Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Армавирская государственная педагогическая академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

патенты / Сборник патентов_4542

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

17.10.2026

Размер:

299 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 72 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

не окажется внутри витков большей пластины. Следует понимать, что в этом случае шпиндель под углом 70

градусов при переходе от минимума к максимуму будет вращаться по меньшей мере столько раз, сколько

имеется витков меньшей пластины.

Для удобства снятия показаний предпочтительно использовать циферблат, соединенный с центральным

шпинделем, причем такая шестерня имеет ступенчатое передаточное отношение, приблизительно равное

числу витков на меньшей пластине. Таким образом, можно организовать так, чтобы циферблат совершал

один оборот, в то время как конденсатор изменяет свою емкость от минимальной до максимальной.

Главные преимущества данной конструкции заключаются в том, что для каждой витки, которая заменяет одну

пластину обычного переменного конденсатора, используется вся поверхность диска, а не только половина,

как это обычно бывает, благодаря чему размер конденсатора при заданной максимальной емкости 90 может

быть значительно уменьшен.

Кроме того, благодаря тому, что центральный шпиндель i 258,023 вращается несколько раз, изменение

мощности при заданном угловом перемещении меньше, чем в обычном конденсаторе, пропорционально

числу витков одной из пластин, умноженному на два, поскольку обычный конденсатор перемещается всего на

сто восемьдесят градусов от минимума до максимума. — Таким образом, обычная ручка управления

эквивалентна часто используемой ручке управления.

Преимущество заключается также в том, что минимальная емкость может быть очень мала, поскольку

меньшую пластину можно отвинчивать от большей на любое желаемое расстояние при условии, что

конденсатор изготовлен достаточно длинным.

Датировано 17 июня 1925 года.

Стивен Уоткинс, сын и Гроувс, дипломированные патентные поверенные, Metropolitan Chambers,

Вулверхэмптон, — агенты заявителей.

--:s ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.-

Усовершенствования в регулируемых электрических конденсаторах.

— Мы, — Джозеф Хери Бэнкс, Джордж Хери Бэнкс и Регенд Виктор Бэнкс, торгующие совместно в рамках

товарищества. Джона Бэнкс и сыновья, Лондонские заводы. Настоящим заявляю, что я, проживающий на

Клотьер-стрит в Уилленхолле, графство Стаффордшир, подданный короля Великобритании, описывающий

характер данного изобретения и способ его осуществления, подробно изложен в следующем заявлении.

3 — Данное изобретение относится к переменным конденсаторам, используемым в системах

радиотелефонии и телеграфии, и представляет собой тип, включающий две пластины, каждая из которых

имеет форму спирали, причем пластины расположены таким образом, что изгибы одной чередуются с

изгибами другой, а также средства для вращения одной из пластин и ее перемещения в продольном

направлении таким образом, чтобы ее изгибы сохраняли свое правильное положение относительно изгибов

другой пластины.

Согласно одной из особенностей изобретения, подвижная пластина установлена на втулке, которая

вращается оператором и привинчивается вверх и вниз к резьбовому валу, шаг резьбы которого совпадает с

шагом витков пластины.

Согласно другой особенности, шпиндель, с помощью которого вращается втулка, соединен посредством

редуктора с концентрическим циферблатом, на котором нанесена разметка в градусах или других единицах.

Для того чтобы изобретение было понятным, его удобное практическое применение описывается со ссылкой

на прилагаемые чертежи, из которых: — Рисунок 1 представляет собой вертикальное сечение переменного

конденсатора, изготовленного в соответствии с изобретением; и Рисунок 2 представляет собой плановое

сечение, выполненное в плоскости, обозначенной линиями 2, 2 на Рисунке 1.

На этих чертежах А представляет собой металлическую раму, включающую металлическое опорное кольцо B

70 с вертикальными металлическими стойками 0, выступающими вверх от основания и соединяющимися

своими верхними концами с металлическим кольцом D. E представляет собой эбонитовую крышку,

закрепленную на кольце D винтами F. 75 Перед сборкой на внутренних поверхностях стоек C в нижней части

вырезана спиральная канавка G, выполненная по типу внутренней резьбы, при этом каждая стойка несет

небольшую часть резьбы 80, и в эту резьбу ввинчивается листовая металлическая спираль H, которая

образует неподвижную пластину конденсатора. J представляет собой пластину из эбонита или другого

изоляционного материала, закрепленную на нижней стороне кольца B винтами K. L — это полый стержень,

выступающий вверх из пластины J и закрепленный относительно нее гайкой M. На внешней поверхности этого

стержня имеется полукруглая канавка с тем же шагом, что и канавка G, а на стержень надевается втулка N, на

нижнем конце которой имеется выступ P с двумя радиальными отверстиями Q, в каждом из которых

находится шарик R, запрессованный в полукруглую канавку стержня L с помощью установочного винта S и

небольшой пружины T. Над втулкой N размещена металлическая спираль V, витки которой разнесены на

некотором расстоянии друг от друга с помощью катушки квадратной проволоки W, и все это впоследствии

зажимается гайкой a.

Через гайку a проходит стержень b, на верхнем конце которого привинчена рабочая ручка c, зафиксированная

установочным винтом 105 a. d. Нижний конец e стержня b имеет уменьшенный диаметр и входит в полость

стержня L, при этом стержень b снабжен вертикальной канавкой, с которой взаимодействует шарик g 110,

установленный в гайке a и запрессованный в канавку f с помощью установочного винта h и витой пружины i.

Таким образом, при повороте ручки c гайка a вместе с втулкой N и спиралью V 115 258,023 вращаются, и

благодаря зацеплению шариков R R с полукруглым пазом стержня L спираль V завинчивается относительно

спирали H, а ее витки располагаются по центру между витками спирали H, не касаясь их. j представляет собой

один из выводов конденсатора, находящегося в металлическом контакте с рамой A, а гайка k на стержне L

представляет другой вывод.

Стержень b поддерживается в верхней части втулкой m, установленной в крышке E, а также втулкой n корпуса

p. На штоке b жестко закреплена шестерня n', которая входит в зацепление с зубчатым колесом q на

шпинделе r, на котором установлена шестерня t, взаимодействующая с зубчатым колесом u на втулке p',

проходящей через корпус p и имеющей на своем верхнем конце циферблат v. Таким образом, циферблат

вращается с замедлением относительно ручки c.

Как видно, для изменения емкости конденсатора от минимальной до максимальной требуется столько

оборотов ручки, сколько витков в каждой из спиралей, и за эти обороты циферблат расположен таким

образом, чтобы совершить один полный оборот, перемещаясь от нуля до трехсот шестидесяти градусов.

Предпочтительно располагать части таким образом, чтобы спираль V находилась на некотором расстоянии от

спирали H, что позволяет получить очень низкое минимальное значение. Высокое максимальное показание

относительно размера конденсатора достигается потому, что каждая витка любой из спиралей,

соответствующая одной из пластин в обычном конденсаторе, проходит по всей окружности, а не примерно

посередине, как это обычно бывает в конденсаторах обычного типа.

Спирали могут быть изготовлены методом литья под давлением, в этом случае спираль H будет изготовлена

из одной детали вместе с рамой A, а спираль V — из одной детали вместе с втулкой N. Они также могут быть

изготовлены методом токарной обработки, но это, безусловно, будет довольно дорогостоящим процессом.

Простой способ их изготовления — из дисков из листового металла, в каждом из которых просверлено

отверстие в центре и имеются радиальные прорези, предпочтительно в двух местах, расположенных близко

друг к другу, так чтобы был удален узкий участок металла. Затем один из радиальных краев одного диска

прижимается к противоположному радиальному краю диска, расположенного ниже, и два края спаиваются или

свариваются вместе. Необходимая точность шага достигается при завинчивании спирали H, а точность шага

спирали V обеспечивается использованием проволоки квадратного сечения необходимого диаметра.

Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что

то, что мы

=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_258024.txt ===

ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=

google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=258024&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T

RGLANG=ru

========================================

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB258024A

[]

ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ

Дата подачи заявки на получение лицензии на исследовательскую деятельность: 19 июня 1925 г., №

15,895/26.

Полный текст слева: 18 марта. 1926.

Завершено: 16 сентября 1926 г.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.

2589024 Усовершенствования, касающиеся производства и обработки тугоплавких металлов.

Я, Альфред Стюарт Кэмэйлль, проживающий по адресу: Норфолк-стрит, 2, Стрэнд, Вестминстер, подданный

Королевства Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу:

данное изобретение относится к металлургическому процессу производства и обработки тугоплавких, хрупких

и, в существующих условиях эксплуатации, непластичных металлов с целью изменения их свойств, чтобы их

можно было обрабатывать для получения удобных форм, и оно относится, в частности, к процессу обработки

хрома, чтобы его можно было механически обрабатывать или изготавливать, а также к изделиям, которые

могут быть изготовлены из такого материала или в которые такой материал может быть включен.

Одной из целей изобретения является разработка способа обработки тугоплавких металлов, таких как хром,

цирконий, торий, титан, уран, тантал, ванадий и марганец, или таких металлов, которые обычно определяются

в литературе как обладающие свойствами твердости, хрупкости и т. д., и оксиды которых не могут

диссоциировать или улетучиваться при температурах ниже температуры плавления металлов или которые

имеют температуры плавления выше, чем у металлов, обработка которых, при тщательном соблюдении,

приведет к такому изменению этих металлов, что они станут пригодными для изготовления изделий.

Особой целью изобретения является получение металлического хрома в таком состоянии, чтобы его можно

было без труда перерабатывать в удобные формы.

Еще одной целью изобретения является создание изделий различного рода, в которых кованый или

пластичный хром составляет часть или основную составляющую.

Другие объекты станут очевидны из следующего подробного описания.

А! - [Цена 11-] Металлический хром может быть получен несколькими способами, одним из хорошо известных

методов его получения является алюмотермический процесс Гольдшмидта.

Хром, полученный в результате этого процесса (5), представляет собой твердую связную массу, имеющую

твердость 9 по шкале Мооса, где твердость алмаза составляет 10. В таблицах Смитсоновского института за

1914 год, том 63, приводится идентичное значение твердости этого металла – 5,5, и, по сравнению с другими

твердыми телами, включенными в таблицы, он превосходит по твердости кремний, вольфрам и другие

металлы.

Металл, полученный по методу Гольдшмидта, не может быть прокатан, скомпонован, вытянут или обработан,

и моим корреспондентам неизвестен ни один процесс, с помощью которого хром мог бы быть обработан таким

образом.

Следовательно, хром совершенно непригоден для использования во многих областях, поскольку его

обрабатываемость значительно ограничена из-за его физических свойств. Кроме того, хром в

порошкообразной форме, смешанный с обычными органическими связующими веществами, не может быть

распылен и превращен в нити или стержни, поскольку небольшое количество углерода делает металл почти

таким же твердым, как алмаз.

Процесс, описанный в пункте 7.5 спецификации британского патента № 23499 от 1909 года, касающийся

получения вольфрама в виде слитков для последующей механической обработки, не может быть применен к

хрому по той причине, что при получении хрома этим процессом он окисляется до такой степени, что не

проводит электрический ток с достаточной степенью надежности. Такое окисление, вероятно, вызвано

попаданием небольшого количества кислорода во время обработки металла в водородной атмосфере, или же

окисление может быть обусловлено влагой в водороде, металлическом порошке или стенках

обрабатывающей печи, или же наличием газов, заключенных в металле. Сложность получения чистого хрома

в сочетании с кислородом дополнительно усугубляется тем фактом, что оксид хрома не испаряется ниже

температуры плавления металла, а имеет температуру плавления выше, чем у самого металла.

Мои корреспонденты открыли процесс, с помощью которого огнеупорные материалы, такие как хром, при

определенных условиях, которые будут описаны далее более подробно, могут быть подвергнуты

механической обработке, например, ковкой, прокаткой, кузнечным или волочением. Таким образом, они не

только разработали новый процесс, позволяющий обрабатывать огнеупорные материалы указанным выше

способом до любой желаемой формы, но и получили в результате этого процесса новый продукт, а именно,

кованый хром, а при достаточном развитии процесса — и ковкий хром.

Усовершенствованный процесс представляет собой способ обработки металлов в целом, позволяющий

восстановить их до такого состояния, при котором их можно без труда обрабатывать или изготавливать, а

также придать им пластичность путем механической обработки. При описании процесса будут использованы

прилагаемые чертежи, на которых: рис. 1 — вид сбоку, показывающий печи для спекания и обработки, в

которых проводятся различные этапы процесса; и рис. 2 — сечение, выполненное по линии II-II на рис. 1.

Изобретение будет описано в связи с хромом, но следует понимать, что другие металлы, обладающие

свойствами, перечисленными выше, могут быть удовлетворительно обработаны в ходе осуществления

данного процесса.

При обработке хрома по данному процессу предпочтительно начинать с хрома в его чистейшем виде. Мои

корреспонденты обнаружили, что желаемая чистота может быть легче достигнута, если следовать процессу

получения порошка хрома, описанному в моей спецификации № 288347. Вкратце, этот процесс

предусматривает восстановление оксидов металлов, за исключением щелочных металлов, путем

совместного действия галогенсодержащего соединения щелочного или щелочноземельного металла,

предпочтительно галогенида таких металлов, и щелочного металла. Восстановление осуществляется в

закрытой камере, нагретой до такой температуры, чтобы произошла желаемая химическая реакция.

Применяя этот процесс к настоящему изобретению, оксид хрома помещают в бомбу вместе с хлоридом

кальция и натрием, причем эти ингредиенты (6 г) нагревают до температуры реакции.

Полученный таким образом порошок хрома является чистым, и поскольку чистота исходного продукта

является желательным свойством для успешного проведения процесса, предпочтительно использовать

порошок, полученный этим процессом. Однако для приготовления этого порошка могут подойти и другие

методы.

Начиная с чистого порошка хрома, первым шагом является агломерация или прессование порошка в брусок

или стержень; это предпочтительно, поскольку значительно облегчает работу с материалом.

- Процесс продолжается путем нанесения 80 отформованных порошков хрома на молибденовый лист и

помещения его в высокочастотную печь спекания специальной конструкции. Особый тип используемой печи

описан в описании патента № 172961 компании Westinghouse-Lamp Company. Формованный хром,

покоящийся на листе молибденовой фольги 4, помещается внутри трубки 5 из молибдена, расположенной на

расстоянии от 90-градусного спирального проводника 6, через который проходит высокочастотный ток от

любого подходящего источника энергии (не показан) посредством подводящих проводов 7. Указанное

устройство заключено в оболочку 95 8 из подходящего материала, например, стекла, один конец которой

соединен с диффузионным насосом посредством трубки 9.

После удаления воздуха, окклюдированных газов и т. д. из оболочки 100 до тех пор, пока практически не

останется остаточных газов, то есть до достижения высокого вакуума, спекание агломерированной массы

хрома в компактную массу, которая позволит легко с ней работать, осуществляется путем повышения

температуры печи примерно до 1200 °C и продолжения термической обработки до достижения желаемого

спекания материала. Очевидно, что продолжительность термической обработки и степень нагрева материала

зависят от точки плавления обрабатываемого огнеупорного материала, поэтому эти факторы могут быть

изменены в соответствии с такими меняющимися условиями.

Особое внимание уделяется особенности проведения операции спекания в условиях высокого вакуума, в

отличие от термообработки в восстановительной атмосфере, поскольку, если не принять все необходимые

меры для обеспечения высокого вакуума, может образоваться оксид хрома или хром может быть иным

образом загрязнен, что приведет к потере чистоты продукта. При соблюдении описанного способа обработки

не допускается связывание вредных веществ с материалом, которое могло бы привести к тому, что его

последующее состояние стало бы невозможным для дальнейшей обработки.

После того как материал достаточно спечен до желаемой когерентности, а чистота металла поддерживается

обработкой в высоком вакууме, подача тока отключается, и полученному продукту дают остыть внутри печи,

поддерживая при этом высокий вакуум. Трубку prol10 можно безопасно извлечь из вакуумной печи после того,

как она остынет до температуры ниже той, при которой она обычно окисляется, или до комнатной

температуры.

Хотя в тексте описан довольно специфический способ спекания порошка хрома, для достижения того же

результата могут быть использованы и другие методы.

После извлечения спеченного изделия или массы из печи для спекания, когда опасность окисления миновала,

предпочтительно провести дальнейшую термообработку в другой специально сконструированной печи,

которую предпочтительнее использовать и которая будет описана далее.

Для понимания процесса печь можно описать как включающую (см. рис. 1) внешний корпус или оболочку 11 из

39 шарообразной формы из непроводящего материала, такого как стекло, имеющий три отверстия 12, 13 и 14,

причем два последних расположены на концах корпуса, а первое — сбоку и соединено трубкой 15 с

вакуумным насосом (не показан). Отверстия 13 и 14 закрыты двумя железными пробками или заглушками 16 и

17 соответственно, которые имеют углубления 18 и 19 для циркуляции охлаждающей среды и

предотвращения их чрезмерного нагрева.

Циркуляция охлаждающей среды может осуществляться посредством труб 21 и 22, причем пара таких труб

подсоединена к каждой пробке. Заглушки втачиваются в отверстия или иным образом герметизируются в них

для обеспечения воздухонепроницаемого соединения. Клеммы 23 и 24 могут быть прикреплены к штекерам, а

соответствующие проводящие провода 25 и 26 припаяны или прикреплены к ним зажимами. Для фиксации

спеченного материала внутри печи может использоваться подходящий зажим 27 любой желаемой

конструкции. Предпочтительно использовать пружинный зажим, прикрепленный к верхнему ограничителю, как

показано на рисунке, по причинам, которые станут ясны позже. Бассейн с ртутью 32 предназначен для

заполнения нижней части конверта 11.

Контакт между ртутью и спеченным стержнем или материалом может поддерживаться с помощью пружинного

зажима 33. Длины зажима 33 достаточно для постоянного поддержания контакта с ртутной ванной, поскольку

спеченная масса значительно уменьшается в размерах в процессе обработки.

Спеченная масса хрома или другого огнеупорного материала, подвергающегося обработке, закрепляется в

печи с помощью зажима 70 27, и после достижения максимально возможного вакуума с помощью

диффузионных насосов включается ток. Период, в течение которого ток может протекать через материал,

варьируется в зависимости от материала и степени проведенной операции спекания.

Обычно достаточно от десяти до пятнадцати минут, при условии, что сила тока составляет от 80 до 90

процентов, в большую или меньшую сторону от тока плавления. Под током плавления понимается ток,

необходимый для расплавления спеченного стержня обрабатываемого вещества. В любом случае, обработка

спеченного материала во второй печи, которая для удобства будет называться обрабатывающей печью,

продолжается до тех пор, пока отдельные частицы изделия не будут должным образом сварены вместе.

Полученный в результате вышеупомянутой обработки хром окажется сильно когерентным, прочным и менее

склонным к растрескиванию при неравномерном нагреве и охлаждении, а также почти полностью утратившим

свою хрупкость и твердость, так что при нагревании до ярко-красного цвета он легко поддается механической

обработке, например, штамповке, прокатке, кузнечному делу, вытяжке и т. д., что делает его пластичным.

Кроме того, будет установлено, что продукт практически не содержит примесей, вредных для его работы.

Если высокая прочность готового изделия не требуется, металл марки 105 может быть нагрет, например, в

трубчатой печи и подвергнут ковке в любую желаемую форму, резке или прокатке в пластины или фольгу, а из

этих пластин могут быть выбиты детали любой желаемой конфигурации при условии, что материал был

подготовлен в соответствии с приведенными выше инструкциями и что операция, какой бы она ни была,

выполняется при достаточно высокой температуре. Когда в пункте 11b необходимо изготовить несколько

одинаковых деталей, можно прибегнуть к ковке методом штамповки.

В целом, чем больше кованого металла подвергается механической обработке, например, штамповке,

прокатке или волочению, тем более пластичным он становится. Эти операции могут проводиться любым

утвержденным способом, используемым в настоящее время при обработке тугоплавких металлов, таких как

вольфрам и тому подобные. Обнаружится, что кристаллическая структура хрома, полученного в результате

механической обработки, при достаточно длительном воздействии изменяется: кристаллы деформируются,

становясь вытянутыми или уплощенными. При механической обработке хрома необходимо соблюдать

осторожность при поддержании необходимого температуры нагреваемого материала, и температура нагрева

не должна быть чрезмерной, поскольку в противном случае, если температура не будет должным образом

отрегулирована, материал вернется в свое хрупкое состояние. Конкретная температура будет варьироваться

в зависимости от свойств материала и, в общих чертах, должна составлять около 800 °C. Эта температура

может несколько понизиться в процессе механической обработки металла.

Однако величина такого падения в большей или меньшей степени зависит от степени уменьшения формы

материала по отношению к его окончательной форме, которое происходит в период, когда материал

находится при самой высокой температуре.

Из приведенного выше описания видно, что с помощью усовершенствованного метода получают ковкий хром

— продукт, который, насколько известно моим корреспондентам, никогда ранее не удавалось получить ни

одним работоспособным методом. Кроме того, полученный таким образом продукт находит широкое

применение во многих областях техники и особенно выгоден при производстве электротехнических устройств,

таких как лампы накаливания, поскольку может использоваться в качестве материала для подводящих

проводов.

Мои корреспонденты считают, что их успех в придании хрому пластичности в значительной степени

обусловлен тем, что чистота металла сохраняется в процессе термообработки благодаря ее проведению в

инертной среде, например, в условиях высокого вакуума, и что благодаря такой обработке им удалось

предотвратить присоединение или смешивание с металлом определенных примесей, таких как кислород и

углерод. Считается, что максимально возможный вакуум дает наиболее благоприятные результаты, и

поэтому предпочтительно использовать именно его. Когда термообработка таких металлов, как хром, титан,

цирконий, торий, вольфрам и др., проводится в соответствии с экспериментами, проведенными Муассаном в

1893 году, где восстановление осуществляется в присутствии углерода, мои корреспонденты также

установили, что чистота исходного продукта не может быть сохранена, а, наоборот, полученный продукт

будет в той или иной степени загрязнен кислородом или углеродом, что делает материал непригодным для

штамповки или иной механической обработки.

Хотя для выполнения различных этапов процесса описаны две отдельные печи, считается возможным

проводить этапы спекания и обработки в одной печи. Однако такая деталь является вопросом

целесообразности.

Датировано 13 июня 1925 года.

Ф. В. Ле Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, W.C. 2,

представитель заявителя.

7o) ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.

Усовершенствования, касающиеся производства и обработки тугоплавких металлов.

Я, подданный короля Великобритании, Стюарт Кахмейлль, проживающий по адресу: Норфолк-стрит, 2,

Стрэнд, Вестминстер, настоящим заявляю о характере данного изобретения (сообщение от компании

Westinghouse Lamp Company, Блумфилд, Нью-Джерси, США).

Соединенные Штаты Америки; корпорация, организованная и существующая в соответствии с законами штата

Пенсильвания (в указанных Соединенных Штатах Америки), и то, каким образом это должно быть

осуществлено, должно быть подробно описано и установлено в следующем заявлении:

Настоящее изобретение относится к металлургическому процессу производства и обработки хрома с целью

его механической обработки или изготовления, а также к изделиям, которые могут быть изготовлены из такого

материала или в которые такой материал может быть включен. 95 Целью изобретения является получение

металлического хрома в таком состоянии, чтобы его можно было без труда перерабатывать в удобные

формы.

Металлический хром может быть получен 100 различными способами, одним из наиболее известных методов

его получения является алюмотермический процесс Гольдшмидта.

Полученный в результате этого процесса хром представляет собой твердую однородную массу, имеющую

твердость 9 по шкале Мооса, где твердость алмаза составляет 10. В таблицах Смитсоновского института за

1914 год, том 63, приводится идентичное значение твердости этого металла, и, по сравнению с другими

твердыми металлами, включенными в таблицы, он превосходит по твердости кремний, вольфрам и другие

металлы.

Металл, полученный по методу Гольдшмидта, не может быть прокатан, вытянут, вытянут или обработан, и

моим корреспондентам неизвестен ни один процесс, с помощью которого хром можно было бы таким образом

обработать.

Следовательно, хром совершенно непригоден для использования во многих видах искусства, поскольку его

обрабатываемость значительно ограничена из-за его физических свойств. Кроме того, хром в

порошкообразной форме, смешанный с обычными органическими связующими веществами, не может быть

распылен и превращен в нити или стержни, поскольку небольшое количество углерода делает металл почти

таким же твердым, как алмаз.

Процесс, описанный в описании британского патента № 23499 от 1909 года, касающийся получения

вольфрама в виде слитков для последующей механической обработки, не может быть применен к хрому,

поскольку при получении хрома этим способом он окисляется до такой степени, что не проводит

электрический ток с достаточной степенью надежности. Вероятно, такое окисление вызвано попаданием

небольшого количества кислорода во время обработки металла в водородной атмосфере, либо же окисление

может быть обусловлено влагой в водороде, металлическом порошке или стенках обрабатывающей печи,

либо наличием газов, заключенных в металле. Сложность получения чистого хрома в сочетании с кислородом

дополнительно усугубляется тем фактом, что оксид хрома не испаряется ниже температуры плавления

металла, а имеет температуру плавления выше, чем у самого металла.

Мои корреспонденты обнаружили процесс, с помощью которого хром, предварительно очищенный при

определенных условиях, которые будут описаны далее более подробно, может быть подвергнут

механической обработке, например, путем ковки, прокатки, ковки или вытяжки. Таким образом, они не только

разработали новый процесс c(), позволяющий обрабатывать хром описанным выше способом до любой

желаемой формы, но и получили в результате применения этого процесса новый продукт, а именно, кованый

хром, а при достаточном развитии процесса — и пластичный хром.

Усовершенствованный процесс представляет собой способ обработки металлического хрома, позволяющий

довести его до такого состояния, при котором его можно без труда обрабатывать или изготавливать, а также

придать ему пластичность путем механической обработки.

В усовершенствованном процессе получения хрома согласно изобретению чистый металл 665 в

порошкообразной форме агломерируется в стержень, который затем медленно нагревается в инертной среде,

например, в условиях высокого вакуума, с целью спекания частиц в компактную массу.

Эта спеченная масса также нагревается в инертной среде, например, в условиях высокого вакуума, до тех

пор, пока частицы не сольются, и термическая обработка продолжается до тех пор, пока металл не достигнет

состояния, в котором его можно обрабатывать. Высокий вакуум можно определить как вакуум, в котором

давление составляет порядка 0,02 или двух сотых микрона ртутного столба.

При описании процесса будут использоваться чертежи, прилагаемые к предварительной спецификации, в

которых...

Рис. 1 представляет собой вид сбоку, показывающий печи для спекания и обработки, в которых проводятся

различные этапы процесса 85; а рис. 2 представляет собой сечение, выполненное по линии II-II на рис. 1.

При обработке хрома по данной технологии предпочтительно начинать с хрома в его чистейшем виде. Мои

корреспонденты обнаружили, что желаемую чистоту можно легче обеспечить, если следовать процессу

получения порошка хрома, описанному в моей спецификации № 238347. Вкратце, данный процесс

предусматривает восстановление оксидов металлов, за исключением оксидов щелочных металлов, путем

совместного действия галогенсодержащего соединения щелочного или щелочноземельного металла,

предпочтительно галогенида таких металлов, и щелочного металла. Восстановление осуществляется в

закрытой камере, нагретой до такой температуры, чтобы произошла желаемая химическая реакция.

Применяя этот процесс 105 к настоящему изобретению, оксид хрома помещают в бомбу вместе с хлоридом

кальция и натрием, и эти ингредиенты нагревают до температуры реакции.

Полученный таким образом порошок хрома 0 является чистым, и поскольку чистота исходного продукта

является желательным свойством для успешного проведения процесса, предпочтительно использовать

порошок, полученный этим процессом. Однако для приготовления этого порошка могут подойти и другие

методы.

Начиная с чистого порошка хрома, первым шагом является агломерация или прессование порошка в брусок

или стержень, что предпочтительнее, поскольку значительно облегчает работу с материалом.

Процесс продолжается путем нанесения формованного порошка хрома на молибденовую пластину 125 и

помещения ее в высокочастотную печь спекания специальной конструкции. Особый тип используемой печи

описан в описании патента № 172 961 от 130.

258,024 Компания Westinghouse 'Lamp Company'. Формованный хром, покоящийся на листе молибденовой

фольги 4, помещен в трубку 5 из молибдена, расположенную на расстоянии от катушки проводника 6, через

которую по подводящим проводам 7 проходит высокочастотный ток от любого подходящего источника

энергии (не показан). Указанное устройство заключено в оболочку 8 из подходящего материала, например,

стекла, один конец которой соединен с диффузионным насосом посредством трубки 9.

После удаления воздуха, окклюдированных газов и т. д. из оболочки 1b до тех пор, пока практически не

останется остаточных газов, то есть до достижения высокого вакуума, спекание агломерированной массы

хрома в компактную массу, которая позволит легко с ней работать, осуществляется путем повышения

температуры печи примерно до 1200 °C и продолжения термообработки до достижения желаемого спекания

материала. Очевидно, что продолжительность термообработки и степень нагрева материала зависят от

температуры плавления обрабатываемого огнеупорного материала, поэтому эти факторы могут быть

изменены в соответствии с такими изменяющимися условиями. Особое внимание уделяется особенности

проведения спекания в высоком вакууме, в отличие от термической обработки в восстановительной

атмосфере, поскольку, если не принять все необходимые меры для обеспечения высокого вакуума, может

образоваться оксид хрома или хром может быть иным образом загрязнен, что приведет к потере чистоты

продукта.40

При соблюдении описанного способа обработки не допускается связывание каких-либо вредных веществ с

материалом, что могло бы привести к тому, что его последующее состояние стало бы невозможным для

обработки.

После того как материал достаточно спечен до желаемой когерентности, а чистота металла поддерживается

обработкой в высоком вакууме, ток отключается, и полученному продукту дают остыть внутри печи,

поддерживая при этом высокий вакуум. Продукт можно безопасно извлечь из вакуумной печи после того, как

он остынет до температуры ниже той, при которой он обычно окисляется, или до комнатной температуры.

Хотя в тексте описан довольно специфический способ обработки порошка хрома для его спекания, очевидно,

что для достижения той же цели можно использовать и множество других методов.

После извлечения спеченного изделия из печи для спекания, когда опасность окисления миновала,

предпочтительно провести дальнейшую термообработку в другой специально сконструированной печи,

которую, как выяснилось, предпочтительнее использовать и которая будет описана далее.

Для понимания процесса 70 печь можно описать как включающую (см. рис. 1) внешний корпус или оболочку 11

шарообразной формы из непроводящего материала, такого как стекло, имеющую три отверстия 12, 13 и 14,

причем два последних расположены на концах корпуса, а первое — сбоку и соединено трубкой 15 с

вакуумным насосом (не показан). Отверстия 13 и 14 закрыты двумя железными пробками или заглушками 16 и

17 соответственно, которые имеют углубления 18 и 19 для циркуляции охлаждающей среды и

предотвращения их чрезмерного нагрева. 85 Циркуляция охлаждающей среды может осуществляться

посредством труб 21 и 22, причем пара таких труб подсоединена к каждой пробке. Заглушки ввинчиваются в

отверстия или иным образом герметизируются в них под углом 90 градусов для обеспечения

воздухонепроницаемого соединения. Клеммы 23 и 24 могут быть прикреплены к штекерам, а

соответствующие проводящие провода 25 и 26 припаяны или прикреплены к ним зажимами.

Для фиксации спеченного материала внутри печи (95) может использоваться подходящий зажим 27 любой

желаемой конструкции. Предпочтительно использовать пружинный зажим, прикрепленный к верхнему

ограничителю (100), как показано на рисунке, по причинам, которые станут ясны позже. Бассейн с ртутью 32

предназначен для заполнения нижней части конверта 11.

Контакт между ртутью и спеченным стержнем или материалом 105 может поддерживаться с помощью

пружинного зажима 33. Длина зажима 33 достаточна для постоянного поддержания контакта с ртутной ванной,

поскольку спеченная масса 110 значительно уменьшается в размерах во время обработки.

Спеченная масса хрома закрепляется в печи с помощью зажима 27, и после достижения максимально

возможного вакуума, создаваемого диффузионными насосами, включается ток. Период, в течение которого

ток может протекать через материал, варьируется в зависимости от степени проведенной операции спекания.

Обычно достаточно от десяти до пятнадцати минут, при условии, что сила тока составляет от 80 до 90

процентов, в большую или меньшую сторону, от тока плавления.

Под током плавления понимается ток 2,5, необходимый для расплавления спеченного стержня хрома. В

любом случае, обработка спеченного хрома во второй печи, которую для удобства будем называть

обрабатывающей печью, продолжается до тех пор, пока отдельные частицы изделия не будут должным

образом сварены вместе.

Полученный в результате вышеупомянутой обработки хром окажется прочным, твердым и менее склонным к

растрескиванию при неравномерном нагреве и охлаждении, а также почти полностью утратившим свою

хрупкость и твердость, так что при нагревании до ярко-красного цвета его можно легко подвергать

механической обработке, например, штамповке, прокатке, ковке, вытяжке и т. д., чтобы придать ему

пластичность. Кроме того, изделие будет практически свободно от любых примесей, вредных для его работы.

Если высокая прочность готового изделия не требуется, металл можно, например, нагреть в трубчатой печи и

выковать в любую желаемую форму, разрезать или прокатать в пластины или фольгу, а из этих пластин

можно выбить детали любой желаемой конфигурации при условии, что материал был подготовлен в

соответствии с приведенными выше инструкциями и что операция, какой бы она ни была, выполняется при

достаточно высокой температуре. Если необходимо изготовить несколько одинаковых деталей, можно

прибегнуть к ковке методом штамповки.