CH497535A - Process for the production of a beryllium-aluminum-silver alloy and the alloy produced according to this process - Google Patents

Process for the production of a beryllium-aluminum-silver alloy and the alloy produced according to this process

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CH497535A
CH497535A CH564067A CH564067A CH497535A CH 497535 A CH497535 A CH 497535A CH 564067 A CH564067 A CH 564067A CH 564067 A CH564067 A CH 564067A CH 497535 A CH497535 A CH 497535A
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CH
Switzerland
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beryllium
alloy
aluminum
silver
mentioned
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CH564067A
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German (de)
Inventor
Howard Krock Richard
Ivan Larsen Earl
Ross Jones Clintford
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Mallory & Co Inc P R
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0408Light metal alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C25/00Alloys based on beryllium

Description

  

  
 



  Verfahren zur Herstellung einer Beryllium-Aluminium-Silber- Legierung und die gemäss diesem Verfahren erzeugte Legierung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Beryllium-Aluminium-Sil   ber-Legierung    durch Sintern in flüssiger Phase.



   Das Sintern in flüssiger Phase unterscheidet sich insofern von den verschiedenen anderen Typen von Sinterverfahren, als das Sintern des Blocks in Gegenwart einer flüssigen Phase ausgeführt wird. Das Sintern in flüssiger Phase umfasst die Erhöhung der Temperatur der Bestandteile aus komprimiertem Metallpulver auf eine Temperatur, bei der eine vorbestimmte Menge der flüssigen Phase erscheint. In der flüssigen Phase wird einer der Metallbestandteile, der Feststoff, im anderen Bestandteil, der Flüssigkeit allmächlich gelöst. Die Mengen dieser Bestandteile sind jedoch solche, dass im Gleichgewicht immer etwas flüssige Phase besteht. Es wird angenommen, dass die Flüssigkeit den Feststoff netzt, um günstige Oberflächenenergien, die zwischen der Flüssigkeit und dem Feststoff bestehen, hervorzubringen, eine Lösung in der flüssigen Phase gestattet.



   Bei Herstellung von Beryllium-Aluminium-Silber-Legierungen gemäss bekannten Sinterverfahren in flüssiger Phase wurde jedoch festgestellt, dass beim Sintern in flüssiger Phase das feste Beryllium die flüssige Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung aus dem Block vertrieb.



  Es wird angenommen, dass das ungünstige Oberflächenenergie-Gleichgewicht, das die Vertreibung der Flüssigkeit verursacht, von einem auf jedem Berylliumteilchen vorhandenen zähen Berylliumoxydfilm herrührt.



   Das vorliegende erfindungsgemässe Verfahren verhindert die Vertreibung der Flüssigkeit aus der Probe, indem ein aus einem Alkali- oder Erdalkalihalogenid bestehendes Mittel verwendet wird, das in die Sinterstufe einZ greift. Das Mittel zerstört den Oxydfilm auf dem Beryllium und vermindert die Oberflächenenergie des flüssigen Metalls in bezug auf den Berylliumoxydfilm, so dass das flüssige Metall das feste Metall allmählich löst.



   Das Mittel kann als Fluss- oder Schmelzmittel bezeichnet werden, doch weist es auch andere Merkmale auf, die zum Benetzen des Berylliums beitragen, damit dieses von einer geschmeidigen Umhüllungsphase eines   Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung-Mutterme-    talls umgeben wird, wodurch die Austreibung der Flüssigkeit aus der Probe vermieden wird.



   Beryllium weist mehrere wünschenswerte physikalische Merkmale auf die es für verschiedene Verwendungszwecke, wie z.B. leichte Getriebe, leichte Verschlüsse, Flugzeugteile und dgl., interessant machen. Beryllium hat jedoch einen Hauptnachteil, der seine kommerzielle Verwendungsmöglichkeiten beträchtlich beschränkt, nämlich seine inhärente Sprödigkeit bei Raumtemperatur.



   Die mangelhafte Streckbarkeit von Beryllium wird dessen Kristallstruktur zugeschrieben, die hexagonal dicht gepackt ist. Bei dessen Verformung werden die Grundebenen der dicht gepackten hexagonalen Struktur, da sie am leichtesten zu verschieben sind, der Arbeitsrichtung entlang angeordnet. Da eine Verschiebung senkrecht zur Grundebene kristallographisch schwierig ist, gibt es praktisch keine Streckbarkeit von Beryllium senkrecht zur primären Herstellungsrichtung.



   Es wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen um Beryllium geschmeidig genug zu machen, damit eine ausgedehnte kommerzielle Verwendung des Metalls möglich würde. Als Herstellungsverfahren zur Erhöhung der Streckbarkeit von Beryllium wurden das Schrägwalzen und das Querschmieden vorgeschlagen. Diese Herstellungsverfahren verminderten die Zahl der Grundebenen in der Walzrichtung und führten zu einer verbesserten Streckbarkeit. Der Verbesserungsgrad war jedoch bei weitem nicht befriedigend. Es blieb bei der Tatsache, dass bei Betrachtung der Streckbarkeit senkrecht zur Herstellungstemperatur Beryllium bei Raumtemperatur spröde war, selbst wenn das oben erwähnte Verfahren verwendet wurde. Dazu kommt, dass das obige Verfahren nicht durchführbar ist, wenn die Herstellung naturgemäss nur einer Achse entlang erfolgt, wie dies z. B.



  beim Gesenkschmieden, beim Strecken und beim Strangpressen der Fall ist.



   In den letzten Jahren beschäftigte man sich mit der Herstellung von Berrylliumlegierungen ohne die inhären  te Sprödigkeit des Metalls jedoch mit verschiedenen Eigenschaften davon, wie z.B. einer niedrigen Dichte zusammen mit einer grossen Festigkeit. Es wird angenommen, dass die erste dehnbare Berylliumlegierung nach dem amerikanischen Patent Nr. 3 082 521 hergestellt wurde, indem der Teil bei einer Temperatur, bei der er flüssig war, rasch abgeschreckt wurde. Der Berrylliumgehalt überstieg jedoch nicht 86,3   Atom-Gew.,    was ungefähr 30 Gew.-% entspricht. Obwohl die Berrylliumlegierung dehnbar war, übertraf deren Dichte die von Aluminium und war ungefähr gleich wie diejenige von Titan.



   Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, Berylliumlegierungen durch Pressen und Sintern einer Mischung von Metallpulvern herzustellen. Ein derartiges Verfahren führt jedoch zur Vertreibung des Muttermetalls oder der Muttermetalle aus der Berylliumprobe und schliesslich zum Erstarren des Muttermetalls oder der Muttermetalle zu Kugeln an der Oberfläche der festen Probe. Es wird angenommen, dass die Vertreibung des   Muttermetalis    oder der Muttermetalle von den Oberflächenenergien des festen Berylliums und der verschiedenen gebildeten Flüssigkeiten herrührt. Man glaubt, dass das ungünstige Gleichgewicht der Oberflächenenergien von einem zähen Berylliumfilm herrührt, der auf jedem Berrylliumteilchen vorhanden ist.



   Es ist nun ein Verfahren zur Herstellung einer Legierung von Beryllium, Aluminium und Silber, die 5085 Gew.-% Beryllium, 10,5-35 Gew.-% Aluminium und   4,5-15 Gew.-%    Silber enthält, gefunden worden, wobei eine Legierung erzeugt wird, die eine etwa gleiche oder geringere Dichte als Aluminium, eine grosse Festigkeit und eine gute Dehnbarkeit aufweist. Die Dehnbarkeit rührt von der erzielten Mikrostruktur der Legierung her.



  Indem die Berylliumteilchen von einer dehnbaren Umhüllungsphase umgeben werden, wird eine Legierung erzeugt, bei der das Beryllium unter Belastung durch die dehnbare Phase derart eingezwängt wird, dass es und die dehnbare Phase sich kontinuierlich verformen.



   Bei der 85 Gew.-% Beryllium aufweisenden Legierung zeigte sich ein beträchtliches Mass von aneinanderstossenden Teilchen: es wird angenommen, dass dies die obere Grenze des Berylliumgehaltes in der Legierung darstellt. Obwohl bei der 50 Gew.-% Beryllium aufweisenden Legierung keine Durchbiegung beobachtet wurde, wird angenommen, dass eine weitere Herabsetzung des Berylliumgehaltes die Dichte der Legierung auf einen Wert von geringem Interesse erhöhen würde. Das Aluminium und das Silber sind in diesem Verhältnis in einem Verhältnis von mindestens   50Gew.-Teilen    Aluminium, auf den innerhalb der oben angegebenen Grenzen variierenden Berylliumgehalt bezogen. Es wird angenommen, dass das Verhältnis des Aluminiums zum Silber geändert werden kann, ohne dass dies auf die Eigenschaften der Legierung eine wesentliche nachteilige Wirkung hat.



   Alkali- und Erdalkalihalogenidmittel, wie z. B. Li   thiumfluorid-Lithiumchlorid    oder dgl., werden in einem bestimmten Verhältnis verwendet, um sich an der festen Grenzfläche des Berylliums abzusondern und den Film auf dem Berylliumteilchen zu zersetzen und/oder die Flüssigkeit-Feststoff-Oberflächenenergie im System zu ändern. Das genannte Mittel fördert somit das Sintern eines Gemisches von Beryllium, Aluminium und Silber in flüssiger Phase.



   Gegenstand des vorliegenden erfindungsgemässen Verfahrens ist somit die Herstellung einer dehnbaren Beryllium-Aluminium-Silberlegierung, die eine niedrige Dichte und eine grosse Festigkeit aufweist, bei der Beryllium der Hauptbestandteil ist und deren Mikrostruktur aus Berylliumteilchen besteht, die von einer dehnbaren Umhüllungsphase aus einem Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung-Muttermetall umgeben sind.



   Die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugte Beryllium-Aluminium-Silberlegierung soll bis zur im wesentlichen theoretischen Dichte gesintert werden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer Beryllium Aluminium-Silber-Legierung durch Sinten in flüssiger Phase ist dadurch gekennzeichnet, dass man pulverförmiges Beryllium und eine pulverförmige Aluminium-Silber-Legierung mit einem Alkali- oder Er   dalkalihalogenid    vermischt, die Mischung dann zur Bildung eines Blockes in einer Pressvorrichtung presst, den Block auf die Sintertemperatur des Berylliums erhitzt, wobei das erwähnte Halogenid dahin wirkt, dass das Beryllium von der erwähnten Legierung allmählich gelöst wird, die sich gebildete Aluminium-Silber-Beryllium Legierung das Beryllium einschliesst und eine Austreibung der erwähnten Legierung aus dem Block verhindert und den Block schliesslich abkühlt, wobei sich in einem Aluminium-Silber-Beryllium-Muttermetall dispergierte Berylliumteilchen bilden.



   Das Ziel und der Zweck des vorliegenden erfindungsgemässen Verfahrens wird durch die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.



   In den beiliegenden Zeichnungen ist
Fig. 1 die graphische Darstellung der Phase binärer Legierungen von Aluminium und Silber,
Fig. 2 eine Mikrophotographie einer Berylliumprobe, welche veranschaulicht, wie ein Muttermetall durch die Kräfte der Oberflächenenergie von festem Beryllium und verschiedenen erzeugten Flüssigkeiten aus der Probe herausgetrieben wird, und
Fig. 3 eine Mirkophotographie einer aus 70 Gew.-% Beryllium, 21 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung, welche von einer dehnbaren Umhüllungsphase   einer Aluminium-Silber-Beryllium-Legie-    rung umgebene Berylliumteilchen veranschaulicht.



   Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bezieht sich somit auf eine durch Sintern in flüssiger Phase erzeugte dehnbare Berylliumlegierung, die aus 50   85 Gew.-%    Beryllium,   10,5-35 Gew.-%    Aluminium und sonst aus Silber besteht.



   Im   alllgemeinen    besteht das Verfahren zur Herstellung der Beryllium-Aluminium-Silber-Legierung durch Sintern in flüssiger Phase darin, vorbestimmte Mengen pulverförmiges Beryllium und pulverförmige Alumi nium-Silber-Legierung oder pulverförmiges Aluminium und pulverförmiges Silber mit einer vorbestimmten Menge eines aus der aus Alkali- und Erdalkalihalogeniden bestehenden Gruppe ausgewählten Mittels zu vermi schen, die erwähnten Mengen zur Bildung eines frischen Blocks in einem Pressgesenk zu pressen, den erzielten
Block dann auf Sintertemperatur zu erhitzen, wobei das Mittel ein günstiges Oberflächenenergie-Gleichgewicht zwischen dem Beryllium und der Aluminium-Silber Legierung schaft, so dass die Legierung das Beryllium bei der Sintertemperatur allmählich löst, worauf die
Legierung mit Hitze behandelt und abgeschreckt werden kann, 

   so dass die Hitzebehandlungstemperaturstruktur beibehalten und das Aluminium mit Silber übersättigt wird.



   Gewöhnlich wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass man etwa 50-85 Gew.-% pulverför miges Beryllium mit einer pulverförmigen Aluminium   Silber-Legierung in einem Verhältnis von 7: 3 vermischt.



  Dann wird ein Lithium-fluorid-Lithiumchlorid-Mittel, das etwa 0,5 bis 2,0 Gew.-% der Gesamtmetallmenge ausmacht, mit dem pulverförmigen Beryllium und der pulverförmigen Legierung oder deren pulverförmigen Bestandteilen vermischt. Die Komponenten des Mittels stehen in einem Verhältnis von etwa 1 zu 1 zueinander.



  Das pulverförmige Beryllium, die pulverförmige Legierung oder deren pulverförmige Bestandteile und das Mittel werden zur Bildung eines frischen Blocks gepresst.



  Der frische Block wird in einer nicht oxydierenden Atmosphäre, wie z.B. Argon auf eine Temperatur von etwa 1000 bis etwa   1 1000C    erhitzt. Bei dieser Temperatur schafft das Mittel ein günstiges Oberflächenenergie Gleichgewicht zwischen dem Beryllium und der Legierung, so dass die Aluminium-Silber-Legierung das Beryllium allmählich löst. Die Mirkostruktur der erzielten Legierung besteht aus Berylliumteilchen, die von einer dehnbaren Umhüllungsphase eines Aluminium-Silber Beryllium-Legierung-Muttermetalls umgeben sind. Die Legierung wird bis zu ihrer im wesentlichen theoretischen Dichte gesintert. Die Legierung kann dann besonders hitzbehandelt und abgeschreckt werden so dass die Hitzebehandlungstemperaturstruktur beibehalten und das Aluminium mit Silber übersättigt wird.



   Bei der Durchführung des vorliegenden erfindungsgemässen Verfahrens wird mit Vorteil auf folgende Weise vorgegangen: Durch irgend ein geeignetes Mittel, wie z.B.



  ein Pulvermetallurgie-Verfahren, wird zunächst ein Block auf Berylliumgrundlage hergestellt. Eine vorgeschlagene Methode unter Verwendung dieses Verfahrens besteht in der Regel darin, pulverförmiges Beryllium mit einer Aluminium-Siiber-Legierung oder deren pulverförmigen Bestandteilen und einem aus gleichen Teilen Lithiumfluorid und Lithiumchlorid bestehenden Mittel in einer Kugelmühle zu vermischen. Aus den gemischten Pulvern wird nach irgend einem herkömmlichen metallurgischen Verfahren, wie z.B. mittels eines Gesenks oder einer hydraulischen oder automatischen Presse oder indem die Pulver in eine Gummi- oder   Plastikform    gegeben und in einer hydrostatischen Presse gepresst werden, ein frischer Block erzeugt. Dieser frische Block wird mit Vorteil in irgend einer nicht oxydierenden Atmosphäre, wie z.B.



  Argon oder dergl., bei einer Temperatur von etwa 1000 bis etwa   1 1000C    gesintert. Man merkt, dass der Bereich der Sinter-Temperatur unter dem Schmelzpunkt von Beryllium (12770C) aber über demjenigen der Alumi   nium-Silber-Legierung    (6200C) liegt. Die Aluminium Silber-Legierung löst kleinere Berylliumteilchen sowie die Oberflächen der grösseren Teilchen des pulverförmigen Berylliums auf, wobei eine dehnbare Umhüllungsphase von Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung die verbleibenden Berylliumteilchen beim Sintern des Blocks umgibt.



   Das Mittel, nämlich Lithiumfluorid-Lithiumchlorid, zerstört den Oxydfilm auf dem Beryllium oder sondert sich zur Metalloxydgrenzfläche ab, wodurch die Oberflächenenergie des flüssigen Metalls in bezug auf den
Berylliumoxydfilm vermindert wird. Das genannte Mittel bewirkt einfach, dass das Beryllium von der Flüssigkeit benetzt wird.



   Aus etwa 50 bis 85 Gew.-% Beryllium und sonst aus Aluminium-Silber-Legierung bestehende Legierungen wurden mit Erfolg hergestellt. Das genannte Mittel verhinderte die Vertreibung der flüssigen Aluminium Silber-Beryllium-Legierung aus dem Block durch die
Kräfte der Oberflächenenergie, d.h. verhinderte die Bildung sehr feiner runder Tröpfchen der Aluminium Silber-Beryllium-Legierung an der Oberfläche der Berylliumprobe. Fig. 2 zeigt eine Berylliumprobe 20, die an der Oberfläche eine ausgetriebene Aluminium-Silber Beryllium-Legierung 21 aufweist. Proben, aus denen die Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung ausgestossen wurde, weisen eine grobe Porosität auf und sind als Ergebnis davon schwach, spröde und von geringem kommerziellem Wert.



   Das verwendete Mittel besteht mit Vorteil aus etwa 50 Gew.-Teilen Lithiumfluorid und etwa 50 Gew.-Teilen Lithiumchlorid. Das Mittel wirkt so, dass beim Erhitzen oder Sintern des gepressten Pulvergemisches auf die Temperatur, bei der sich die flüssige Phase bildet, die Vertreibung der Schmelze aus der Probe eliminiert wird.



  Es wurde darüberhinaus festgestellt, dass die Auflösung des Berylliums in der Legierung gefördert wurde, was aus den runden Berylliumteilchen in der Mikrostruktur hervorgeht.



   Es wurde festgestellt, dass die gewichtsmässige Menge des Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittels   0,5 Gew.-O    der Gesamtmenge aller Metalle übersteigen sollte. Es stellte sich heraus, dass die optimale Menge des Mittels etwa 0,5 bis etwa   2,0Gew.-'7O    der Gesamtmenge der Metallbeigaben beträgt. Es wird angenommen, dass die erforderliche Menge Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel mit der zum Decken der gesamten Berylliumoberfläche benötigten Menge im Zusammenhang steht. Somit wäre die erforderliche minimale Menge Mittel eine Funktion der Oberflächengrösse des pulverförmigen Berylliums. Die Verwendung des Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittels in einem anderen Verhältnis als   1:1    ist ebenfalls möglich. Es wird jedoch angenommen, dass ein Gemisch aus gleichen Teilen zu optimalen Ergebnissen führt.



   Unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens und des Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittels können aus bis zu 85 Gew,-% Beryllium und sonst aus einer Aluminium-Silber-Legierung bestehende Blöcke hergestellt werden, ohne dass beim Sintern Druck angewendet wurde. Die Legierung kann bis zu etwa 88 bis 92% ihrer theoretischen Dichte gesintert werden und erreichte durch doppeltes Nachpressen und ein Zwischensintern in erneuter flüssiger Phase etwa 96% ihrer theoretischen Dichte. Die gute Festigkeit und die niedrige Dichte des Berylliums wurden beibehalten, und die erzielte Beryllium-Aluminium-Silber-Legierung wies eine gute Dehnbarkeit auf.



   Indem die Berylliumteilchen im wesentlichen von einer dehnbaren Umhüllungsphase eines Aluminium Silber-Beryllium-Legierung-Muttermetalls umgeben werden, verformen sich das Beryllium und das Muttermetall kontinuierlich unter Belastung.

 

   Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Aluminium Silber-Phase.



   Silber ist ein wirksames Material zum Härten von Aluminium. Die Theorie der Verformung von dispergierte Teilchen aufweisenden zusammengesetzten Materialien besagt, dass die Dehnbarkeit in einer solchen Legierung erhöht wird, wenn die befangene Fliessbeanspruchung der Muttermetallphase sogleich wie möglich wie die Fliessbeanspruchung der dispergierten Teilchen gemacht werden kann. Daher wird Silber zum Härten von Aluminium verwendet. Nach Abkühlung der Legierung auf Raumtemperatur wird die Wirksamkeit des Silbers durch eine nachfolgende Hitzebehandlung zum Ausdruck gebracht. Die im Beryllium-Aluminium-Silber-System bei   Raumtemperatur anwesenden Phasen bestehen aus Berylliumteilchen, die in einem Aluminium-Silber-Muttermetall dispergiert sind, in welchem etwa 40 Atom-Gew. % Aluminium enthaltende verbleibende Beta-Phase di   spergiert    sein kann.

  Um das Material am wirksamsten zu härten, wird die Legierung in die vollständige alpha Aluminiumphase erhitzt. Es stellte sich heraus, dass eine   1 -    bis 2stündige Hitzbehandlung der Legierung bei einer Temperatur von 500 bis 5700C genügt, um das ganze Silber im Aluminium vollständig zu lösen. Die Legierung wird in einem befriedigenden Milieu, wie z.B.



  Wasser oder dgl., rasch abgeschreckt, so dass die Struktur der hohen Temperatur beibehalten und das Aluminium mit Silber übersättigt wird. Somit enthält die Lösungsbehandlung das ganze Silber in Lösung, während im Gleichgewichtszustand 0% Silber in Aluminium verlangt wird. Das Silber kann als zeta-Phase aus der übersättigten festen Lösung gefällt werden, was die Festigkeit des Aluminium-Silber-Muttermetalls erhöht.



  Ein besonderer Vorteil der Beryllium-Aluminium-Silber Legierung besteht darin, dass die Muttermetallphase hitzebehandelt werden kann.



   Die Fig. 3 zeigt eine Mikrophotographie von 500facher Vergrösserung einer Legierung aus einer 30 Gew.   %    Aluminium-Silber-Legierung in Beryllium, nachdem sie durch irgend ein geeignetes Ätzmittel, wie z.B. eine verdünnte Lösung von Ammoniumhydroxyd und Wasserstoffperoxyd, geätzt wurde. Die Flächen 10 sind Berylliumteilchen. Die Flächen 11 sind die die Berylliumteilchen umgebende Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung.



   Beispiel 1 zeigt die Vertreibung einer Flüssigkeit aus einer Berylliumprobe, und die Beispiele 2 bis 8 veranschaulichen die Herstellung einer Beryllium-Aluminium Silber-Legierung durch Sintern in flüssiger Phase.



   Beispiel 1 (Vergleich)
Vertreibung der flüssigen Aluminium-Silber-Beryllium-Legierung aus der festen Berylliumprobe beim Sintern in flüssiger Phase, wenn bei der Herstellung einer Beryllium-Aluminium-Silber-Legierung kein Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel verwendet wird.



   Ein Gemisch von etwa 70 Gew.-% Beryllium mit einer Teilchengrösse von 0,075 mm oder weniger Durchmesser wurde in einer Kugelmühle mit etwa 30 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung oder deren pulverförmigen Bestandteilen mit einer geeigneten Teilchengrösse vermischt. Die Legierung enthielt 70 Gew.-% Aluminium und   30Gew.-    Silber. Das gemahlene Gemisch wurde nach irgend einem geeigneten Verfahren,   z.B.    mittels einer automatischen Presse, zu einem frischen Block, der fest genug war, um gehandhabt zu werden, dass ein Druck von etwa 1000 bis   1400 kg/cma    einen Block ergab, der eine Dichte von etwa 50 bis 60% der theoretischen Dichte aufwies und genügend fest war, um gehandhabt zu werden.

  Das Sintern des Blocks wurde während etwa einer Stunde in einer Argonatmosphäre bei etwa   11 000C    durchgeführt. Dieses Verfahren führte infolge der Oberflächenenergien des festen Berylliums und der erzeugten Flüssigkeit zur Austreibung der Flüssigkeit aus der Probe und schliesslich zu deren Erstarren zu runden Kugeln an der Oberfläche der Probe, wie dies Fig. 2 zeigt.



   Beispiel 2
Herstellung einer aus etwa   70 Gew. -%    Beryllium, 21 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Ein Gemisch von etwa   70Gew.-%    pulverförmigem Beryllium mit einer Teilchengrösse von 0,075 mm oder weniger Durchmesser wurde in einer Kugelmühle mit etwa 30 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung mit einer geeigneten Teilchengrösse vermischt, Die Legierung enthielt 70 Gew.-% Aluminium und 30 Gew.-% Silber. Ebenfalls in der Kugelmühle mit dem pulverförmigen Beryllium und der pulverförmigen Legierung vermischt wurde etwa 1,0   Gew.-7'O,    auf die Gesamtmenge der Metalle bezogen, eines aus gleichen Teilen Lithiumfluorid und Lithiumchlorid bestehenden Mittel. Es wurden ferner Gemische von pulverförmigem Beryllium und pulverförmiger Legierung mit dem Mittel hergestellt, bei denen diese letztere 0,5 und 2,0   Gew.-O    der Gesamtmenge der Metalle ausmachte.

  Das gemahlene Gemisch wurde nach irgend einem geeigneten Verfahren, wie z.B.



  mittels einer automatischen Presse, zu einem frischen Block, der fest genug war, um gehandhabt zu werden, bei einem geeigneten Druck gepresst Es stellte sich heraus, dass ein Druck von etwa 1000 bis   1400 kg/cm2    zu einem frischen Block führte, der eine Dichte von etwa 50 bis 60% der theoretischen Dichte aufwies und fest genug war, um gehandhabt zu werden. Das Sintern des Blocks wurde während etwa 1 Stunde in einer Argonatmosphäre bei etwa 10000C durchgeführt. Die Legierung wurde dann etwa 1 Stunde auf etwa 5700C erhitzt, um das ganze Silber im Aluminium vollständig zu lösen. Die Legierung wurde dann rasch abgeschreckt, so dass die Struktur der Hitzebehandlungstemperatur beibehalten und das Aluminium mit Silber übersättigt wurde. Die Lösungsbehandlung enthielt das ganze Silber in Lösung.



  Das Silber kann als zeta-Phase aus der übersättigten festen Lösung gefällt werden (siehe Fig. 1). Die Mikrostruktur von Fig. 3 wurde unter Verwendung des oben erwähnten Verfahrens erzeugt.



   Beispiel 3
Herstellung aus etwa 70 Gew.-% Beryllium, 21 Gew. % Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 70 Gew.-% pulverförmigem Beryllium, 21 Gew.-% pulverförmigem Aluminium und sonst von pulverförmigem Silber befolgt Verschiedene Legierungen wurden unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew. % der gesamten Metallmenge hergestellt.

 

   Beispiel 4
Herstellung einer aus etwa 70 Gew.-% Beryllium, 21 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 70 Gew.-% pulverförmigem Beryllium, das mit etwa 30 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung vermischt wurde, befolgt. Die Legierung enthielt 70   Gew.-%    Aluminium und 30 Gew.-% Silber. Verschiedene Legierungen wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew. % Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel, auf die gesamte Metallmenge bezogen, bei einer Temperatur von etwa   1 1000C    hergestellt.



   Beispiel 5
Herstellung einer aus etwa   50 Gew. -%    Beryllium, 35 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.  



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 50 Gew.-% pulverförmigem Beryllium, das mit etwa 50 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung vermischt wurde, befolgt. Die Legierung enthielt 70 Gew.-% Aluminium und 30 Gew.-% Silber. Verschiedene Legierungen wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew. % Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel, auf die gesamte Metallmenge bezogen, bei Temperaturen von etwa 1000 und   11000C    hergestellt.



   Beispiel 6
Herstellung einer aus etwa 60 Gew.-% Beryllium, 28 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 60   Gew.-%    pulverförmigem Beryllium; das mit etwa   40 Gew. -%    pulverförmiger   Aluminium-Silber-Le;    gierung vermischt wurde, befolgt. Die Legierung enthielt 70   Gew.-%    Aluminium und 30 Gew.-% Silber. Verschiedene Legierungen wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew. % Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel, auf die gesamte Metallmenge bezogen, bei Temperaturen von etwa 1000 und   1 1000C    hergestellt.



   Beispiel 7
Herstellung einer aus etwa 75 Gew.-% Beryllium, 17,5 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Verwendung von 75 Gew.-% pulverförmigem Beryllium, das mit etwa 25 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung vermischt wurde, befolgt. Die Legierung enthielt 70   Gew.-%    Aluminium und 30 Gew.-% Silber. Verschiedene Legierungen wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew. % Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel, auf die gesamte Metallmenge bezogen, bei Temperaturen von etwa 1000 und   1 1000C    hergestellt.

 

   Beispiel 8
Herstellung einer aus etwa 85 Gew.-% Beryllium, 15 Gew.-% Aluminium und sonst aus Silber bestehenden Legierung.



   Das Verfahren von Beispiel 2 wurde unter Venvendung von 85 Gew.-% pulverförmigem Beryllium, das mit etwa 15 Gew.-% pulverförmiger Aluminium-Silber-Legierung vermischt wurde, befolgt. Die Legierung enthielt 70 Gew.-% Aluminium und 30   Gew.-%    Silber. Verschiedene Legierungen wurden nach dem oben beschriebenen Verfahren unter Verwendung von 0,5, 1,0 und 2,0 Gew.   SO    Lithiumfluorid-Lithiumchlorid-Mittel, auf die gesamte Metallmenge bezogen, bei Temperaturen von etwa 1000 und   1 1000C    hergestellt. 



  
 



  Process for the production of a beryllium-aluminum-silver alloy and the alloy produced according to this process
The present invention relates to a method for producing a beryllium-aluminum-silver alloy by sintering in the liquid phase.



   The liquid phase sintering differs from the various other types of sintering processes in that the sintering of the ingot is carried out in the presence of a liquid phase. Liquid phase sintering involves increasing the temperature of the compressed metal powder components to a temperature at which a predetermined amount of the liquid phase appears. In the liquid phase, one of the metal components, the solid, is gradually dissolved in the other component, the liquid. However, the amounts of these components are such that there is always some liquid phase in equilibrium. It is believed that the liquid wets the solid to produce beneficial surface energies that exist between the liquid and the solid, allowing a solution in the liquid phase.



   When producing beryllium-aluminum-silver alloys according to known sintering processes in the liquid phase, however, it was found that when sintering in the liquid phase, the solid beryllium expelled the liquid aluminum-silver-beryllium alloy from the block.



  It is believed that the unfavorable surface energy balance that causes the liquid to displace is due to a tough beryllium oxide film present on each beryllium particle.



   The present inventive method prevents the liquid from being expelled from the sample by using an agent consisting of an alkali or alkaline earth metal halide which intervenes in the sintering step. The agent destroys the oxide film on the beryllium and lowers the surface energy of the liquid metal with respect to the beryllium oxide film so that the liquid metal gradually dissolves the solid metal.



   The agent can be referred to as a flux or flux, but it also has other features that contribute to wetting the beryllium so that it is surrounded by a pliable coating phase of an aluminum-silver-beryllium alloy parent metal, which causes expulsion the liquid from the sample is avoided.



   Beryllium has several desirable physical properties that make it suitable for various uses such as: Light gears, light locks, aircraft parts and the like. Make interesting. However, beryllium has a major disadvantage which severely limits its commercial uses, namely its inherent room temperature brittleness.



   The inadequate stretchability of beryllium is attributed to its crystal structure, which is hexagonal close packed. When it is deformed, the basic planes of the densely packed hexagonal structure are arranged along the working direction because they are easiest to move. Since displacement perpendicular to the base plane is crystallographically difficult, there is practically no stretchability of beryllium perpendicular to the primary direction of manufacture.



   Various solutions have been proposed to make beryllium pliable enough to allow widespread commercial use of the metal. Skew rolling and cross forging have been proposed as manufacturing methods for increasing the ductility of beryllium. These manufacturing methods reduced the number of basal planes in the rolling direction and resulted in improved stretchability. However, the degree of improvement was far from satisfactory. The fact remained that when the stretchability perpendicular to the manufacturing temperature was considered, beryllium was brittle at room temperature even when the above-mentioned method was used. In addition, the above method cannot be carried out if the production is naturally only carried out along one axis, as is the case for example. B.



  is the case in die forging, stretching and extrusion.



   In recent years, the production of berryllium alloys without the inherent brittleness of the metal but with various properties thereof, such as e.g. a low density together with a great strength. It is believed that the first ductile beryllium alloy according to U.S. Patent No. 3,082,521 was made by rapidly quenching the part at a temperature at which it was liquid. However, the beryllium content did not exceed 86.3 atomic weight, which is approximately 30 weight percent. Although the beryllium alloy was ductile, its density exceeded that of aluminum and was about the same as that of titanium.



   It has also been proposed to make beryllium alloys by pressing and sintering a mixture of metal powders. Such a method, however, leads to the expulsion of the mother metal or the mother metals from the beryllium sample and ultimately to the solidification of the mother metal or the mother metals into spheres on the surface of the solid sample. It is believed that the displacement of the mother metal or metals results from the surface energies of the solid beryllium and the various fluids formed. It is believed that the unfavorable balance of surface energies results from a tough beryllium film that is present on every beryllium particle.



   A process has now been found for producing an alloy of beryllium, aluminum and silver which contains 5085% by weight beryllium, 10.5-35% by weight aluminum and 4.5-15% by weight silver, whereby an alloy is produced which has a density approximately equal to or less than aluminum, a high strength and good ductility. The ductility is due to the microstructure achieved in the alloy.



  Since the beryllium particles are surrounded by an expandable coating phase, an alloy is produced in which the beryllium is constrained under stress by the expandable phase in such a way that it and the expandable phase deform continuously.



   The 85 wt% beryllium alloy exhibited a significant amount of colliding particles: this is believed to be the upper limit of the beryllium content in the alloy. Although no deflection was observed in the 50 wt% beryllium alloy, it is believed that further lowering of the beryllium content would increase the density of the alloy to a level of little concern. In this ratio, the aluminum and the silver are in a ratio of at least 50 parts by weight of aluminum, based on the beryllium content, which varies within the limits specified above. It is believed that the ratio of aluminum to silver can be changed without having a significant adverse effect on the properties of the alloy.



   Alkali and alkaline earth halide agents, such as. B. Li thium fluoride-lithium chloride or the like., Are used in a certain ratio to separate at the solid interface of the beryllium and to decompose the film on the beryllium and / or to change the liquid-solid surface energy in the system. The agent mentioned thus promotes the sintering of a mixture of beryllium, aluminum and silver in the liquid phase.



   The subject of the present inventive method is thus the production of an expandable beryllium-aluminum-silver alloy, which has a low density and high strength, in which beryllium is the main component and whose microstructure consists of beryllium particles, which are surrounded by an expandable coating phase of an aluminum-silver -Beryllium alloy mother metal are surrounded.



   The beryllium-aluminum-silver alloy produced in accordance with the method according to the invention is to be sintered to an essentially theoretical density.



   The inventive method for producing a beryllium aluminum-silver alloy by sintering in the liquid phase is characterized in that powdered beryllium and a powdery aluminum-silver alloy are mixed with an alkali or alkaline earth metal halide, the mixture is then mixed to form a block a pressing device, the block is heated to the sintering temperature of the beryllium, the mentioned halide having the effect that the beryllium is gradually dissolved from the mentioned alloy, the aluminum-silver-beryllium alloy formed encloses the beryllium and expulsion of the mentioned alloy prevents the block and finally cools the block, with beryllium particles dispersed in an aluminum-silver-beryllium mother metal being formed.



   The aim and purpose of the present method according to the invention is explained in more detail by the accompanying drawings.



   In the accompanying drawings is
1 shows the graphical representation of the phase of binary alloys of aluminum and silver,
FIG. 2 is a photomicrograph of a beryllium sample illustrating how a mother metal is driven out of the sample by the surface energy forces of solid beryllium and various fluids produced; and FIG
3 shows a micrograph of an alloy consisting of 70% by weight beryllium, 21% by weight aluminum and otherwise of silver, which illustrates beryllium particles surrounded by an expandable coating phase of an aluminum-silver-beryllium alloy.



   The method of the present invention thus relates to a ductile beryllium alloy produced by sintering in the liquid phase, which consists of 50-85% by weight beryllium, 10.5-35% by weight aluminum and otherwise of silver.



   In general, the method for producing the beryllium-aluminum-silver alloy by sintering in the liquid phase consists in adding predetermined amounts of powdery beryllium and powdery aluminum-silver alloy or powdery aluminum and powdery silver with a predetermined amount of one of the alkali metals and alkaline earth halides consisting group of selected agents to mix, to press the amounts mentioned to form a fresh block in a press die, the obtained
The block is then heated to sintering temperature, the agent creating a favorable surface energy balance between the beryllium and the aluminum-silver alloy, so that the alloy gradually dissolves the beryllium at the sintering temperature, whereupon the
Alloy can be heat treated and quenched,

   so that the heat treatment temperature structure is maintained and the aluminum is supersaturated with silver.



   The method according to the invention is usually carried out in such a way that about 50-85% by weight of powdery beryllium is mixed with a powdery aluminum silver alloy in a ratio of 7: 3.



  Then, a lithium fluoride-lithium chloride agent, which accounts for about 0.5 to 2.0% by weight of the total amount of metal, is mixed with the powdery beryllium and the powdery alloy or their powdery components. The components of the agent are in a ratio of about 1 to 1.



  The powdery beryllium, the powdery alloy or their powdery ingredients and the agent are pressed to form a fresh block.



  The fresh block is placed in a non-oxidizing atmosphere, e.g. Argon heated to a temperature of about 1000 to about 11000C. At this temperature, the agent creates a favorable surface energy balance between the beryllium and the alloy so that the aluminum-silver alloy gradually dissolves the beryllium. The microstructure of the alloy obtained consists of beryllium particles which are surrounded by an expandable coating phase of an aluminum-silver beryllium alloy mother metal. The alloy is sintered to its essentially theoretical density. The alloy can then be specially heat treated and quenched so that the heat treatment temperature structure is maintained and the aluminum is supersaturated with silver.



   When carrying out the present inventive method, the following procedure is advantageously used: By any suitable means, e.g.



  a powder metallurgy process, a beryllium-based block is first produced. One proposed method using this method is usually to ball mill powdered beryllium with an aluminum-silver alloy or its powdery components and an agent consisting of equal parts lithium fluoride and lithium chloride. The mixed powders are made into powder by any conventional metallurgical process such as e.g. by means of a die or a hydraulic or automatic press or by placing the powders in a rubber or plastic mold and pressing them in a hydrostatic press, a fresh block is produced. This fresh block is advantageously placed in some non-oxidizing atmosphere, e.g.



  Argon or the like, sintered at a temperature of about 1000 to about 11000C. You can see that the sintering temperature is below the melting point of beryllium (12770C) but above that of the aluminum-silver alloy (6200C). The aluminum-silver alloy dissolves smaller beryllium particles as well as the surfaces of the larger particles of powdered beryllium, with an expandable coating phase of aluminum-silver-beryllium alloy surrounding the remaining beryllium particles when the block is sintered.



   The agent, namely lithium fluoride-lithium chloride, destroys the oxide film on the beryllium or separates itself to the metal oxide interface, whereby the surface energy of the liquid metal with respect to the
Beryllium oxide film is decreased. The agent mentioned simply causes the beryllium to be wetted by the liquid.



   Alloys consisting of about 50 to 85% by weight beryllium and otherwise consisting of aluminum-silver alloy have been successfully produced. The said agent prevented the expulsion of the liquid aluminum silver-beryllium alloy from the block by the
Surface energy forces, i.e. prevented the formation of very fine round droplets of the aluminum silver-beryllium alloy on the surface of the beryllium sample. 2 shows a beryllium sample 20 which has an aluminum-silver beryllium alloy 21 which has been driven out on the surface. Samples from which the aluminum-silver-beryllium alloy has been expelled have a coarse porosity and as a result are weak, brittle, and of little commercial value.



   The agent used advantageously consists of about 50 parts by weight of lithium fluoride and about 50 parts by weight of lithium chloride. The agent works in such a way that when the pressed powder mixture is heated or sintered to the temperature at which the liquid phase is formed, the expulsion of the melt from the sample is eliminated.



  It was also found that dissolution of the beryllium in the alloy was promoted as evidenced by the round beryllium particles in the microstructure.



   It was found that the amount by weight of the lithium fluoride-lithium chloride agent should exceed 0.5% by weight of the total amount of all metals. The optimal amount of the agent was found to be about 0.5 to about 2.0% by weight of the total amount of metal additions. It is believed that the amount of lithium fluoride-lithium chloride agent required is related to the amount needed to cover the entire beryllium surface. Thus, the minimum amount of agent required would be a function of the surface area of the powdered beryllium. The use of the lithium fluoride-lithium chloride agent in a ratio other than 1: 1 is also possible. However, it is believed that a mixture of equal parts will give optimal results.



   Using the method according to the invention and the lithium fluoride-lithium chloride agent, blocks consisting of up to 85% by weight of beryllium and otherwise of an aluminum-silver alloy can be produced without pressure being applied during sintering. The alloy can be sintered up to approx. 88 to 92% of its theoretical density and reached approx. 96% of its theoretical density by double re-pressing and an intermediate sintering in a new liquid phase. The good strength and low density of beryllium were retained, and the beryllium-aluminum-silver alloy obtained had good ductility.



   Since the beryllium particles are essentially surrounded by an expandable coating phase of an aluminum-silver-beryllium alloy mother metal, the beryllium and the mother metal are continuously deformed under stress.

 

   Figure 1 is a graph of the aluminum silver phase.



   Silver is an effective material for hardening aluminum. The theory of the deformation of composite materials having dispersed particles states that the ductility in such an alloy is increased if the restrained flow stress of the mother metal phase can be made as close as possible to the flow stress of the dispersed particles. Therefore, silver is used to harden aluminum. After the alloy has cooled to room temperature, the effectiveness of the silver is expressed through a subsequent heat treatment. The phases present in the beryllium-aluminum-silver system at room temperature consist of beryllium particles which are dispersed in an aluminum-silver mother metal in which about 40 atomic wt. Remaining beta phase containing% aluminum may be dispersed.

  In order to harden the material most effectively, the alloy is heated into the full alpha aluminum phase. It turned out that a 1 to 2 hour heat treatment of the alloy at a temperature of 500 to 5700C is sufficient to completely dissolve all the silver in the aluminum. The alloy is used in a satisfactory environment, e.g.



  Water or the like is quickly quenched so that the structure of the high temperature is maintained and the aluminum is supersaturated with silver. Thus, the solution treatment contains all the silver in solution, while in the equilibrium state 0% silver is required in aluminum. The silver can be precipitated as a zeta phase from the supersaturated solid solution, which increases the strength of the aluminum-silver parent metal.



  A particular advantage of the beryllium-aluminum-silver alloy is that the mother metal phase can be heat-treated.



   Fig. 3 shows a photomicrograph, magnified 500 times, of an alloy of 30 wt% aluminum-silver alloy in beryllium after it has been etched by any suitable etchant such as e.g. a dilute solution of ammonium hydroxide and hydrogen peroxide, was etched. The surfaces 10 are beryllium particles. The surfaces 11 are the aluminum-silver-beryllium alloy surrounding the beryllium particles.



   Example 1 shows the expulsion of a liquid from a beryllium sample, and Examples 2 through 8 illustrate the preparation of a beryllium-aluminum silver alloy by sintering in the liquid phase.



   Example 1 (comparison)
Expulsion of the liquid aluminum-silver-beryllium alloy from the solid beryllium sample during sintering in the liquid phase if no lithium fluoride-lithium chloride agent is used in the production of a beryllium-aluminum-silver alloy.



   A mixture of about 70% by weight of beryllium with a particle size of 0.075 mm or less in diameter was mixed in a ball mill with about 30% by weight of powdered aluminum-silver alloy or its powdery components having a suitable particle size. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. The milled mixture was prepared by any suitable method, e.g. by means of an automatic press, to a fresh block that was firm enough to be handled that a pressure of about 1000 to 1400 kg / cm2 produced a block that had a density of about 50 to 60% of the theoretical density and was sufficient was solid to be handled.

  Sintering of the ingot was carried out in an argon atmosphere at about 11,000 ° C. for about an hour. As a result of the surface energies of the solid beryllium and the liquid produced, this process led to the liquid being driven out of the sample and finally solidifying into round spheres on the surface of the sample, as shown in FIG.



   Example 2
Manufacture of an alloy consisting of about 70% by weight beryllium, 21% by weight aluminum and otherwise of silver.



   A mixture of about 70% by weight of powdered beryllium with a particle size of 0.075 mm or less in diameter was mixed in a ball mill with about 30% by weight of powdered aluminum-silver alloy with a suitable particle size. The alloy contained 70% by weight Aluminum and 30 wt% silver. Also mixed in the ball mill with the powdery beryllium and the powdery alloy was about 1.0% by weight, based on the total amount of metals, of an agent consisting of equal parts of lithium fluoride and lithium chloride. Mixtures of powdered beryllium and powdery alloy with the agent were also prepared, the latter making up 0.5 and 2.0 percent by weight of the total amount of metals.

  The milled mixture was prepared by any suitable method, e.g.



  by means of an automatic press, pressed into a fresh block firm enough to be handled at a suitable pressure. It was found that a pressure of about 1000 to 1400 kg / cm2 resulted in a fresh block having a density was from about 50 to 60% of theoretical density and was strong enough to be handled. Sintering of the ingot was carried out in an argon atmosphere at about 10,000 ° C. for about 1 hour. The alloy was then heated to about 5700C for about 1 hour to completely dissolve all of the silver in the aluminum. The alloy was then quickly quenched so that the structure of the heat treatment temperature was maintained and the aluminum was supersaturated with silver. The solution treatment contained all of the silver in solution.



  The silver can be precipitated as a zeta phase from the supersaturated solid solution (see FIG. 1). The microstructure of Figure 3 was created using the above-mentioned method.



   Example 3
Manufactured from approx. 70% by weight beryllium, 21% by weight aluminum and an alloy otherwise consisting of silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 70% by weight powdered beryllium, 21% by weight powdered aluminum and otherwise powdered silver. Various alloys were made using 0.5, 1.0 and 2.0% by weight. of the total amount of metal produced.

 

   Example 4
Manufacture of an alloy consisting of about 70% by weight beryllium, 21% by weight aluminum and otherwise of silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 70 weight percent powdered beryllium mixed with about 30 weight percent powdered aluminum-silver alloy. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. Various alloys were prepared according to the method described above using 0.5, 1.0 and 2.0 wt.% Lithium fluoride-lithium chloride agent, based on the total amount of metal, at a temperature of about 11000C.



   Example 5
Manufacture of an alloy consisting of about 50% by weight beryllium, 35% by weight aluminum and otherwise silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 50 weight percent powdered beryllium mixed with about 50 weight percent powdered aluminum-silver alloy. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. Various alloys were prepared according to the method described above using 0.5, 1.0 and 2.0 wt.% Lithium fluoride-lithium chloride agent, based on the total amount of metal, at temperatures of about 1000 and 11000C.



   Example 6
Manufacture of an alloy consisting of about 60% by weight beryllium, 28% by weight aluminum and otherwise of silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 60 weight percent powdered beryllium; that with about 40% by weight of powdered aluminum-silver-Le; mixed alloy is followed. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. Various alloys were prepared according to the method described above using 0.5, 1.0 and 2.0 wt.% Lithium fluoride-lithium chloride agent, based on the total amount of metal, at temperatures of about 1000 and 1100.degree.



   Example 7
Manufacture of an alloy consisting of about 75% by weight beryllium, 17.5% by weight aluminum and otherwise of silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 75 weight percent powdered beryllium mixed with about 25 weight percent powdered aluminum-silver alloy. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. Various alloys were prepared according to the method described above using 0.5, 1.0 and 2.0 wt.% Lithium fluoride-lithium chloride agent, based on the total amount of metal, at temperatures of about 1000 and 1100.degree.

 

   Example 8
Production of an alloy consisting of about 85% by weight beryllium, 15% by weight aluminum and otherwise silver.



   The procedure of Example 2 was followed using 85 wt% powdered beryllium mixed with about 15 wt% powdered aluminum-silver alloy. The alloy contained 70 wt% aluminum and 30 wt% silver. Various alloys were prepared according to the method described above using 0.5, 1.0 and 2.0 wt. SO lithium fluoride-lithium chloride agents, based on the total amount of metal, at temperatures of about 1000 and 1100.degree.

 

Claims (1)

PATENTANSPRüCHE PATENT CLAIMS I. Verfahren zur Herstellung einer Beryllium-Aluminium-Silber-Legierung durch Sintern in flüssiger Phase, dadurch gekennzeichnet, dass man pulverförmiges Beryllium und eine pulverförmige Aluminium-Silber-Legierung mit einem Alkali- oder Erdalkalihalogenid vermischt, die Mischung dann zur Bildung eines Blockes in einer Pressvorrichtung presst, den Block auf die Sintertemperatur des Berylliums erhitzt, wobei das erwähnte Halogenid dahin wirkt, dass das Beryllium von der erwähnten Legierung allmählich gelöst wird, die gebildete Aluminium - Silber - Beryllium - Legierung das Beryllium einschliesst und eine Austreibung der erwähnten Legierung aus dem Block verhindert, und den Block schliesslich abkühlt, wobei sich in einem Aluminium-Silber Beryllium-Muttermetall dispergierte Berylliumteilchen bilden. I. A process for the production of a beryllium-aluminum-silver alloy by sintering in the liquid phase, characterized in that powdered beryllium and a powdery aluminum-silver alloy are mixed with an alkali or alkaline earth metal halide, the mixture then to form a block in a pressing device, the block is heated to the sintering temperature of the beryllium, the mentioned halide having the effect that the beryllium is gradually dissolved from the mentioned alloy, the aluminum-silver-beryllium alloy formed includes the beryllium and expulsion of the mentioned alloy prevents the block, and finally cools the block, whereby beryllium particles dispersed in an aluminum-silver beryllium mother metal are formed. II. Ternäre Metallegierung, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 50 bis 85 Gew.-% Beryllium, 10,535 Gew.-% Aluminium und 4,5-15 Gew.-% Silber besteht. II. Ternary metal alloy, produced according to the process according to claim I, characterized in that it consists of 50 to 85% by weight beryllium, 10.535% by weight aluminum and 4.5-15% by weight silver. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man vorbestimmte Mengen von pulverförmigem Beryllium und einer pulverförmigen Aluminium-Silber-Legierung mit einer vorbestimmten Menge eines Alkali- oder Erdalkalihalogenids mischt, die erwähnten Mengen dann zur Bildung eines frischen Blocks in einer Pressvorrichtung presst, den erwähnten frischen Block auf die Sintertemperatur des erwähnten Berylliums erhitzt, wobei das erwähnte Mittel ein günstiges Oberflächenenergie-Gleichgewicht zwischen dem erwähnten Beryllium und der erwähnten Legierung schafft, so dass die erwähnte Legierung das erwähnte Beryllium bei der Sintertemperatur des Berylliums allmählich löst, wodurch sich eine Berylliumlegierung von mit einer Aluminium Silber-Beryllium-Legierung umgebenen Berylliumteilchen bildet, und die Legierung schliesslich hitzebehandelt und abschreckt, SUBCLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that predetermined amounts of powdery beryllium and a powdery aluminum-silver alloy are mixed with a predetermined amount of an alkali or alkaline earth metal halide, the amounts mentioned are then pressed in a pressing device to form a fresh block, the mentioned fresh block is heated to the sintering temperature of the mentioned beryllium, the mentioned agent creating a favorable surface energy balance between the mentioned beryllium and the mentioned alloy, so that the mentioned alloy gradually dissolves the mentioned beryllium at the sintering temperature of the beryllium, whereby a Beryllium alloy forms from beryllium particles surrounded by an aluminum silver-beryllium alloy, and the alloy is finally heat-treated and quenched, um die bei der erwähnten Hibzbehandlungstemperatur bestehenden Phasenverhältnisse beizubehalten. in order to maintain the phase relationships existing at the above-mentioned heat treatment temperature. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, zur Erzeugung einer Berylliumlegierung, dadurch gekennzeichnt, dass die erwähnte Aluminium-Silber-Legierung aus 70Gew.- % Aluminium und sonst aus Silber besteht. 2. The method according to dependent claim 1, for producing a beryllium alloy, characterized in that the aluminum-silver alloy mentioned consists of 70% by weight of aluminum and otherwise of silver. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Berylliumlegierung aus etwa 50 85 Gew. -% Beryllium und sonst aus der erwähnten Aluminium-Silber-Legierung erzeugt und das Halogenid in einer Menge von etwa 0,5-2,0 Gew. -% der gesamten Metallmenge verwendet. 3. The method according to dependent claim 2, characterized in that a beryllium alloy from about 50-85 wt.% Beryllium and otherwise from the aluminum-silver alloy mentioned and the halide in an amount of about 0.5-2.0 wt -% of the total amount of metal used. 4. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als erwähntes Halogenid Lithiumfluorid-Lithiumchlorid verwendet. 4. The method according to dependent claim 1, characterized in that lithium fluoride-lithium chloride is used as the halide mentioned. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu etwa gleichen Teilen Lithiumfluorid und Lithiumchlorid verwendet werden. 5. The method according to dependent claim 4, characterized in that approximately equal parts of lithium fluoride and lithium chloride are used. 6. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Beryllium, die erwähnte Aluminium-Silber-Legierung und das Halogenid etwa 1 Stunde in einer Argonatmosphäre auf eine Temperatur von etwa 1000 bis etwa 1 1000C erhitzt. 6. The method according to dependent claim 2, characterized in that the beryllium, the aluminum-silver alloy mentioned and the halide are heated for about 1 hour in an argon atmosphere to a temperature of about 1000 to about 1100C. 7. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Hitzebehandlung während etwa 1-2 Stunden bei einer Temperatur von etwa 5005700C erfolgt. 7. The method according to dependent claim 1, characterized in that the heat treatment mentioned takes place for about 1-2 hours at a temperature of about 5005700C. P.R. Mallory & Co., Inc. P.R. Mallory & Co., Inc. Vertreter: Bovard & Cie.,Bern Anmerkung des Eidg. Amtes für geistiges Eigentum: Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist. Representative: Bovard & Cie., Bern Note from the Federal Office for Intellectual Property: If parts of the description are not in accordance with the definition of the invention given in the patent claim, it should be remembered that according to Art. 51 of the Patent Act, the patent claim is decisive for the material scope of the patent.
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