нижними концами IIo 1О гружено по два перфорированных сосуда 4, в которые засыпаны кристаллы или кусочки легпрующего компонента 5. Внутрь сосудов 4 введены графптовые токопроводящие стержни б, уl При работе с неэлектропроводными легпрующими компонентами устройство дополнительно оборудуется (см. фиг. 2) трубчатым графитовым токопроводящпм электродом 8, погруженным в расплавленное олово, и механическим перемешивающим приспособлением 9, выполненным, например, в виде пропеллера, укрепленного на вращающемся валу 10, проходящем внутри электрода 8. Предлагаемое ЗО устройство может снабжаться также несколькими перфорированными сосудами. Прп легировании олова неэлектропровод. ными фосфором или германцем пх растворение происходит более интенсивно, если стерж-. Зь ни 6 подключены к отрицательному полюсу источника тока. В этом случае к положительному пол!осу подключают электрод 8 (см. фиг. 2). При легированпп олова хорошо электропроводным никелем пли мышьяком пх 40 растворение протекает с одинаковой интенсивностью, I!< ка!кому бы полюсу источника гока они н!и были !подключень!. B этом случае дополнительный электрод не нужен, и один из 2,5 — 3,5 1,5 — 2,0 1,0 в 1,5 1,5 — 2,0 Никель Мышьяк Фосфор Германий Продолжительность легирования для получения сплавов пли лигатур указанного состава составляет около 3 — 10 час в зависимости от плотности тока и относительной (к объему олова) поверхности контакта легирующего компонента. Предмет изобретения Способ получения сплавов и лигатур на основе олова путем растворения в расплавленном олове твердого легирующего компонента, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь от окисления и испарения и упрощения технологии, растворение ведут в олове, нагретом до 300 — 500 С, прп пропускан IH через поверхность контакта олова с легнрующим компонентом постоянного электрического тока плотностью 3 — 7 а с,!! . токопроводящих стержней б (см. фиг. 1) подключают к положительному, а другой — к отрицательному полюсу. Процесс ведется при незначительном напряжении на зажимах разноименных электродов, составляющем, например, 0,4 — 0,8 в. Сила тока зависит от поверхности контакта олова с легпрующпм компонентом и желаемой интенсивности растворения. Рекомендуется плотность тока 3 — 7 а, c.я- . Температуру расплава поддерживают в пределах 300— 500 С. Предлагаемым способом получают сплавы олова с никелем, мышьяком, фосфором или германпем. Возможно легирование олова описанньв| способом и другими компонентами. Содержание в бинарных оловянных сплавах легирующего компонента можно довести до следу!ощих концентраций, О1 .
