AT223381B - Verfahren zur Verringerung der Krätzebildung beim Schmelzen von Druck- oder Spritzgußlegierungen auf der Basis Feinzink und Legierung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

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   Verfahren zur Verringerung der Krätzebildung beim Schmelzen von Druck- oder Spritzgusslegierungen auf der Basis
Feinzink und Legierung zur Durchführung dieses Verfahrens 
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Feinzink, genügen zwar den an sie gestellten Anforderungen und sind auch als Spritz- und Druckguss- legierungen gut verwendbar. Von diesen Legierungen ist jedoch ihre starke Neigung zur Verkrätzung be- kannt, die mit steigender Temperatur erheblich zunimmt-und bei ihrer Verarbeitung in der   Masseer-   tigung ausserordentlich störend wirkt. 



   Ferner sind Zn-Legierungen bekannt, die aus   20-75% AI   bestehen, dareben noch Cu enthalten können und neben Si-Gehalten von 0, 15 bis   6%   Gehalte an Spuren bis zu   10%   Be besitzen. Weiterhin ist eine Legierung auf der Basis Zink bekannt, welche wie folgt zusammengesetzt   ist : 2 - 20% Al, 2 - 10%  
Cu,   0,     1-10% Mg, 2% Ni, 2% Fe. 2% Mn, l% Ca, 0, 01-l, 2% Be,   Rest Zn. Vergleichsversuche haben gegenüber den   obenangegebenenZinklegierungenkeinunterschiedlichesVerhaltenergeben.   



   Bei der Oxydation von Be entsteht Be-Oxyd unter einer bedeutenden   Volumszunahme ;   aus einem cm Be erhält man 1,7   cams   Be-Oxyd. Wenn auf der Oberfläche einer flüssigen Be-haltigen Legierung das Be oxydiert, bildet sich somit eine sehr dichte, die weitere Oxydation hemmende Be-Oxydhaut. Vergleichsuntersuchungen mit den bekannten Be-haltigen Zinklegierungen zeigen indessen überraschenderweise nicht den Effekt, der von Be zu erwarten wäre, nämlich das Stillstehen der Oxydation und die Bildung einer die Verkrätzung verhindernden Oxydhaut. 



   Es wurde nun gefunden, dass Be-Zusätze in Mengen von 0, 001 bis   0, lao   den Effekt einer verringerten Krätzebildung bei Legierungen auf Basis Feinzink von 99, 99%. vorzugsweise 99, 995% Zink mit Gehalten an Al von 0, 1 bis   10%,   Cu 0,   05 - 10/0   dann erzielen lassen, wenn von hochreinen Metallen ausgegangen wird, die insbesondere praktisch keine Alkali- und Erdalkalimetalle, ferner kein Cd, Si, As, Sb und Sn, B, P und C sowie keine Metalle der Eisengruppe enthalten. Hiebei darf der Maximalgehalt einzeln oder zusammen an Alkali-, Erdalkalimetallen, Cd und Si 0, 005% und an As, Sb, Sn, B, P, C und an Metallen der Eisengruppe 0,   001%   nicht überschreiten.

   Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Legierungen   4-7% AI, 0, 1-0, 5%   Cu, 0,   002-0, 004 Be, RestFeinzink.   Das Be kann ganz oder teilweise durchZr und/oder Hf ersetzt werden. 



   Als Folge der erfindungsgemässen Verringerung der Krätezbildung lassen sich Legierungen erzeugen, die bessere mechanische Eigenschaften besitzen und auch eine verbesserte Beständigkeit gegen   alle Korro-   sionsarten aufweisen. Ferner ist als ihr Vorzug aufzuführen, dass beim Schmelzen der   erfindungsgemlBen   Legierungen die Metallverluste wesentlich geringer werden. Wie eingehende Versuche bewiesen haben, sind die Legierungen gemäss der Erfindung besonders günstig als Spritz- und Druckgusslegierungen verwendbar. Wegen des Be-Gehaltes sind die Legierungen nicht nur besonders   dünnflüssig   und gestatten infolgedessen eine Beschleunigung der Fertigung, sondern erlauben ausserdem die Herstellung von Güssen mit verringerter Mikroporosität und weniger   nichtmetallischen Einschlüssen,   z. B.

   Oxyden, od. dgl., im Gussstück. Die Folge der verringerten   Mikroporosität,   besonders an der Oberfläche der Gussstücke, bringt auch einen verbesserten Korrosionswiderstand von auf galvanischem Wege erzeugten metallischen   Überzügen   mit sich. Dies ist von besonderer Bedeutung, weil sich Druck- oder Spritzgussteile bisher nur mit Schwie- 

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 rigkeiten galvanisch metallisieren   liessen ; d. h. nur   eine geringe Haftfestigkeit der Metallüberzüge erzielbar war. 



   Die Erfindung lässt sich beispielsweise dadurch ausführen, dass man zur Herstellung der Legierungen nicht nur ein besonders reines Feinzink verwendet, sondern auch ein Al hoher Reinheit als Legierungsmetall benutzt und schliesslich auch Elektrolytkupfer verwendet. In Abhängigkeit von der Höhe des   Al-Ge-   haltes ist es jedoch auch möglich, geringere Al-Sorten als Legierungskomponente zu verwenden. Man kann beispielsweise bei einem Al-Gehalt von 1% ein Hüttenaluminium von 99,5 zulegieren, während bei höheren Al-Gehalten ein reineres Al in Betracht zu ziehen ist. Beispielsweise bei einem Al-Gehalt von 10%   sollte ein AI   mit einer Reinheit von wenigstens 99,   97o   Al als Legierungsmetall eingesetzt werden. 



   Ausführungsbeispiel :   Eine Zn-Legierung   mit einem Al-Gehalt von   4%,   etwa   10/0   Cu und 0,   004%   Be erhielt Mg-Zusätze im Bereich von 0,005 bis 0,   05%   Mg. Die gewichtsanalytische Bestimmung ihrer Oxydierbarkeit ergab eine leicht ansteigende Gewichtszunahme im Bereich von 0,005 bis 0, 02% Mg und eine stark ansteigende Gewichtszunahme im Bereich von 0,02 bis 0, 05% Mg.   Ähnliche,   das Oxydationsverhalten kennzeichnende Effekte erzielt man mit Zusätzen von Na, Li, Ca und andem der oben genannten Elemente. Der Krätzeanfall stieg im Bereich bis 0, 02% Mg von 0,6 bis 0,8 kg und bei Mg-Gehalten von 0,   05%   bis zu 4 kg je 100 kg im Druckgussbetrieb verarbeiteter Legierung.

   Damit ergeben sich die maximal zulässigen Grenzen an Verunreinigungen   z. B.   durch Alkali- und Erdalkalimetalle im Bereich von Null (Spektralrein) bis   0, 005%,   um die durch Beryllium erzielten   Effekte voll auszunutzen. Die bisherigen Feinzinklegie-   rungen sahen demgegenüber z. B. Magnesiumgehalte von 0, 02 bis   0, 05%   Mg vor. 



   Eine Zinklegierung   mit 4% AI   und etwa 1% Cu mit einem Be-Gehalt von 0,   004%   jedoch Mg-frei und aus Komponenten hoher Reinheit erschmolzen, ergab einen Krätzeanfall von nur 0, 4 kg je 100 kg Ausgangsmaterial, während eine Zinklegierung mit 4%   AI,   etwa   1%   Cu,   0,0045loBe und 0,05%   Mg einen Krätzeanfall von 4 kg je 100 kg Ausgangsmaterial ergab. 



    PATENT ANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Verringerung der Krätzebil dung beim Schmelzen von Druck- oder Spritzgusslegierun- 
 EMI2.1 
 0,   001 - 0, 1%   Be, das ganz oder teilweise durch Zr und bzw. oder Hf ersetzt sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass von hochreinen Metallen ausgegangen wird, die praktisch insbesondere keine Alkali- und Erdalkalimetalle, ferner kein Cd, Si, As, Sb, Sn, B, P und C sowie keine Metalle der Eisengruppe enthalten.

Claims (1)

1. 2. Legierung, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus 0, 1 - 10% Al, 0, 05-1% Cu, 0, 001 - 0, 10/0 Be, das ganz oder teilweise durch Zr und bzw. oder Hf ersetzt sein kann, Rest Feinzink mit 99, 99%, vorzugsweise 99, 995% Zn, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Maximalgehalt einzeln oder zu- sammen anAIkali-, Erdalkalimetallen, Cd. und Si 0, 005% und an As, Sb, Sn, B, P, C und den Metallen der Eisengruppe 0,001% beträgt.