Procédé de fabrication d'un alliage d'aluminium Des alliages d'aluminium, contenant du bore, du titane et/ou du zirconium, sont connus et sont en général préparés par réduction d'oxyde de bore, d'oxyde de titane ou d'oxyde de zirconium in situ dans de l'aluminium en fusion. Le produit de ce pro cédé contient alors des oxydes non réduits. Comme ces alliages sont principalement utilisés pour éliminer les traces résiduelles d'oxygène dans de l'aluminium en fusion en les ajoutant à l'aluminium immédiate ment avant la coulée, il est clair que la présence d'oxydes non réduits dans les alliages ajoutés entrave cette fonction désirée.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un alliage d'aluminium, pratique- ment exempt d'oxygène, renfermant 0,5 à 2 % de bore, 4 à 10 % au total de titane et/ou de zirconium, le reste étant essentiellement de l'aluminium.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on chauffe une masse d'aluminium au-dessus de son point de fusion en ce qu'on ajoute à l'aluminium en fusion un fluoborate de métal alcalin anhydre et un fluotitanate et/ou un fluozirconate de métal alcalin en quantités confé rant à la masse d'aluminium en fusion les teneurs en bore, titane et zirconium désirées, en ce qu'on agite la masse fondue pour la rendre homogène et en ce qu'on coule l'alliage ainsi formé.
Les alliages consistant essentiellement en 1 à 1,5 % de bore, 5 à 6 % au total de titane et/ou de zirconium, le reste étant de l'aluminium, sont parti culièrement avantageux comme alliages durcisseurs à ajouter au fer ou au cuivre en fusion.
Ainsi, les alliages consistant essentiellement en 1 à 1,5 % de bore, 5 à 6 % de titane, le reste étant de l'alumi- nium ;
les alliages consistant essentiellement en 1 à 1,5 % de bore, 5 à 6 % de zirconium, le reste étant de l'aluminium ;
et les alliages consistant essentielle- ment en 1 à 1,5 % de bore, 5 à 6 % de titane et de zirconium en proportions sensiblement égales, le reste étant de l'aluminium, sont tous éminemment efficaces comme alliages durcisseurs et désoxydants pour l'aluminium, et en outre, réduisent au minimum le retrait de l'aluminium dans les moulages en mou les permanents.
Dans toutes ces compositions les autres métaux, tels que le cuivre, le fer, le magnésium, le manganèse, le nickel, le silicium et le zinc, qui sont les impuretés normales de l'aluminium, peuvent également être pré sents en proportions ne dépassant d'habitude pas 0,75 % environ. Cependant, leur présence n'affecte pas défavorablement l'utilité des alliages et, en fait, ces métaux, ainsi que d'autres métaux, peuvent être présents en proportions un peu plus élevées dans les alliages sans réduire leur efficacité.
L'exemple suivant illustre le procédé selon l'in vention. On a préparé un alliage durcisseur pratiquement exempt d'oxygène, consistant en environ 1% de bore, 5 % de titane, le reste étant de l'aluminium, en chauffant une masse d'aluminium à environ 760()
C et en y ajoutant un mélange granulé de 20 kg de fluoborate de potassium anhydre et 30 kg de fluo- titanate de potassium anhydre pour 100 kg d'alumi nium. La réaction entre les fluorures métalliques et l'aluminium est exothermique, mais en dépit de l'agi tation du bain qui en résulte, on n'a observé qu'une très légère perte de fluorures. En fait, la récupéra tion dans l'aluminium des teneurs en bore, en titane et en zirconium de leurs fluorures doubles de métal alcalin a dépassé 90 %. L'alliage en fusion a été brassé pour le rendre homogène, a été chauffé à en viron 1200 C pour faciliter la coulée, puis a été coulé dans des moules.
Les alliages obtenus conformément à l'invention peuvent être ajoutés à l'aluminium, au fer ou au cuivre en fusion environ 15 à 30 min. avant la cou lée. Ainsi, l'alliage peut être ajouté au métal en fu sion dans la poche de coulée ou, comme on le pré fère, au métal se trouvant encore dans le four de fusion ou d'affinage. Après avoir ajouté l'alliage, on remue le métal fondu pour assurer l'homogénéité de la répartition des constituants de l'alliage dans toute la masse, puis on le coule suivant la technique ha bituelle.
Process for manufacturing an aluminum alloy Aluminum alloys containing boron, titanium and / or zirconium are known and are generally prepared by reduction of boron oxide, titanium oxide or carbon dioxide. Zirconium oxide in situ in molten aluminum. The product of this process then contains unreduced oxides. As these alloys are mainly used to remove residual traces of oxygen in molten aluminum by adding them to the aluminum immediately before casting, it is clear that the presence of unreduced oxides in the added alloys hinders this desired function.
The present invention relates to a process for the manufacture of an aluminum alloy, practically free of oxygen, containing 0.5 to 2% of boron, 4 to 10% in total of titanium and / or zirconium, the rest being mainly aluminum.
This process is characterized in that a mass of aluminum is heated above its melting point by adding to the molten aluminum an anhydrous alkali metal fluoborate and a fluotitanate and / or a fluozirconate of alkali metal in amounts giving the mass of molten aluminum the desired boron, titanium and zirconium contents, in that the molten mass is stirred to make it homogeneous and in that the alloy thus formed is cast.
Alloys consisting essentially of 1 to 1.5% boron, 5 to 6% in total of titanium and / or zirconium, the remainder being aluminum, are particularly advantageous as hardening alloys to be added to iron or copper in fusion.
Thus, the alloys consisting essentially of 1 to 1.5% boron, 5 to 6% titanium, the remainder being aluminum;
the alloys consisting essentially of 1 to 1.5% boron, 5 to 6% zirconium, the remainder being aluminum;
and the alloys consisting essentially of 1 to 1.5% boron, 5 to 6% titanium and zirconium in substantially equal proportions, the remainder being aluminum, are all eminently effective as hardening and deoxidizing alloys for water. Aluminum, and additionally, minimize aluminum shrinkage in permanent soft castings.
In all these compositions the other metals, such as copper, iron, magnesium, manganese, nickel, silicon and zinc, which are the normal impurities of aluminum, can also be present in proportions not exceeding usually not about 0.75%. However, their presence does not adversely affect the utility of the alloys and, in fact, these metals, as well as other metals, may be present in somewhat higher proportions in the alloys without reducing their effectiveness.
The following example illustrates the process according to the invention. A substantially oxygen-free hardener alloy, consisting of about 1% boron, 5% titanium, the balance being aluminum, was prepared by heating a mass of aluminum to about 760 ()
C and adding thereto a granulated mixture of 20 kg of anhydrous potassium fluoborate and 30 kg of anhydrous potassium fluorotitanate per 100 kg of aluminum. The reaction between metal fluorides and aluminum is exothermic, but despite the resulting bath agitation, only very slight loss of fluorides was observed. In fact, the recovery in aluminum of the boron, titanium and zirconium contents of their alkali metal double fluorides has exceeded 90%. The molten alloy was stirred to make it homogeneous, was heated to about 1200 C to facilitate casting, and then was poured into molds.
The alloys obtained in accordance with the invention can be added to molten aluminum, iron or copper for about 15 to 30 minutes. before the cou lée. Thus, the alloy can be added to the molten metal in the ladle or, as is preferred, to the metal still in the smelting or refining furnace. After adding the alloy, the molten metal is stirred to ensure the homogeneity of the distribution of the constituents of the alloy throughout the mass, then it is poured according to the usual technique.