AT132691B

AT132691B - Verfahren zur Herstellung von Zinn-Aluminium-Legierungen.

Info

Publication number: AT132691B
Authority: AT
Inventors: Herbert Tasman Davies
Original assignee: Herbert Tasman Davies
Priority date: 1931-11-30
Filing date: 1931-11-30
Publication date: 1933-04-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Zinn-Aluminium-Legierungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Legierung aus Aluminium und Zinn zu schaffen, die eventuell auch Zink und Magnesium enthält und geringes spezifisches Gewicht bei grosser Zugfestigkeit und guter Dehnung besitzt, nicht korrodiert und andere vorteilhafte
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Die Legierung besteht im wesentlichen aus Aluminium, welchem Zinn durch Reduktion von Zinnoxyd mittels Magnesium oder einer Magnesium enthaltenden Vorlegierung einverleibt wird. Die Aluminium-Zinnlegierung kann noch einen bedeutenden Zusatz von Zink enthalten, wenn sie für Gusszwecke dienen soll, enthält jedoch kein Zink oder nur unbedeutende Mengen hievon, aber vorzugsweise etwas Kupfer oder Blei oder beides, wenn Bleche daraus gewalzt werden sollen. Die Zugfestigkeit kann durch einen geringen Zusatz von Mangan erhöht werden.

Für die Ausscheidung von Zinn aus Zinnoxyd wird Magnesium, vorteilhaft in der Form einer Zink-. Magnesium-oder Kupfer-Magnesiumlegierung verwendet, wobei Zink oder Kupfer ebenfalls in die Legierung eingeführt werden.

Die Menge der verwendeten Magnesiumlegierung ist nach ihrem Magnesiumgehalt zu bemessen und soll gerade genügen, um die Reduktion des Zinnoxydes zu bewirken, oder es kann ein Überschuss davon vorhanden sein, in welchem Falle die sich ergebende Endlegierung auch Magnesium enthält.

Im nachstehenden soll nun ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung der Legierung gemäss der Erfindung beschrieben werden.

Zuerst wird eine Legierung aus Zink und Magnesium durch Zusammenschmelzen dieser Metalle in einer reduzierenden Atmosphäre in irgendeinem geeigneten Schmelzofen hergestellt.

Die Legierung kann vorteilhaft 90% Zink und 10% Magnesium enthalten, wenn die schliessliche Aluminiumlegierung für Gusszwecke verwendet werden soll. Es können jedoch auch andere Verhältnisse gewählt werden. so z. B. eine bedeutend geringere Zinkmenge oder an Stelle von Zink ein beträchtlicher Teil Kupfer, wenn die schliesslich Aluminiumlegierung gewalzt werden soll. Neben Kupfer kann noch ein geringer Bleigeltalt vorhanden sein, z. B. 0. 5ohio Pb und 2'75"/o Cu. Die Magnesium enthaltende Vorlegierung wird granuliert oder nach dem Giessen in kleine Stücke zerschnitten. in dieser Form in einen Schmelztiegel eingebracht und mit pulverisiertem Zinnoxyd, dem vorteilhaft etwas Zinkoxyd zugemischt ist. bedeckt.

Das Zinkoxyd erhält das Zinnoxyd in einem für die Reduktion zu Zinn besonders geeigneten porösen Zustand, ohne selbst erheblich reduziert zu werden.

Das Verhältnis der Magnesiumlegierung zu Zinnoxyd richtet sich nach dem beabsichtigten Zink-oder Kupfer-und Zinngehalt der schliesslichen Aluminiumlegierung, aber es muss wenigstens soviel von der Magnesiumlegierung vorhanden sein. um die Reduktion des ganzen Zinnoxyds zu bewirken.

Der Inhalt des Schmelztiegels wird in einem Schmelzofen in reduzierender Atmosphäre auf Rotglut gebracht und durch ungefähr 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Dann wird die Temperatur mindestens auf die Schmelztemperatur des Aluminiums gebracht und Aluminium hinzugefügt. Das Aluminium wird vorteilhaft in zwei ungefähr gleiche Teile geteilt, von welchen der erste Teil in die geschmolzene Masse gut eingerührt und die sich bildende

Schlacke vollständig abgeschöpft wird. bevor der zweite Teil hinzugefügt wird. Das hinzugefügte Aluminium soll rein sein oder nur geringe Mengen anderer Metalle, insbesondere Mangan enthalten, welches einen günstigen Einfluss auf die Zugfestigkeit des Endproduktes ausübt.

Geeignete Verhältnisse für den oben beschriebenen Vorgang sind beispielsweise folgende : 8 Gewichtsteile Zinnoxyd, 5 Gewichtsteile Zinkoxyd. 40 Gewichtsteile Zink-Magnesiumlegierung, 60 Gewichtsteile Aluminium.

Das Walzen der Legierung zur Verbesserung ihrer Zugfestigkeit und Umwandlung von Ingots in die Tafelform wird vorteilhaft auf folgende besondere Weise ausgeführt :
Nach Erhitzung auf eine Temperatur von ungefähr 150-200 C in einem Muffelofen wird die Legierung bei dieser Temperatur gewalzt und dabei der Einwirkung eines Wasserstrahles oder überhitzten Dampfes ausgesetzt, dessen Einwirkung bei dieser Temperatur eine Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit bedingt. Wenn die Legierung so auf ungefähr 6 MM ; Dicke ausgewalzt ist, wird die Temperatur auf ungefähr 100 C gebracht und das Walzen fortgesetzt, bis die gewünschte Dicke erreicht ist.

Für gewisse Zwecke erfordert die Legierung in der Form von gewalzten Blechen eine höhere Zugfestigkeit, als sie durch den oben beschriebenen Walzvorgang erreicht wird und daher wird der ursprüngliche Ingot einer Vorbehandlung durch ein Ziehverfahren unterworfen.

Zu diesem Zwecke wird das eine Ende oder eine Kante des Ingots zu einem Einführungs- stücke ausgebildet und der Ingot durch eine ovale oder enge rechteckige Ziehöffnung von einem Querschnitt, der kleiner ist wie jener des Ingots, durchgezogen, so dass eine Press-und Zugwirkung darauf ausgeübt wird. wobei für diesen Zweck irgendeine Zugvorrichtung verwendet werden kann. Dieses Verfahren kann ausgeführt werden mit Ziehöffnungen von nach und nach geringerer Höhe, aber konstanter Breite. Das Ziehen oder jedes einzelne Durchziehen wird vorteilhaft bei einer Temperatur von ungefähr 150-200 C ausgeführt und das nachfolgende Walzen wird unmittelbar darauf mit dem gezogenen Metall ausgeführt, d. h. während es sich noch im erhitzten Zustande befindet.

Die Einwirkung von Dampf auf die Legierung ist auch vorteilhaft, wenn sich die Legierung in noch heissem Zustande in der Gussform befindet.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Zinn-Aluminium-Legierungen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Zinn enthaltenden Vorlegierung, die durch Reduktion von Zinnoxyd mit Magnesium oder einer Magnesium enthaltenden Legierung hergestellt und unmittelbar mit dem Aluminium legiert wird.
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Claims

Magnesium-oder Kupfer-Magnesiumlegierung zur Reduktion des Zinnoxydes.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. dass die Magnesiumlegierung Magnesium in einer grösseren als zur Reduktion des Zinnoxydes erforderlichen Menge enthält, so dass in der Endlegierung auch Magnesium vorhanden ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die granulierte oder sonstwie zerkleinerte Magnesiumlegierung in einem Schmelztiegel mit vorteilhaft etwas Zinkoxyd enthaltendem Zinnoxyd bedeckt. durch ungefähr 30 Minuten in einem Ofen in reduzierender Atmosphäre auf Rotgluthitze gehalten, sodann mindestens auf die Schmelztemperatur des Aluminiums erhitzt und mit Aluminium legiert wird.

5. Verfahren zur Vergütung der nach den Ansprüchen 1 bis 4 hergestellten Legierungen, insbesondere solcher mit Kupfergehalt, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung bei ungefähr 200 C gewalzt und dabei ihre Oberfläche der Einwirkung von Dampf ausgesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf ungefähr 6 mm Dicke ausgewalzte Legierung bei ungefähr 100 C bis zur endgültigen Dicke weitergewalzt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Walzvorgange ein oder mehrere Ziehvorgänge vorangehen.