CH128045A

CH128045A - Process for the production of castings from aluminum alloy.

Info

Publication number: CH128045A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Selz
Original assignee: Rudolf Selz
Priority date: 1926-02-27
Filing date: 1927-02-21
Publication date: 1928-10-16

Description

  

  Verfahren zur Herstellung     vonyGussstücken    aus Aluminiumlegierung.    Die Erfindung     betrifft        ein.    Verfahren zur  Herstellung von     Gussstücken    aus Aluminium  legierung, die sich besonders durch grosse  Festigkeit, Dehnbarkeit,     Brinellhärte    und  Hitzebeständigkeit, sowie grosse Dichtigkeit  und gute     Bearbeitbarkeit        auszeichnen.     



  Ein geringer     Gestehungspreis    von     Guss-          stücken    aus dieser Legierung kann dadurch  erzielt werden, dass bei Anwendung     tles    Ver  fahrens ohne Schaden für die     mechanischen     Eigenschaften der Legierung erhebliche Zu  sätze an     Zink    benutzt werden.  



  Der Erfindung gemäss werden dem zu le  gierenden Metall, zum Beispiel dem Alumi  nium, der     Aluminiumzinklegierung    oder  einer sonstigen Aluminiumlegierung schwer  schmelzbare Metalle, welche die Zähigkeit  des Endproduktes erhöhen, in Form einer       Vorlegierung    zugesetzt, wobei die     Vorlegie-          rung    durch Abdecken -der flüssigen Metall  schicht mittelst einer zur     Verschlackung    von       Metalloxyden    geeigneten,

       zum.    erheblichen  Teil in das Metall in Lösung gehenden Salz  schicht und nachfolgende Beigabe eines Des  oxydationsmittels     desoxydiert        wird.       Es genügt zur Erzielung der     günstigen     Eigenschaften, wenn beispielsweise     die    ge  ringe     Menge    von 2%     Vorlegierung,        beste-          hend.    aus Kupfer, Nickel und     Magnesium,          989o'    des zu legierenden     Metalles,

      zum Bei  spiel     Aluminiumzinklegierung    beigefügt       wird.    Eine     günstige    Legierung dieser Art be  steht aus     98/o        Aluminiumzinklegierung,     1,8%     Kupfer,    0,1 Nickel und 0,1% Magne  sium.  



  Als schützende Salzschicht kann bei der  Herstellung der     Vorlegierung        Kaliumfluorid,     und     zwar    zirka 3<B>%</B> ;der     Gesamtmasse    'der Vor  legierung, benutzt werden.  



  Das Verfahren kann beispielsweise in  folgender Weise so vor sich gehen:  Zunächst wird eine     Vorlegierung    herge  stellt, indem<B>90%</B> Kupfer und     5'/o    Nickel ge  schmolzen werden und nach dem Schmelzen  zirka 3%     Kaliumfluorid        (K.        F1.)    aufge  streut werden. Da-.     Kaliumfluorid    bildet eine  flüssige Decke und geht zu einem erheblicher.  Teil in die Metallschmelze über. Nach voll  kommener Verflüssigung des Salzes werden           5%    Magnesium zugegeben. Dieses Magnesium  wirkt zugleich als     Desoxydationsmittel    und,  soweit es als solches nicht verbraucht wird,  als Legierungskomponente.

   Das unter Zerstö  rung des ursprünglich im Metall gelöst oder  kolloidal enthaltenen     Oxydes    entstehende       Magneumoxyd    verschlackt mit     dem    gleich  falls im Metall gelösten Salz und geht mit  diesem zusammen an die Oberfläche, um dort  weiter mit der     Salzdeckschicht    zu ver  schlacken. Die Metallschmelze selbst wird  in bisher     unbekanntem    Masse     oxydfrei.        9%     dieser so gewonnenen     Vorlegier-ung    werden  sodann einer Menge von 98% Aluminiumzink  legierung zugesetzt.

   Es ergibt sich dann eine  Legierung, die aus     98/o        Aluminiumzinklegie-          rung,   <B>1,8%</B> Kupfer,     0,1%    Nickel und 0,1  Magnesium besteht.  



  Um die guten Eigenschaften dieser Le  gierung voll zur     Auswirkung    kommen zu las  sen, ist es wesentlich, dass beim Giessen der       Gussstücke    eine nicht zu starke und nicht zu  geringe, also eine mittlere     Abschreckwirkung     eintritt, wie sie beispielsweise bei Anwen  dung einer     Form    entsteht, die aus     Folmsand     mit einer     Beimischung    von Metall, zum Bei  spiel in pulveriger oder körniger Form her  gestellt ist und die beim Giessen zirka 6%  Wasser enthält.

   Eine ähnliche Wirkung kann  mittelst einer aus Formmasse (zum Beispiel  Ton oder Gemisch aus Lehm,     Kälberhaaren     und     Hecksel)    hergestellten Trockenform er  zielt werden, wenn diese nach dem Trocknen  mit gleichfalls zirka 6% Wasser     angefeuchtet     wird; auch bei dieser     Trockenform    ist es  wesentlich, dass bei Herstellung der Form  masse eine     Beimischung    von Metall in kör  niger oder pulveriger Form vorgenommen  wird.  



  Falls durch zu grosse Feuchtigkeit der  Form eine zu starke     Abschreckwirkung    ein  getreten ist, kann das     Gussstück    dadurch ver  bessert werden, dass es mehrere     Stunden    bei  einer Temperatur oberhalb ,des der zu behan  delnden     Legierung    spezifischen metallurgi  schen     Umwandlungspunktes    getempert und  sodann verzögert abgekühlt     wird.    Bei der  nachfolgenden Alterung zeigt sich sodann    eine ganz     erheblich    schnellere Erreichung  der günstigsten Werte der mechanischen  Eigenschaften.



  Process for the production of castings from aluminum alloy. The invention relates to a. Process for the production of castings from aluminum alloy, which are particularly characterized by high strength, ductility, Brinell hardness and heat resistance, as well as great tightness and good machinability.



  A lower cost price for castings made from this alloy can be achieved by using considerable additions of zinc when the process is used without damaging the mechanical properties of the alloy.



  According to the invention, metals which are difficult to melt and which increase the toughness of the end product are added to the metal to be alloyed, for example aluminum, aluminum zinc alloy or another aluminum alloy, in the form of a master alloy, the pre-alloy being covered by covering the liquid metal layer by means of a suitable for slagging metal oxides,

       to the. Considerable part of the salt layer going into solution and subsequent addition of a deoxidizing agent is deoxidized. It is sufficient to achieve the favorable properties if, for example, the small amount of 2% master alloy exists. made of copper, nickel and magnesium, 989o 'of the metal to be alloyed,

      For example, aluminum zinc alloy is added. A cheap alloy of this type consists of 98 / o aluminum zinc alloy, 1.8% copper, 0.1% nickel and 0.1% magnesium.



  Potassium fluoride, approximately 3% of the total mass of the pre-alloy, can be used as a protective salt layer in the production of the master alloy.



  The process can, for example, proceed in the following way: First, a master alloy is produced by melting <B> 90% </B> copper and 5% nickel and, after melting, about 3% potassium fluoride (K. F1.) Are scattered. There-. Potassium fluoride forms a liquid blanket and goes to a considerable extent. Part into the molten metal. When the salt has completely liquefied, 5% magnesium is added. This magnesium acts at the same time as a deoxidizer and, if it is not consumed as such, as an alloy component.

   The Magneumoxide, which is created under destruction of the oxide originally dissolved or colloidally contained in the metal, slags with the salt that is also dissolved in the metal and goes to the surface with it, where it continues to slag with the salt cover layer. The molten metal itself becomes oxide-free to a previously unknown extent. 9% of this master alloy obtained in this way are then added to an amount of 98% aluminum-zinc alloy.

   The result is an alloy that consists of 98 / o aluminum zinc alloy, <B> 1.8% </B> copper, 0.1% nickel and 0.1% magnesium.



  In order to fully exploit the good properties of this alloy, it is essential that when casting the castings, there is a quenching effect that is not too strong and not too weak, i.e. a medium quenching effect, such as occurs when using a mold that made of folm sand with an admixture of metal, for example in powder or granular form and which contains around 6% water when poured.

   A similar effect can be achieved by means of a dry mold made of molding compound (for example clay or a mixture of clay, calf hair and heckel) if it is moistened with about 6% water after drying; In this dry form, too, it is essential that metal is added in granular or powdery form when the molding compound is produced.



  If too strong a quenching effect has occurred due to excessive moisture in the mold, the casting can be improved by annealing it for several hours at a temperature above the metallurgical transformation point specific to the alloy to be treated and then cooling it with a delay. The subsequent aging shows that the most favorable values of the mechanical properties are reached very much more quickly.

Claims

PATENT CLAIM I: A process for the production of cast pieces from aluminum alloy, characterized in that metals which are difficult to melt and which increase the toughness of the end product are added to the metal to be alloyed in the form of a pre-alloy, the pre-alloy being sigen by covering the liquid Metal layer by means of a suitable for slagging metal oxides,

to a considerable extent in the metal in solution going salt layer and subsequent application of a deoxidizer is deoxidized. SUB-CLAIMS: L. The method according to claim I, characterized in that a mold is used which is made of mold material with approximately 6% water content and with the addition of metal in finely divided form. 2.

Method according to claim 1, characterized in that castings which are too strongly quenched in the mold are improved again by tempering for more hours at a temperature above the metallurgical transformation point specific to the alloy to be treated, followed by delayed cooling and storage.

Method according to patent claim I, characterized in that a pre-alloy of copper, nickel and magnesium is used, using potassium fluoride as a covering salt. 4. The method make the patent claim I and dependent claim 3, characterized in that a master alloy of 90% copper, 5% nickel and 5% magnesium is used using about 3% potassium fluoride as a covering salt.

PATENT CLAIM II: Casting made of aluminum alloy, manufactured according to the method according to the patent claim. I, characterized in that it consists of around 98 / o of the metal to be alloyed and around 2% of the components of the pre-alloy.

<B> SUBClaims: </B> 5. Aluminum alloy casting according to patent claim II, characterized in that the components of the pre-alloy consist of copper, nickel and magnesium. 6. Cast piece made of aluminum alloy according to claim II, characterized in that it consists of 98% metal to be alloyed, <B> 1.8% </B> copper, 0.13 / 4 nickel and 0.1% magnesium consists.

7. Cast piece made of aluminum alloy according to claim II, characterized in that it consists of 98% aluminum-zinc alloy, 1.8% copper, 0.1% nickel and 0.1% magnesium.