AT128346B - Verfahren zur Modifizierung von siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Modifizierung von siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen. 



   Es ist bekannt, dass siliziumhaltige Aluminiumlegierungen durch Zusatz von Alkalimetallen veredelt werden können. Die Veredelung besteht dabei in einer Verfeinerung des Gefüges, die insbesondere auf einer Verkleinerung und feineren Verteilung der Siliziumpartikelchen beruht. Während in Sand gegossene Legierungen, die keinen Zusatz von Alkalimetall erhalten haben, das Silizium in Form von grösseren Platten oder Nadeln enthalten, nimmt die gleiche Menge Silizium nach dem Zusatz von Kalium oder Natrium die Form kleiner, gewöhnlich abgerundeter oder ovaler Teilchen an. Der Zusatz des Alkalimetalls erfolgt gewöhnlich in metallischer Form, er darf jedoch eine gewisse Menge nicht übersteigen, da sonst Blasenbildung eintritt. Als oberste Grenze wird im allgemeinen der Zusatz von   0'1% genannt   (vgl. z. B. die britische Patentschrift 171996).

   Eine weitere eigentümliche Folge des Natriumzusatzes besteht in einer Verschiebung des Eutektikums. Während die unbehandelten Legierungen das Eutektikum zwischen 11 und 12% haben, kann durch Zusatz steigender Mengen Alkalimetall eine Verschiebung bis zu einem Siliziumgehalt von   15% und   darüber erfolgen. 



   Da das Mass der Veredelung abhängig ist von der Menge Alkalimetall, die dem Bade zugesetzt wird, wurde schon häufig der Versuch gemacht, grössere Mengen Alkalimetall in die siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen einzuführen. Diese Versuche scheiterten jedoch stets daran, dass bei Zusätzen grösserer Mengen von Alkalimetall Lunkerungen bzw. Blasenbildungen in dem Guss auftraten. 



   Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, auch grössere Mengen Alkalimetall in die schmelzflüssige Legierung einzuführen, ohne die erwähnten Missstände hervorzurufen. Dieses Verfahren besteht darin, das Alkalimetall in Gegenwart eines   Decksalzes   einzuführen. Hiebei wird so verfahren, dass dieses Decksalz, das eine neutrale, saure oder basische Verbindung von Leicht-oder Schwermetallen sein kann, zunächst auf die geschmolzene Legierung aufgegeben und gleichfalls geschmolzen wird. 



  Daraufhin wird das metallische Natrium durch dieses Decksalz hindurch in die geschmolzene Legierung eingeführt. Jetzt wird das Schmelzbad kräftig umgerührt, abstehen gelassen und vergossen. Durch dieses Verfahren wird es möglich, auch grössere Mengen Alkalimetall schnell in die Reaktion mit der siliziumhaitigen Aluminiumlegierung zu bringen. Überraschend ist dabei die Entdeckung, dass das vorhandene Decksalz die sonst beobachteten schädlichen Wirkungen einer zu hohen Dimensionierung an Natrium aufheben. Die Wirkung dieses Decksalzes kann nicht mit den Verfahren verglichen werden, bei denen von vornherein eine alkalihaltige Verbindung auf das Aluminium gegeben wird, um durch Umsetzung z. B. eines Natriumfluorid mit dem Aluminium kleine Mengen Alkali in die Legierung einzuführen.

   Es kommt im Gegensatz zu diesen gleichfalls bekannten Verfahren darauf an, metallisches Natrium in grösseren Mengen in Gegenwart eines beliebigen Decksalzes zu verwenden. 



   Hiedurch wird erreicht, die Struktur der   siliziumhaitigen Aluminiumlegierung   mit Siliziumgehalten von 5 bis 15% noch viel feiner zu veredeln, als bisher bekannt war. Die Verfeinerung des Kornes hat aber eine wesentliche Besserung der Dehnung der Legierung zur Folge. Auch zeigt z. B. eine gegossene Legierung mit etwa 13% Silizium, die mit   0'1% Natriumzusatz   veredelt wurde, eine Dehnung von zirka   7%,   während sie nach Veredelung durch Zusatz von   0-3%   Natrium in Gegenwart eines Decksalzes eine Dehnung von   10%   besitzt. 



   Als Decksalze können die bekannten Flussmittel, Chloride, Fluoride der Leicht-und Schwermetalle, Doppelfluoride, Karbonate, Oxyde der Alkalien und Erdalkalien usw., wie sie an sich vielfach bekannt sind, dienen. Man kann auch Mischungen verschiedener Salze zur Erniedrigung des Schmelzpunktes benutzen. 

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   Wendet   man : das Verfahren auf Legierungen   des Aluminiums mit   Siliziumgehalten   über 15% an, so gelingt es   überraschenderweise,   auch hiebei noch eutektische Struktur hervorzurufen, obwohl dies den auf Grund der aufgestellten Schmelzpunktsdiagramme bekannten Tatsachen zuwiderläuft. 



  Diese Eigenschaft ist von erheblicher Wichtigkeit,   da'für   viele Verwendungszwecke gerade die eutektische Struktur infolge ihrer von Grund auf feinkörnigen Durchbildung besondere Vorteile aufweist. 



  Nach dem Verfahren gemäss Erfindung gelingt es z. B. mittels Zusatz von   0-3%   Alkalimetall in Gegenwart eines Decksalzes selbst Legierungen mit   17%   Silizium noch in rein eutektischer Struktur erstarren zu lassen. 



   Zur Erläuterung des Verfahrens sei ein Ausführungsbeispiel angeführt, aus dem die Einzelheiten des Vorgehens näher zu ersehen sind. Man stellt   hiefür zunächst   eine Mischung von 6 Teilen Natriumkarbonat und 5 Teilen Kaliumfluorid her und fügt dieser zur Erniedrigung des Schmelzpunktes noch etwa   3-   Teile eines Gemisches von 60% Kaliumchlorid, 40% Natriumchlorid bei. Diese Gesamtmischung wird gut miteinander vermengt und auf das geschmolzene Bad eine Legierung von Aluminium mit   17%   Silizium gegeben. Nachdem das Salz geschmolzen   ist, wird 0'2%   vom Gewicht des Bades an Natrium durch das geschmolzene Salz hindurch in das Legierungsbad gesteckt. Sobald dann die Reaktion beendet ist, wird abgeschäumt und vergossen. Man erhält hiedurch ein feinkörniges, blasenfreies Guss- 
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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Modifizierung von siliziumhaltigen Aluminiumlegierungen durch Zusatz von Alkalimetall, dadurch gekennzeichnet, dass auf der schmelzflüssigen Legierung zunächst ein Decksalz geschmolzen und hierauf Alkalimetall durch die Deckschicht hindurch in das flüssige Metall eingeführt wird.