DE1061041B - Method for the production of composite cast parts from magnesium or a magnesium alloy and a base body consisting of metal or a metal alloy, in particular iron - Google Patents
Method for the production of composite cast parts from magnesium or a magnesium alloy and a base body consisting of metal or a metal alloy, in particular ironInfo
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Description
In vielen Zweigen der Technik wendet man sogenannte Verbundgußverfahren an, deren Ziel es ist, bei einem Werkstück die Eigenschaften zweier verschiedener Werkstoffe gleichzeitig nutzbar zu machen. So sind z. B. die Kombinationen von Eisen und Kupferlegierungen, Eisen und Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen, Eisen und Zink sowie zahlreiche andere Kombinationen bekannt. Die Kombination Eisen—Aluminium wird häufig in solchen Fällen angewendet, in denen die gute Wärmeleitfähigkeit oder das geringe spezifische Gewicht von Aluminium ausgenutzt werden können.In many branches of technology, so-called composite casting processes are used, the aim of which is to to make the properties of two different materials usable at the same time in a workpiece. So are z. B. the combinations of iron and copper alloys, iron and aluminum or aluminum alloys, Iron and zinc and numerous other combinations are known. The combination Iron — aluminum is often used in such cases in which the good thermal conductivity or the low specific weight of aluminum are exploited can be.
Verbundgußteile der oben beschriebenen Metallkombinationen werden bevorzugt nach solchen Verfahren hergestellt, bei denen durch eine Tauchbehandlung mit dem anzugießenden Metall, z. B. Aluminium, eine Übergangsschicht, d.h. eine Diffusions- oder Bindungsschicht MexAIj,, gebildet wird, an der beide Metalle beteiligt sind, wodurch eine molekulare Bindung zwischen den beiden in Frage stehenden Werkstoffen erreicht wird. Das Merkmal aller dieser Verbundgußverfahren ist also eine Zwischenschicht, an deren Bildung die beiden zusammenzugießenden Metalle beteiligt sind. Es ist außerdem bekannt, Verbundgußteile mit einer Zwischenschicht aus einem dritten Metall herzustellen, z.B. auchEisen-Magnesium-Verbundgußteilemit einer Zwischenschicht aus Calcium. Ein an sich in der Technik erwünschtes Verbundgußverfahren für Eisen und Magnesium bzw. Magnesiumlegierungen konnte bisher nicht verwirklicht werden, da Eisen und Magnesium weder ineinander diffundieren noch Verbindungen miteinander bilden und daher eine Zwischenschicht MexMg1, nicht gebildet werden konnte. Es schien also aussichtslos, zu einer nach dem Prinzip der oben beschriebenen Verbundgußverfahren arbeitenden Gießmethode zum Angießen von Magnesium und Eisen zu kommen.Composite castings of the metal combinations described above are preferably produced by processes in which, by immersion treatment with the metal to be cast on, e.g. B. aluminum, a transition layer, ie a diffusion or bonding layer Me x Alj ,, is formed in which both metals are involved, whereby a molecular bond between the two materials in question is achieved. The feature of all these composite casting processes is thus an intermediate layer, in the formation of which the two metals to be cast together are involved. It is also known to produce composite castings with an intermediate layer of a third metal, for example iron-magnesium composite castings with an intermediate layer of calcium. A composite casting process for iron and magnesium or magnesium alloys, which is desirable in the art, has not been able to be implemented since iron and magnesium neither diffuse into one another nor form compounds with one another and therefore an intermediate layer Me x Mg 1 could not be formed. It therefore seemed hopeless to come up with a casting method for casting magnesium and iron on the principle of the composite casting process described above.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, daß das Angießen von Magnesium an Eisen ermöglicht, wobei eine Bindung erzielt wird, die ähnliche Festigkeitseigenschaften, wie sie bei den anderen Verbundgußverfahren erreicht werden, aufweist. Bei der Ausübung dieses Verfahrens geht man so vor, daß man das Werkstück aus Metall oder Metallegierungen, ζ. B. auf Eisenbasis (Stahl oder Gußeisen) in an sich bekannter Weise nach entsprechender Oberflächenreinigung in eine Schmelze aus Aluminium oder AIuminiumlegierungen taucht und dadurch auf der Oberfläche eine Zwischenschicht der allgemeinen Formel MexAIj, aufwachsen läßt. Nachdem dies geschehen ist, wird das getauchte Eisenteil in die Form eingesetzt und das Magnesium oder die Magnesiumlegierung zur Herstellung eines Magnesium-Verbundgußteiles an die Zwischenschicht angegossen.The subject of the invention is a process which enables magnesium to be cast onto iron, a bond being achieved which has similar strength properties as are achieved in the other composite casting processes. When practicing this process, the procedure is that the workpiece is made of metal or metal alloys, ζ. B. iron-based (steel or cast iron) immersed in a known manner after appropriate surface cleaning in a melt of aluminum or aluminum alloys and thereby an intermediate layer of the general formula Me x AIj can grow on the surface. After this has been done, the dipped iron part is inserted into the mold and the magnesium or magnesium alloy is cast onto the intermediate layer to produce a magnesium composite casting.
Verfahren zur HerstellungMethod of manufacture
von Verbundgußteilen aus Magnesiumof composite castings made of magnesium
oder einer Magnesiumlegierungor a magnesium alloy
und einem aus Metall oder einerand one made of metal or one
Metallegierung, insbesondere Eisen,Metal alloy, especially iron,
bestehenden Grundkörperexisting base body
Anmelder:Applicant:
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Reuterweg 14
Dr. Gustav Gürtler, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Gustav Gürtler, Frankfurt / M.,
has been named as the inventor
Beim Angießen an ein Werkstück aus Eisen geht das der Fex AIj1-S chicht anhaftende Reinaluminium bzw. die entsprechende Aluminiumlegierung in das einfließende Magnesium in Lösung, so daß ein unmittelbarer Kontakt zwischen der FexAlj,-Schicht und dem Magnesium entsteht. Vorzugsweise geht man genau wie bei dem Aluminium-Eisen-Verbundgußverfahren auch hierbei so vor, daß man das in Aluminium getauchte Stück im warmen Zustand in die Form einsetzt und das Eingießen des Magnesiums in einem solchen Zeitraum vornimmt, in welchem das dem getauchten Körper anhaftende Aluminium noch flüssig ist. Bei der guten Legierbarkeit von Aluminium und Magnesium ist es jedoch auch möglich, das anhaftende Aluminium nach dessen Erstarrung durch das angegossene Magnesium in kurzer Zeit wieder in Lösung zu bringen und damit den gleichen Verbundguß effekt zu erzielen wie bei noch flüssigem Aluminiumüberzug. Diese Tatsache gibt dem Verfahren gegenüber dem bekannten Angußverfahren von Aluminium den Vorteil, daß man die durch das Tauchen vorbehandelten einzugießenden Gegenstände in beliebigem Zeitabstand nach der Vorbehandlung verarbeiten kann.When casting onto a workpiece made of iron, the pure aluminum adhering to the Fe x Alj 1 layer or the corresponding aluminum alloy dissolves in the flowing magnesium, so that there is direct contact between the Fe x Alj 1 layer and the magnesium. As in the case of the aluminum-iron composite casting process, one preferably proceeds in such a way that the piece immersed in aluminum is inserted into the mold while it is warm and the magnesium is poured in during a period of time in which the aluminum adhering to the immersed body is still liquid. With the good alloyability of aluminum and magnesium, however, it is also possible to bring the adhering aluminum back into solution after its solidification by the cast magnesium in a short time and thus to achieve the same composite casting effect as with the still liquid aluminum coating. This fact gives the process the advantage over the known casting process for aluminum that the objects to be cast, which have been pretreated by immersion, can be processed at any time after the pretreatment.
Obwohl Eisen-Aluminium-Verbindungen in Magnesium nur eine sehr geringe Löslichkeit haben, genügt diese geringe Löslichkeit offenbar doch, um eine gewisse molekulare Verbindung zwischen der auf das Eisen aufgebrachten Fe^AljrSchicht und dem einfliessenden Magnesium zu erzeugen. Es zeigt sich jedenfalls, daß ein kontinuierlicher metallischer Übergang ohne störende Oxydschichten zwischen der aufAlthough iron-aluminum compounds have only a very low solubility in magnesium, it is sufficient this low solubility apparently indicates a certain molecular connection between the Fe ^ Aljr layer applied to the iron and the to generate incoming magnesium. In any case, it turns out that there is a continuous metallic transition without disturbing oxide layers between the
909 560/371909 560/371
dem Eisen aufgewachsenen Fex Al1,-Schicht und dem angegossenen Magnesium entsteht. the Fe x Al 1 , layer grown on iron and the cast magnesium.
Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften der so erzeugten Bindung haben gezeigt, daß die erzielbare Zerreißfestigkeit der Schicht zwischen 3 und 4 kg/mm2 liegt, also durchaus die Größenordnung der mechanischen Werte erreicht, wie sie eine Bindung zwischen Eisen und Aluminium aufweist. Das gleiche trifft für die Scherfestigkeit zu.Investigations of the mechanical properties of the bond produced in this way have shown that the achievable tensile strength of the layer is between 3 and 4 kg / mm 2 , that is to say it is of the order of magnitude of the mechanical values that a bond between iron and aluminum has. The same is true for the shear strength.
Es können auch solche andere Metalle und Legierungen an Stelle von Eisen mit Magnesium oder einer Magnesiumlegierung verbunden werden, auf denen sich durch Tauchen in Aluminium eine Schicht einer Verbindung des Aluminiums mit dem entsprechenden Metall erzeugen läßt, wie z. B. bei Nickel.Such other metals and alloys can also be used in place of iron with magnesium or a magnesium alloy on which by dipping in aluminum a layer of a compound of the aluminum with the corresponding one Can produce metal, such. B. with nickel.
Claims (2)
Deutsche Patentschriften Nr. 247 780, 336 219;
USA.-Patentschrift Nr. 2 455 457;
ATZ, 1953.Considered publications:
German Patent Nos. 247 780, 336 219;
U.S. Patent No. 2,455,457;
ATZ, 1953.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM17630A DE1061041B (en) | 1953-03-06 | 1953-03-06 | Method for the production of composite cast parts from magnesium or a magnesium alloy and a base body consisting of metal or a metal alloy, in particular iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEM17630A DE1061041B (en) | 1953-03-06 | 1953-03-06 | Method for the production of composite cast parts from magnesium or a magnesium alloy and a base body consisting of metal or a metal alloy, in particular iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1061041B true DE1061041B (en) | 1959-07-09 |
Family
ID=7297506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM17630A Pending DE1061041B (en) | 1953-03-06 | 1953-03-06 | Method for the production of composite cast parts from magnesium or a magnesium alloy and a base body consisting of metal or a metal alloy, in particular iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1061041B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4338751A1 (en) * | 1992-11-12 | 1994-05-19 | Unisia Jecs Corp | Prodn of aluminium composite material with high strength bonds - by immersing aluminium (alloy)substrate in molten aluminium-magnesium alloy until coating forms, then bringing said coating into contact with molten aluminium (alloy) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE247780C (en) * | ||||
DE336219C (en) * | 1915-01-29 | 1921-04-27 | Hans Carl Grosspeter | Process for connecting several metals by alloying or welding on the contact surface |
US2455457A (en) * | 1941-10-24 | 1948-12-07 | Fairchild Engine & Airplane | Coated metal article |
-
1953
- 1953-03-06 DE DEM17630A patent/DE1061041B/en active Pending
Patent Citations (3)
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DE247780C (en) * | ||||
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DE4338751A1 (en) * | 1992-11-12 | 1994-05-19 | Unisia Jecs Corp | Prodn of aluminium composite material with high strength bonds - by immersing aluminium (alloy)substrate in molten aluminium-magnesium alloy until coating forms, then bringing said coating into contact with molten aluminium (alloy) |
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