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Schlichten für Dauerformen fur Magnesium und Magnesiumlegierungen.
Bei dem Vergiessen von Metallen in metallischen Dauerformen ist es üblich, die inneren Ober- flächen der Form mit einer Schlichte zu versehen, durch die eine unmittelbare Berührung des flüssigen Metalles mit der Formoberfläche verhindert wird, wodurch ein leichtes Herausnehmen des gegossenen Formstückes aus der Form ermöglicht, wie auch eine saubere Oberfläche des Gussstüekes gewährleistet wird.
Die bisher bekannten, insbesondere bei der Herstellung von Dauerform-Gussstücken aus Aluminiumlegierungen verwendeten Schlichten haben sich bei Magnesium und seinen Legierungen durchwegs als ungeeignet erwiesen. Anderseits sind auch Versuche erfolglos verlaufen, die darauf abzielten, die vom Vergiessen von Magnesiumlegierungen in Sandformen. her bekannten Schutzstoffe zu diesem Zwecke zu verwenden. Dieses Ergebnis ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die meisten dieser Schutzstoffe in Berührung mit dem flüssigen Metall Gase entwickeln, die aus der Dauerform infolge der raschen Erstarrung des Metalls nicht ohne weiteres entweichen können und zu Blasen-und Schlierenbildungen an der Oberfläche der Gussstücke Veranlassung geben.
Es lag daher zunächst nahe, solche Schutzstoffe als Schlichte zu versuchen, die bei der Erwärmung keine oder nur geringe Mengen Gase entwickeln, wie z. B. Borsäure. Es zeigte sich jedoch, dass die Haftfähigkeit der Borsäure, die in Berührung mit dem flüssigen Metall auf der Formwandung zum Schmelzen gebracht wird, zu ungleichförmig ist ; vielfach wird die Borsäure durch das in die Form einströmende Metall von der Formwand fortgerissen, wo-
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der Form, so dass nach dem Giessen mit dem Gussstück auch Teile der Borsäureschlichte aus der Form entfernt werden, während andere Stellen der Form mit Borsäure bedeckt bleiben.
Infolge dieses ungleichmässigen Verhaltens ist Borsäure allein somit für die betriebsmässige Herstellung von Dauerform- Gussstücken aus Magnesiumlegierungen nicht geeignet.
Es wurde nun gefunden, dass diese Übelstände dadurch behoben werden können, dass man Borsäure in Verbindung mit solchen Stoffen verwendet, die eine bessere und gleichmässigere Haftung der Borsäure an der Formwandung herbeiführen. Als solche Stoffe haben sich Oxyde verschiedenster Art, wie z. B. MgO (insbesondere gefälltes), Fe2O3, Al2O3, als geeignet erwiesen. Auch Versuche mit Graphit oder Schlämmkreide sowie mit Mischungen von MgC12 und MgO, die sieh in ihrer Zusammensetzung den Sorelzementen nähern, haben günstige Ergebnisse geliefert.
Insbesondere gestattet die Verwendung von Fe203 in Verbindung mit Borsäure die Herstellung von feinen, sehr fest haftenden Überzügen auf der inneren Formwandung. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung dieser Schlichten besteht darin, dass sie auf die in die Form gebrachten flüssigen Metalle gegen die Form selbst thermisch isolierend wirken, so dass die Erstarrung des Metalles in der Form merkbar verzögert wird, was in vielen Fällen wünschenswert ist.
Die genannten Stoffe sind zum Teil, sei es einzeln, sei es in Mischung mit Boraten, als Schlichten für das Vergiessen von andern Metallen in Dauergussform verwendet worden, wobei die Borate lediglich als Bindemittel dienen. Im Gegensatz hiezu wirkt jedoch im vorliegenden Fall gerade die Borsäure als Schlichte und entfaltet überdies eine spezifische Schutzwirkung, indem sie die Oxydation des Magnesiums durch die in den Formen stets vorhandene Luft verhindert, während die der Borsäure zugesetzten Stoffe lediglich dazu dienen, die Haftfähigkeit der Borsäure an der Formwandung zu erhöhen.
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Für die Zusammensetzung der. Schlichte seien folgende Beispiele angeführt :
1. 50 Teile Magnesia usta und 50 Teile gepulverte Borsäure,
2.50 Teile Magnesia usta und 50 Teile wasserfreies Chlormagnesium pulverisiert und 50 Teile Borsäure,
3.50 Teile Graphitpulver und 50 Teile gepulverte Borsäure,
4.50 Teile Eisenoxyd und 50 Teile gepulverte Borsäure.
Die Verwendung der Schlichte gemäss der Erfindung erfolgt derart, dass ein inniges Gemenge eines oder mehrerer der angeführten Stoffe mit Borsäure auf die, zweckmässig vorher erwärmte, innere Formwand aufgepudert wird. Es kann aber auch die Schlichte in Form einer, vorzugsweise wässrigen oder alkoholischen, Suspension auf die Formwandung aufgesprüht werden, aus der die flüchtigen Stoffe beim Erwärmen der Form entfernt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schlichten für Dauerformen für Magnesium und Magnesiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass Borsäure in Verbindung mit Stoffen verwendet wird, die, ohne selbst klebende Eigenschaften zu besitzen, die Haftfähigkeit der Borsäure an der Formwandung erhöhen.
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Finishing for permanent molds for magnesium and magnesium alloys.
When casting metals in permanent metallic molds, it is customary to provide the inner surfaces of the mold with a coating that prevents the liquid metal from coming into direct contact with the mold surface, which enables the cast molding to be easily removed from the mold as well as a clean surface of the casting is guaranteed.
The finishes known up to now, in particular used in the production of permanent mold castings from aluminum alloys, have proven to be consistently unsuitable for magnesium and its alloys. On the other hand, attempts aimed at the casting of magnesium alloys in sand molds have also been unsuccessful. to use known protective substances for this purpose. This result is probably due to the fact that most of these protective substances develop gases in contact with the liquid metal which cannot easily escape from the permanent mold due to the rapid solidification of the metal and which give rise to the formation of bubbles and streaks on the surface of the castings.
It was therefore initially obvious to try such protective substances as a sizing, which develop little or no gases when heated, such as. B. boric acid. However, it was found that the adhesiveness of the boric acid, which is brought into contact with the liquid metal on the mold wall to melt, is too non-uniform; In many cases, the boric acid is torn away from the mold wall by the metal flowing into the mold, whereby
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the mold, so that after the casting with the casting, parts of the boric acid coating are also removed from the mold, while other parts of the mold remain covered with boric acid.
As a result of this uneven behavior, boric acid alone is not suitable for the commercial production of permanent mold castings from magnesium alloys.
It has now been found that these deficiencies can be remedied by using boric acid in conjunction with substances that bring about better and more uniform adhesion of the boric acid to the mold wall. Oxides of various kinds have proven to be such substances, such as. B. MgO (especially precipitated), Fe2O3, Al2O3, proven to be suitable. Experiments with graphite or whitewashed chalk as well as with mixtures of MgC12 and MgO, which are similar in their composition to Sorel cements, have also given favorable results.
In particular, the use of Fe 2 O 3 in conjunction with boric acid allows the production of fine, very firmly adhering coatings on the inner mold wall. Another advantage of using these washes is that they have a thermally insulating effect on the liquid metals placed in the mold, so that the solidification of the metal in the mold is noticeably delayed, which is desirable in many cases.
Some of the substances mentioned have been used, either individually or mixed with borates, as coatings for the casting of other metals in permanent casting form, the borates merely serving as binders. In contrast to this, however, in the present case the boric acid acts as a sizing agent and, moreover, develops a specific protective effect by preventing the oxidation of the magnesium by the air that is always present in the molds, while the substances added to the boric acid only serve to improve the adhesion of the boric acid to increase on the mold wall.
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For the composition of the. The following examples are simple:
1. 50 parts of magnesia usta and 50 parts of powdered boric acid,
2.50 parts Magnesia usta and 50 parts anhydrous chlorine magnesium powder and 50 parts boric acid,
3.50 parts graphite powder and 50 parts powdered boric acid,
4.50 parts of iron oxide and 50 parts of powdered boric acid.
The size according to the invention is used in such a way that an intimate mixture of one or more of the substances mentioned is powdered with boric acid onto the inner mold wall, which has expediently been heated beforehand. However, the size can also be sprayed onto the wall of the mold in the form of a suspension, preferably aqueous or alcoholic, from which the volatile substances are removed when the mold is heated.
PATENT CLAIMS:
1. Sizing for permanent molds for magnesium and magnesium alloys, characterized in that boric acid is used in conjunction with substances which, without having self-adhesive properties, increase the adhesion of the boric acid to the mold wall.