Nickel schmelzen und gießen

[Feadi F. (feadi)]

Hi,

ich habe einen Versuch gestartet Nickelkugeln zu schmelzen und zu 
gießen. Jedoch mit einem Ergebnis, das ich mir nicht erklären kann. Das 
geschmolzene Nickel bildet beim Abkühlen eine Blase. Dieser Effekt 
entsteht sowohl beim gießen, als auch wenn das Nickel im Tiegel abkühlt.

Ist das als ein großer Lunker zu verstehen?
Was kann ich machen um das zu vermeiden?

Geschmolzen habe ich mit einem 'Schrottbrenner' (Propan/Sauerstoff).

Vielen Dank im Voraus!

[Andreas H. (kupferblau)]

Um da was konkretes dazu sagen zu können, braucht man mehr Informationen

Welches Tiegelmaterial?

Verwendest du kein Fluss- oder Abdeckmittel?

Welche Flammeneinstellung?  Reduzierend - oxidierend?

Für mich sieht das auf dem Foto erst mal so aus, dass das Nickel sehr 
stark oxidiert ist - falsche Flammeneinstellung, bzw. kein oder zu wenig 
Fluss- oder Abdeckmittel verwendet.

Desweiteren wäre zu bemerken, dass Nickel in geschmolzenem Zustand 
erhebliche Gasmengen lösen kann, die dann beim Erstarren wieder 
abgegeben werden. Dieser Effekt ist z.B. als "Wasserstoffporosität" 
bekannt.

Ursache: ebenfalls falsche Flammeneinstellung bzw. zu langer direkter 
kontakt mit der Brennerflamme während des Schmelzens, kein Fluss- oder 
Abdeckmittel verwendet.

Es würde vermutlich schon helfen, wenn du das Nickel nicht in der 
offenen Flamme schmilzt sondern in einem Tiegel mit Deckel, in einem 
kleinen improvisierten Ofen aus Isoliersteinen.

Idealerweise könntest du dein Nickel unter Schutzgas mit elektrischem 
Lichtbogen schmelzen, dazu reicht bei deinen Mengen schon ein normaler 
Schweisstrafo mit Kohlelektroden.

[Feadi F. (feadi)]

Andreas H. schrieb:
> Welches Tiegelmaterial?
Der Tiegel ist aus Ton

> Verwendest du kein Fluss- oder Abdeckmittel?
Nein, nichts davon. Kannst Du mir da etwas empfehlen?

> Welche Flammeneinstellung?  Reduzierend - oxidierend?
Ich habe einen Propan/Sauerstoffbrenner. Der ist (glaube ich) nicht 
einstellbar. Zumindest nicht wie ein Acetylen/Sauerstoff-Brenner.

> Es würde vermutlich schon helfen, wenn du das Nickel nicht in der
> offenen Flamme schmilzt sondern in einem Tiegel mit Deckel, in einem
> kleinen improvisierten Ofen aus Isoliersteinen.
Kann ich dann mit dem Schrottbrenner den Tiegel von unten heizen? Oder 
denkst Du da an etwas anderes?

> Idealerweise könntest du dein Nickel unter Schutzgas mit elektrischem
> Lichtbogen schmelzen, dazu reicht bei deinen Mengen schon ein normaler
> Schweisstrafo mit Kohlelektroden.
Das ist ein Versuch wert! Der Schweißtrafo ist bereits vorhanden. Das 
Schutzgas benötige ich bestimmt damit die Kohleelektrode nicht 
verbrennt, richtig? Eignet sich hierfür Kohlendioxyd, oder brauche ich 
ein anderes Gas?

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Nehme ein TIG Schweißgerät.

[Andreas H. (kupferblau)]

>Der Tiegel ist aus Ton

Wenn das normaler Töpferton ist, wundert mich nichts mehr. Für Nickel 
völlig ungeeignet. Nickel schmilzt bei 1455°C, da ist normaler Töpferton 
schon lange flüssig. Die Bläschen bestehen vermutlich zum größten Teil 
aus verkochtem Ton. Bei so kleinen Mengen nimmt man normalerweise 
Graphittiegel.

Fluss- bzw. Abdeckmittel:

Üblicherweise wird Borax verwendet. Bei Nickel kann man wegen der sehr 
hohen Schmelztemperatur auch normales Fensterglas verwenden. Oder am 
besten eine Mischung aus beidem.

Als Schutzgas für das Elektrodenschmelzen würde ich Argon nehmen. Dann 
brauchst du auch kein Flussmittel und kein Abdeckmittel.

Warum muss es eigentlich unbedingt Gießen als Formgebung sein? So wie 
ich das sehe, sind das doch sehr kleine Nickelmengen, da wäre es doch 
sinnvoller, das Werkstück aus Halbzeug spanabhebend herauszuarbeiten.

[Feadi F. (feadi)]

Andreas H. schrieb:

> Warum muss es eigentlich unbedingt Gießen als Formgebung sein? So wie
> ich das sehe, sind das doch sehr kleine Nickelmengen, da wäre es doch
> sinnvoller, das Werkstück aus Halbzeug spanabhebend herauszuarbeiten.

Muss nicht. Ich mache das zu Bildungszwecken / aus Interesse.


>>Der Tiegel ist aus Ton
> Wenn das normaler Töpferton ist, wundert mich nichts mehr. Für Nickel
> völlig ungeeignet. Nickel schmilzt bei 1455°C, da ist normaler Töpferton
> schon lange flüssig. Die Bläschen bestehen vermutlich zum größten Teil
> aus verkochtem Ton. Bei so kleinen Mengen nimmt man normalerweise
> Graphittiegel.

Werde ich versuchen. Kannst Du einen Lieferant empfehlen? Bei meinem 
bekomme ich ein Graphittiegel für ca. 10€. Das hört sich nicht verkehrt 
an.

Was sollte ich bei 'größeren' Mengen verwenden?


> Fluss- bzw. Abdeckmittel:
>
> Üblicherweise wird Borax verwendet. Bei Nickel kann man wegen der sehr
> hohen Schmelztemperatur auch normales Fensterglas verwenden. Oder am
> besten eine Mischung aus beidem.

Ist für den nächsten Versuch notiert.


> Als Schutzgas für das Elektrodenschmelzen würde ich Argon nehmen. Dann
> brauchst du auch kein Flussmittel und kein Abdeckmittel.

Argon ist im Moment bei mir nicht verfügbar. Kann ich CO2 versuchen, 
oder sollte ich das gleich bleiben lassen? Ich bin jetzt leider in 
Chemie nicht so fit, aber könnte dadurch Kohlenstoff in das Nickel 
geraten?

[Andreas H. (kupferblau)]

>Was sollte ich bei 'größeren' Mengen verwenden?

Unter "größeren" Mengen verstehe ich so einige Tonnen wie im Stahlwerk, 
da werden keine Graphittiegel mehr verwendet. Graphittiegel werden in 
gewerblichen Gießereien bis mehrere 100 kg Inhalt verwendet.

Gelbe Seiten -> Gießereibedarf, 10 Euro für einen Graphittiegel ist aber 
OK.

>Kann ich CO2 versuchen,

Versuchen kannst du's ja. Immer noch besser als gar kein Schutzgas.