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Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen, wobei die Bestandteile besonders miteinander gemischt und zur Vereinigung gebracht werden,
Die Legierungen sind von heller und weisser Farbe und besitzen wertvolle Eigenschaften ; z. B. kann man die Legierungen bronzieren, löten, abdrehen, walzen, ziehen, schmieden oder mittels des Azetylen-Sauerstoff-Gebläses schweissen ; man kann ihre Härte und Zugfestigkeit ändern, sie lassen sich polieren und ind-ausserordentlich widerstandsfähig gegen Oxydation durch atmosphärische Einflüsse.
Bei der Herstellung der Legierungen ist es erforderlich, stufenweise vorzugehen. Die erste Stufe besteht darin, dass man Borax und die Sulfate des Kupfers (bzw. Nitrat), Quecksilbers, Kadmiums, Nickels und gegebenenfalls des Magnesiums schmilzt ; in der zweiten Stufe werden metallisches Nickel und Kupfer den geschmolzenen Salzen zugesetzt, welche sowohl als Flussmittel wirken, als auch zur Übertragung von metallischen Bestandteilen auf das Endprodukt dienen ; die Temperatur wird solange eingehalten, bis die Masse in ruhigen Fluss kommt und sich vollkommen mischt. Dann werden nach und nach metallisches Zinn, Blei und Aluminium in den Tiegel gegeben und die Temperatur aufrecht erhalten, bis vollkommene Schmelzung und Mischung eingetreten ist, wobei man die geschmolzene Masse umrührt, um die Trennung der Legierung von der Schlacke zu erleichtern.
Das so erhaltene Schmelzprodukt dient als Grundlegierung, mit welcher Aluminium, Zinn, Blei, Kupfer und Nickel legiert werden, um Handelslegierungen verschiedener Art zu erhalten.
Um ein möglichst vorteilhaftes Ergebnis zu erzielen, verwendet man die im nachstehenden angegebenen Mengenverhältnisse, von denen man nicht wesentlich abweichen darf, ohne die gewünschten Eigenschaften der Endlegierung mehr oder weniger zu ändern ; das gilt jedoch nicht für den Zusatz von Magnesiumsulfat, der hauptsächlich erfolgt, um die Farbe der Legierung heller zu machen ; Magnesiumsulfat kann auch ganz weggelassen werden, ohne sonstige Beeinflussung der Eigenschaften der Legierungen.
Bei der ersten Stufe des Verfahrens verwendet man z. B. 60 Gewichtsteile Borax, 5 Teile Magnesiumsulfat, 10 Teile Kupfersulfat, 7 Teile Kupfernitrat, 1 Teil Quecksilbersulfat, 2 Teile Kadmiumsulfat, 15 Teile Nickelsulfat, zusammen also 100 Teile. An Stelle von Borax kann man auch Natriumbikarbonat verwenden, wenn auch Borax vorzuziehen ist ; man kann Kupfersulfat oder Kupfernitrat verwenden oder beide gleichzeitig. Das Verhältnis des'gebundenen Natriums und des gebundenen Kupfers in den angegebenen Salzmengen sollte annähernd eingehalten werden. Diese Mischung, welche man als Flussmittel bezeichnen kann, wird in einem Tiegel auf höhere Temperatur gebracht.
Wenn die Mischung zum Aufwallen gekommen ist, so fügt man annähernd 3 Teile metallisches Nickel und 3 Teile metallisches Kupfer zu und hält die Temperatur an, bis das Aufwallen ganz oder annähernd aufhört ; dann fügt man 3 Teile metallisches Zinn, 1 Teil metallisches Blei und go Teile metallisches Aluminium zu. Es ist zu empfehlen, das Aluminium'nach und nach und nicht in grossen Massen in den Tiegel zu geben. Der Tiegelinhalt wird mit einem Eisenstab
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umgerührt, um die Trennung der Legierung von der Schlacke vor dem Ausgiessen zu erleichtern.
An Stelle von metallischem Aluminium kann man auch entsprechende Mengen von Bauxit oder anderen geeigneten Aluminiumverbindungen verwenden und die Reduktion des Aluminiums und das Legieren des dabei erhaltenen Aluminiums mit den anderen Bestandteilen gleichzeitig vornehmen.
Am oberen Rande des Tiegels setzt sich ein Ring von Borax und anderen als Flussmittel benutzten Verbindungen ab ; diese Schlacke lässt sich leicht entfernen und die Legierung
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dadurch beeinflusst werden.
Die so erhaltene Legierung bildet ein Grundmetall, das umgeschmolzen wird, um daraus Handelslegierungen von verschiedenen Eigenschaften zu erhalten.
Um weiche und dehnbare Legierungen zu erhalten, schmilzt man das Grundmetall (8 bis 10 Teile) mit Aluminium innerhalb weiter Grenzen der Mengenverhältnisse um, und zwar bis zu, go''/ Aluminium in der Gesamtmasse ; in diesem Falle werden zweckmässig 1. Teil metallisches Zinn und 1/, Teil metallisches Blei auf je 20 Teile Aluminium zugesetzt ; die Zufügung erfolgt nach und nach.
Um hartes Metall zu erhalten, wird das Grundmetall mit Aluminium und Kupfer umgeschmolzen ; ein sehr hartes Erzeugnis erhält man durch Legieren von 20 Teilen Kupfer und 50 Teilen Aluminium mit 30 Teilen Grundmetall, während man weniger harte Legierungen erhält, wenn man einen geringeren Kupfergehalt gibt.
Ein anderes hartes Metall kann man erhalten, wenn man zu 100 Teilen des oben erwähnten Flussmittels während des Aufwallens 30 Teile metallisches Nickel und 5 Teile metallisches Kupfer nach und nach zugibt und nach dem Nachlassen des Aufwallens 57 Teile metallisches Aluminium, 6 Teile metallisches Zinn und 2 Teile metallisches Blei zusetzt,
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen, darin bestehend, dass man metallisches Nickel, Kupfer, Zinn, Blei und Aluminium in eine geschmolzene Mischung von Borax und den Sulfaten von Kupfer (bzw, Nitrat), Quecksilber, Kadmium, Nickel und gegebenenfalls Magnesium einbringt und die dabei entstehende Grundlegierung weiter mit Aluminium unter Zusatz von Zinn, Blei, Kupfer oder Nickel legiert.