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Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium und seinen Legierungen
Es ist bekannt, die Kornfeinung von Aluminium durch eine Behandlung kurz vor dem Giessen vorzunehmen. Hiezu sind neben andern Kornfeinungsmitteln auch Verbindungen des Titans und des Bors, insbesondere Titandiborid, Aluminiumborid und in Gegenwart von Kohlenstoff Titancarbid, bekannt. Nach einem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag wurden Verbindungen des Titans und/oder des Bors mit Aluminium- und/oder Magnesiumpulver in der Schmelze zur Reaktion gebracht und dadurch die bekannten Kornfeinungskeime in der Schmelze unmittelbar hergestellt. Als Beispiele werden nach diesem älteren Vorschlag die für die Kornfeinung bevorzugt geeigneten Keime Titanborid und Aluminiumborid durch eine aluminothermische bzw. magnesiothermische Reaktion mit Titan- und Borverbindungen erzeugt.
Es wurde nun gefunden, dass es auch möglich ist, das als Kornfeinungsmittel besonders wirksame Titancarbid durch aluminothermische oder magnesiothermische Reaktion von Titanverbindungen in Gegenwart von Kohlenstoff zu erzeugen. Erfindungsgemäss geschieht dies in der Weise, dass man ebenso wie bei dem älteren Vorschlag eine Titanverbindung zusammen mit Kohlenstoff und Aluminium- bzw. Magnesiumpulver in die Schmelze einbringt, in der das Gemisch reagiert und Titancarbid entsteht. Beispielsweise kann das Titancarbid nach folgender Reaktion hergestellt werden :
K2TiF6 + C + 2 Al = TiC + 2 Alg + 2 K.
Die Behandlung gelingt bei niedriger Schmelztemperatur, ohne dass störende Gase oder Dämpfe aus der Schmelze entweichen. Dadurch, dass die wirksamen Keime bei diesen Reaktionen direkt entstehen, wird kein Überschuss von Titan von der Schmelze aufgenommen, wodurch der Wirkungsgrad verbessert wird und eine Beeinflussung des Metalls etwa durch gelöstes Titan unterbleibt. Die Reaktionsgemische können als Pressling oder lose verpackt in Aluminiumbehältern mittels einer Tauchglocke in die Schmelze eingebracht werden. Zweckmässigerweise wählt man die Zusammensetzung der Pulvergemische derart, dass sich die Komponenten im stöchiometrischen Verhältnis zueinander befinden.
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Process for the grain refinement of aluminum and its alloys
It is known to refine the grain of aluminum by treating it shortly before casting. In addition to other grain refiners, compounds of titanium and boron, in particular titanium diboride, aluminum boride and, in the presence of carbon, titanium carbide, are known for this purpose. According to a proposal that did not belong to the state of the art, compounds of titanium and / or boron with aluminum and / or magnesium powder were reacted in the melt and the known grain refinement nuclei were thereby directly produced in the melt. As examples, according to this older proposal, the nuclei titanium boride and aluminum boride, which are preferred for grain refinement, are produced by an aluminothermic or magnesiothermal reaction with titanium and boron compounds.
It has now been found that it is also possible to produce titanium carbide, which is particularly effective as a grain refiner, by an aluminothermic or magnesiothermal reaction of titanium compounds in the presence of carbon. According to the invention, this is done in such a way that, as in the older proposal, a titanium compound is introduced into the melt together with carbon and aluminum or magnesium powder, in which the mixture reacts and titanium carbide is formed. For example, the titanium carbide can be produced by the following reaction:
K2TiF6 + C + 2 Al = TiC + 2 Alg + 2 K.
The treatment succeeds at a low melting temperature, without disruptive gases or vapors escaping from the melt. Because the effective nuclei arise directly in these reactions, no excess titanium is absorbed by the melt, which improves the efficiency and the metal is not influenced by dissolved titanium, for example. The reaction mixtures can be introduced into the melt as pellets or loosely packed in aluminum containers using an immersion bell. The composition of the powder mixtures is expediently chosen such that the components are in a stoichiometric ratio to one another.
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