DD228191B1

DD228191B1 - Verfahren zur herstellung mikrokristalliner halbzeuge direkt aus metallschmelzen

Info

Publication number: DD228191B1
Application number: DD26920184A
Authority: DD
Inventors: Hans-Guenther Lindenkreuz; Wolfgang Loeser; Guenter Stephani
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1988-06-22
Also published as: DD228191A1

Description

Ausführungsbeispiel

Eine Aluminiumlegierung mit 30At% Germanium wird induktiv erschmolzen und auf 900⁰C erwärmt. Durch eine Düse wird die Schmelze auf eine rotierende Kühlwalze gedrückt, die aus legiertem Werkzeugstahl besteht und eine geläppte Oberfläche aufweist mit einer Rauhtiefe :£1 pm. Durch einen mit Diffusionspumpenöl einer Viskosität von etwa 10 mPas getränktem Filz, der hinter der Düse die Kühloberfläche berührt, wird ein feiner Ölfilm von 0,4μπη Dicke aufgetragen, der gleichmäßig die Kühloberfläche benetzt und während des gesamten Gießvorganges aufrecht erhalten wird. Der mit Öl getränkte Filz erfüllt gleichzeitig in vollkommener Weise die Funktion eines Luftabweisers und trägt dazu bei, daß ein Band geringerer Rauhtiefe entsteht. Durch den Anpreßdruck des Filzes an die Kühloberfläche und die Menge des dem Filz zugeführten Öles wird die Filmstärke variiert, bis die Formung des Bandes aus der Schmelze nach einer Auflagelänge auf der Kühloberfläche von weniger als 10cm eingetreten ist und sich das Band an einem Abstreifer kontinuierlich von der Walze abhebt. Durch den Silikonölfilm wird der unmittelbare Kontakt der flüssigen Schmelze mit der Kühloberfläche vermieden, die reaktive Al-Ge-Schmelze kann so zu einem Band geformt werden, wobei in diesem Fall die herabgesetzte Abkühlgeschwindigkeit, von <10⁵Ksec~\ die Herstellung von dünnen Bändern der im kompakten Zustand außerordentlich spröden Legierung begünstigt.

Die Kühloberfläche zeigt auch nach mehr als 50 Gießvorgängen keinerlei Veränderung in ihrer Oberflächenbeschaffenheit durch Verschleiß oder anhaftende Metallteilchen. Die entstehenden Bänder oder Drähte sind ausgezeichnet maßhaltig.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung mikrokristalliner Halbzeuge direkt aus Metallschmelzen durch Schnellerstarrung eines flüssigen Metallstrahles auf einer bewegten und beschichteten Kühloberfläche, gekennzeichnet dadurch, daß auf die Kühloberfläche ein Silikonöl einer Viskosität 1-100mPasin einer Dichte von 0,2-1 μιη aufgebracht wird und der Silikonölfilm während des gesamten Gießvorganges aufrecht erhalten wird.

2. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke des aufgebrachten Silikonölfilms 0,4μητι beträgt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft ein Herstellungsverfahren für mikrokristalline Bänder oder Drähte. Eine besonders vorteilhafte Anwendung des Verfahrens ist die Herstellung von Halbzeugen aus solchen Metallen oder Legierungen, die als Schmelze aggressiv gegenüber anderen Werkstoffen sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen aus amorphen, metastabil-feinkristallinen und mikrokristallinen Zustand direkt aus Metallschmelzen sind bekannt. Sie bestehen darin, daß ein Strahl eines flüssigen Metalls oder einer Metallegierung einer solchen Zusammensetzung, d(e beim schnellen Abkühlen amorph, metastabil-feinkristallin oder mikrokristallin erstarrt, auf eine rotierende Kühloberfläche auftrifft und dort nach einer Kontaktstrecke ein Halbzeug in Form eines Bandes oder eines Drahtes entsteht. Die Beschaffenheit der Kühloberfläche ist bei diesen Verfahren von ausschlaggebender Bedeutung, sie beeinflußt die Maßhaltigkeit der entstehenden Halbzeuge in Bezug auf Randbildung, Dicke und Rauhtiefe der Bänder und Profilgenauigkeit von Drähten. Besonders bei längerer Prozeßdauer kommt es zur Verschlechterung der Qualität der hergestellten Halbzeuge durch zunehmende Rauhigkeit der Oberfläche der Kühloberfläche, die — infolge des direkten Kontaktes mit der flüssigen Metallschmelze—durch Haftung von Teilen der Metallschmelze oder durch Verschleiß auf dieser hervorgerufen wird. Im Verlauf des Gießprozesses ist es nicht ausgeschlossen, daß das gesamte erstarrte Halbzeug an der Kühloberfläche haftet. Durch gewaltsame Entfernung dieser klebenden Bänder oder Drähte durch starre Abstreifer wird die Kühloberfläche beschädigt, es kommt zur Deformation der Halbzeuge oder zum Abreißen. Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von Bändern nach dem EP 00 70971 A3, bei dem die Kühloberfläche durch rotierende Metallbürsten während des Prozesses von anhaftenden Teilen der erstarrten Metallschmelze gesäubert und gleichzeitig durch Abrieb des weicheren Bürstenwerkstoffes auf der Kühloberfläche eine dünne Metallschicht aufgebracht wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das entstehende Band infolge der ungleichmäßig aufgebrachten Metallschicht eine höhere Rauhigkeit aufweist und Reaktionen zwischen Metallschmelze und Werkstoff der Kühloberfläche und daraus resultierende Havarien während des Gießprozesses auftreten können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß ein hoher Aufwand zur Regenerierung der Kühloberfläche nötig ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Maßhaltigkeit und Verringerung der Rauhigkeit von Halbzeugen, die direkt aus der Schmelze hergestellt sind, vorzugsweise aus solchen Metallen oder Metallegierungen, die reaktiv gegenüber anderen Metallen sind und in der Senkung des Bearbeitungsaufwandes beim Regenerieren der Kühloberfläche.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Trennschicht zwischen der Metallschmelze und Kühloberfläche anzugeben. Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die bewegte Kühloberfläche ein gleichmäßiger Film von 0,2-1 μ Dicke eines Silikonöles einer Viskosität 1-100mPas (gemessen bei 20°C), vorzugsweise ein 0,4pm dünner zusammenhängender Film des Silikonöles mit einer Viskosität 3-25mPas, aufgetragen wird, der in gleichmäßiger Stärke während des gesamten Gießprozesses aufrechterhalten wird. Das Auftragen des Silikonöles kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen, indem ein mit Silikonöl getränkter Filz an die Kühloberfläche angelegt wird, durch dosiertes Versprühen aus einer Düse oder dergleichen. Überraschend wurde gefunden, daß der Silikonölfilm die Ausbildung einer Schmelzpfütze im Auftreffpunkt auf der Kühloberfläche nicht negativ beeinflußt und ein mikrokristallines Band ausgezeichneter Qualität entsteht. Das ist deshalb überraschend, weil D.Pavuna, J. Mater Sei. 16(1981) 2419 feststellte, daß organische Schichten auf der Oberfläche des Kühlsubstrates die Ausbildung kontinuierlicher Bänder verhindert und deshalb vorschlägt, die Oberfläche vor jedem Gießvorgang mit Äther zu reinigen. Durch den erfindungsgemäß aufgebrachten Silikonölfilm auf der Kühloberfläche ist die Abkühlgeschwindigkeit gegenüber den Verfahren, bei denen die flüssigen Metalle amorph erstarren, geringfügig herabgesetzt und durch die Stärke des Trennmittelfilms beeinflußbar. Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.