<Desc/Clms Page number 1>
Prüfverfahren zur Feststellung von Lunkern und ähnlichen Fehlern in Gussstücken aus Leichtmetall-Legierungen, insbesondere Magnesiumlegierungen. Als zerstörungsfreies Untersuchungsverfahren zur Prüfung auf Lunker in Gussstücken aus Magnesiumlegierungen bedient man sich der sogeuannten Ölkochprobe. Diese Prüfung wird in der Weise durchgeführt, dass die Gussstücke kurze Zeit in heisses Maschinenöl von etwa 150 C getaucht und hinterher sandgestrahlt werden. Sehr häufig zeigen sieh dann Feinlunker, Risse und ähnliche Gussfehler durch Ölflecke an der Gussoberfläche. Die austretenden Ölmengen kriechen jedoch rasch auseinander, so dass eine zweifelsfreie Erkennung der Ausdehnung der Lunker schwierig und unsicher ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Sichtbarmachung von Lunkern in Gussstücken aus Leichtmetall- legierungen, insbesondere Magnesiumlegierungen, dadureh zu bewerkstelligen, dass man als Kriterium für Fehlstellen Ausblühungen von gefärbten Stoffen dadurch hervorruft, dass man die Gussstücke mindestens 15 Minuten in Lösungen von gefärbten Stoffen behandelt und darauf die Oberfläche der Gussstücke abspült und trocknet. Bei Verwendung von wässrigen und alkoholischen Lösungen organischer Farbstoffe, wie z. B.
Nigrosin und Zaponeclltschwarz M, können gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Gussstücke mindestens 15 Minuten, vorzugsweise etwa 30 Minuten, in die erwärmte Lösung eingetaucht, dann gut abgespült und schliesslich bei erhöhter Temperaturgetrocknet werden, wonach die Farbstofflösung an den lunkerigen Stellen gut sichtbar austritt.
Eingehende Untersuchungen haben nun weiter zu der Festellung geführt, dass man eine besonders gute einwandfreie SiclAbar- machung von lunkerigen Stellen in Gussstücken aus Leichtmetall-Legierungen, insbesondere Magnesiumlegierungen, bewerkstelligen kann, wenn: man: die Gusssstücke mit
<Desc/Clms Page number 2>
chromathaltigen Lösungen behandelt, darauf mit kaltem Wasser abspült und beispielsweise durch kurzes Eintauchen in heisses Wasser oder Anblasen mit heisser Luft trocknet. Innerhalb einiger Minuten nach der Trocknung tritt dann aus den Poren gelbes Chromat aus, welches sich von der weissen, gelblichweissen oder grauen Oberfläche der Gussstücke gut abhebt.
Die gelben Aus- blühungen verstärken sich meist noch innerhalb einiger Stunden, kommen aber nach etwa 12 Stunden völlig zur Ruhe. Das ausgetretene Chromat erzeugt keine Korrosionsgefahr. Es sitzt locker an der Oberfläche und kann durch Abbürsten leicht entfernt werden. Die Konzentration der Lösungen an Chromat kann weiten Schwankungen unterworfen sein. Sie beträgt zweckmässig mindestens 3% und kann bis zur Sättigungsgrenze gesteigert werden. Aus wirtschaftlichen Gründen wird vorzugsweise eine Konzentration von etwa 8 % verwendet.
Die Temperatur der chromathaltigen Bäder beträgt vorzugsweise zwecks Einhaltung einer tragbaren Behandlungsdauer der Gussstücke mindestens 40' C und kann bis zum Siedepunkte der Lösungen gesteigert werden; zweckmässig werden Badtemperaturen zwischen 70 und 80' C verwendet.
Auch die Behandlungszeit der Gussstücke in den chromathaltigen Bädern kann, besonders unter Berücksichtigung verschiedener Badtemperaturen, schwanken, soll aber mindestens 15 Minuten betragen.
Durch bestimmte Zusätze zu den chro- mathaltigen Lösungen kann die Ausbildung der Ausblühungen, d. h. der Austritt des nach der Behandlung in den Poren zurückbleibenden Chromau, beschleunigt werden. Als geeignete Zusätze haben sich einerseits flüssige organische Verbindungen, wie z. B. Butyl- und Amylalkohol, erwiesen, deren Siedepunkte wenig über dem des Wassers liegen, und anderseits solche Stoffe, wie z. B. Ammonacetat, deren infolge einer Reaktion mit dem Gussstück gebildete Zersetzungsprodukte gleichfalls während der Trocknung aus den Poren austreten.
Die Konzentration auch dieser Zusätze kann in weiten Grenzen schwanken, jedoch wird mit steigendem Gehalt an diesen Zusätzen die Menge des aus den Poren austretenden Chromats vergrössert, so dass die Empfindlichkeit der Lunkeranzeige nach Wunsch eingestallt werden kann.
Zur besseren Sichtbarmachung und Erkennung der gelben Chromatausblühungen können dieselben in dunkler geNrbte Chromverbindungen überigeführt werden. Ale geeignet hat sich hierfür beispielsweise eine Behandlung mit Schwefligsäuregas erwiesen.
Es hat sich ferner als zweckmässig erwiesen, die Gussstücke auch bei dem vorliegenden Prüfverfahren, wie bei der Ölkoch- probe, nach der üblichen Reinigung der Oberfläche durch Sandstrablen zunächst zwecks Öffnung der Poren einer kurzzeitigen Beizbehandlung mit verdünnter Salpetersäure zu unterwerfen. Beispiel: Ein Gussstück aus siner Magnesiumlegierung mit 6% Aluminium und 3% Zink wurde nach Sandstrahlung zur weiteren Öffnung der Poren etwa 15-20 Sek. in einer 5%igen Salpetersäure gebeizt und mit kaltem Wasser gründlich abgespült. Darauf wurde das Gussstück in einer Aluminiumwanne etwa 30 Minuten in einer auf etwa 70 bis 80 C erwärmten Lösung gehalten, die 8 kg Kaliumbichromat und 1,5 kg Ammon- aoetat in 100 Litern Wasser enthielt.
Hierauf wurde das Gussstück kurz mit kaltem Wasser abgespült und durch kurzzeitiges Eintauchen in heisses Wasser getrocknet. Schon etwa 5 Minuten nach der Trocknung traten an den porösen Stellen Ausblühungen eines gelben Salzes auf, die sich im Laufe einiger Stunden mooh Akten:.
Das vorstehend beerahruebene Verfahren lässt ,sich mit gleich gutem Erfolg sowohl zur Feststellung von Fern und ähnlichen Fehlern in @Gttssetücken aus Legierungen auf Magnesium- wie auf Aluminiumbasis an- wenden.
<Desc/Clms Page number 3>
<Desc / Clms Page number 1>
Test method for the detection of voids and similar defects in castings made of light metal alloys, especially magnesium alloys. The so-called oil boiling test is used as a non-destructive test method for testing voids in castings made of magnesium alloys. This test is carried out in such a way that the castings are immersed in hot machine oil at around 150 C for a short time and then sandblasted. Very often you can see pinholes, cracks and similar casting defects due to oil stains on the casting surface. However, the escaping oil volumes quickly creep apart, so that an unequivocal detection of the extent of the blowholes is difficult and uncertain.
The present invention is based on the idea of making voids in castings made of light metal alloys, in particular magnesium alloys, visible by causing efflorescence of colored substances as a criterion for defects by causing the castings in solutions of colored substances for at least 15 minutes Treats fabrics and then rinses and dries the surface of the castings. When using aqueous and alcoholic solutions of organic dyes, such as. B.
Nigrosin and Zaponeclltschwarz M, good results can be achieved if the castings are immersed in the heated solution for at least 15 minutes, preferably about 30 minutes, then rinsed well and finally dried at a higher temperature, after which the dye solution is clearly visible at the voids.
In-depth investigations have now further led to the finding that a particularly good, flawless SiclAbar- making of cavities in castings made of light metal alloys, in particular magnesium alloys, can be achieved if: you: the castings with
<Desc / Clms Page number 2>
treated with chromate-containing solutions, then rinsed with cold water and dried, for example by briefly immersing them in hot water or blowing hot air on them. Within a few minutes after drying, yellow chromate emerges from the pores, which stands out well against the white, yellowish-white or gray surface of the castings.
The yellow efflorescence usually intensifies within a few hours, but comes to a complete stop after about 12 hours. The leaked chromate does not create any risk of corrosion. It sits loosely on the surface and can be easily removed by brushing it off. The concentration of chromate in the solutions can be subject to wide fluctuations. It is expediently at least 3% and can be increased up to the saturation limit. For economic reasons, a concentration of about 8% is preferably used.
The temperature of the chromate-containing baths is preferably at least 40 ° C. in order to maintain a sustainable treatment time of the castings and can be increased up to the boiling point of the solutions; Bath temperatures between 70 and 80 ° C. are expediently used.
The treatment time of the castings in the chromate-containing baths can also fluctuate, particularly taking into account different bath temperatures, but should be at least 15 minutes.
Certain additions to the chromate-containing solutions can prevent efflorescence, ie. H. the exit of the Chromau remaining in the pores after the treatment can be accelerated. Liquid organic compounds, such as. B. butyl and amyl alcohol, proven, whose boiling points are slightly above that of water, and on the other hand, such substances such. B. ammonium acetate, whose decomposition products formed as a result of a reaction with the casting also emerge from the pores during drying.
The concentration of these additives can also fluctuate within wide limits, but with an increasing content of these additives, the amount of chromate emerging from the pores increases, so that the sensitivity of the blowhole display can be adjusted as desired.
For better visualization and recognition of the yellow chromate efflorescence, the same can be transferred into darker chromium compounds. A treatment with sulphurous acid gas, for example, has proven suitable for this.
It has also proven to be expedient to subject the castings to a brief pickling treatment with dilute nitric acid after the usual cleaning of the surface by sand-strabbing in the present test method, as in the case of the oil boil test. Example: After sandblasting, a cast piece made of a magnesium alloy with 6% aluminum and 3% zinc was pickled in 5% nitric acid for about 15-20 seconds to further open the pores and then rinsed thoroughly with cold water. The casting was then held in an aluminum tub for about 30 minutes in a solution heated to about 70 to 80 C, which contained 8 kg of potassium dichromate and 1.5 kg of ammonium acetate in 100 liters of water.
The casting was then briefly rinsed with cold water and dried by briefly immersing it in hot water. As early as 5 minutes after drying, a yellow salt began to bloom on the porous areas, which over the course of a few hours.
The above method can be used with equally good success both for the detection of remote and similar defects in pieces of material made of alloys based on magnesium and aluminum.
<Desc / Clms Page number 3>