DE1109902B - Verfahren zur Verfeinerung des Korngefueges von Magnesiumlegierungen - Google Patents

Verfahren zur Verfeinerung des Korngefueges von Magnesiumlegierungen

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DE1109902B
DE1109902B DEK22396A DEK0022396A DE1109902B DE 1109902 B DE1109902 B DE 1109902B DE K22396 A DEK22396 A DE K22396A DE K0022396 A DEK0022396 A DE K0022396A DE 1109902 B DE1109902 B DE 1109902B
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magnesium
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Dr Armin Schneider
Wolfram H O Ziegler
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Knapsack AG
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

  • Verfahren zur Verfeinerung des Korngefüges von Magnesiumlegierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfeinerung des Korngefüges von Magnesiumlegierungen.
  • Das Verfahren besteht darin, daß dem geschmolzenen Magnesium, in legierter oder unlegierter Form, vor dem Vergießen Magnesiumcarbid zugesetzt wird. Letzteres zerfällt bei den Temperaturen der Schmelze, und seine Zerfallsprodukte wirken in statu nascendi als Kristallisationskeime impfend und bringen keine nachteiligen Bestandteile oder unerwünschte Legierungskomponenten in die Schmelze ein.
  • Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß bei Verwendung von Magnesiumcarbid als Kornfeinungsmittel keine unnötigen Metallverluste eintreten, wie es z. B. bei Verwendung von Chlorverbindungen der Fall ist.
  • Die erforderliche Menge an Magnesiumcarbid ist außerordentlich gering.
  • Andererseits kann man ohne Nachteil mit größeren Zusatzmengen arbeiten, da man lediglich Magnesium, das sowieso schon vorhanden ist, als Metall in die Legierung einbringt, um mit Sicherheit den optimalen Kornfeinungseffekt zu erzielen.
  • Außer der Tatsache, daß nur sehr wenig Kornfeinungsmittel in die Legierung eingebracht werden muß, ist es sehr vorteilhaft, daß dieser Stoff in einem Temperaturgebiet zerfällt, in dem die Metallschmelze gerade noch flüssig ist. Man braucht dann keine stürmische Entwicklung der Zerfallsreaktion zu befürchten, da die Zerfallstemperatur in dem Temperaturgebiet liegt, in dem die Schmelze vor dem Vergießen ohnedies gehalten werden muß.
  • Wesentlich ist noch-, daß auch bei größeren Tiegeleinheiten der Ablauf der Zerfallsreaktion trotz kurzer Dauer ruhig vor sich geht.
  • Es ist weiterhin möglich, nach der Erfindung auch Carbidbildungsgemische zu verwenden, die bei der Einbringung in das geschmolzene Magnesium Carbide bilden, die ihrerseits entweder ganz oder teilweise zerfallen.
  • So kann man z. B. die Magnesiumcarbide Mg C2 und Mgz C" nicht nur in bekannter Weise zunächst herstellen und dann einer Magnesiumschmelze zugeben, sondern man kann z. B. auch Gemische aus einem Magnesiumsalz und einem Carbid anwenden, die dann unter doppelter Umsetzung in der Magnesiumschmelze Magnesiumcarbide bilden.
  • Vorteilhaft werden die kornverfeinernden Stoffe in gekörnter Form oder als Preßlinge in die Magnesiumschmelze eingebracht.
  • Das Einbringen derartiger gekörnter oder brikettierter Mischungen kann in die mit Flußmitteln gereinigte Schmelze erfolgen, worauf durch anschließendes Durchrühren der Schmelze für eine gleichmäßige Verteilung des zugesetzten Stoffes gesorgt wird. Ein Gemisch aus Calciumchlorid und aus den Magnesiumcarbiden MgC2 und MgC, ist in besonders vorteilhafter Weise anwendbar.
  • Es ist üblich, Reinigungssalz- oder Flußmittelgemische beim Schmelzen von Magnesium oder Magnesiumlegierungen anzuwenden. Erfindungsgemäß kann man diese Salzgemische in Verbindung mit kornverfeinernden Stoffen oder mit Substanzen oder Substanzgemischen, die diese kornverfeinernden Stoffe erzeugen, in die Schmelze eintragen.
  • Man mischt so die kornverfeinernden Stoffe von vornherein mit den Flußmitteln und Reinigungssalzen. Es ist auch noch möglich, Vorlegierungen zu verwenden, die die in die Schmelze einzubringenden Stoffe sowie gegebenenfalls auch deren Zerfallsprodukte und Kristallisationskeime in höherer Konzentration enthalten, als in der Schmelze verlangt wird: Erfahrungsgemäß wird eine Kornverfeinerung, z. B. bei Magnesiumlegierungen, auch dann erzielt, wenn Neumetall mit etwa 1/4 oder mehr seines Gewichtes an Altmetall geschmolzen wird. Dieses Altmetall muß bereits seinerseits eine kornverfeinernde Behandlung durchgemacht haben. Es ist also möglich, auch eine Vorlegierung anzuwenden, die kornverfeinernde Stoffe bereits angereichert enthält. Als Beispiel für eine derartige Vorliegerung wird Magnesium angeführt, das Magnesiumcarbide als kornverfeinernde Stoffe enthält.
  • Vorzugsweise verwendet man jedoch gemäß der Erfindung Vorlegierungen, die auf Grund weiterer Legierungskomponenten spezifisch schwerer sind als die Metallschmelze. Solche Vorlegierungen sinken in der Schmelze beim Legieren unter und ermöglichen so ein einfacheres Arbeiten, weil ein besonderes Untertauchen in die Schmelze entfällt, wie es bei Stoffen, die leichter als die Schmelze sind, notwendig ist. Herbei benutzt man erfindungsgemäß z. B. Vorlegierungen, die neben Magnesiumcarbid bzw. seinen Zerfallsprodukten Zink und/oder Aluminium enthalten.
  • Eine besonders vorteilhafte Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß man die Maßnahmen des neuen Verfahrens für die Herstellung besonders reiner Schmelzprödükfe benutzt. Hierbei wird gleichzeitig ein feines Gefüge des besonders reinen Magnesiums oder seiner Legierungen erzielt.
  • Wesentlich ist dabei, daß man bei den für die Gießereipraxis günstigsten Schmelz- und Gießtemperaturen arbeitet, also an der oberen Grenze des Erstarrungsintervalls.
  • Bei längerer Verweilzeit in Druckgießmaschinen, bei Kokillen- und Druckguß besteht der weitere Vorteil, daß solche Dauerformen aus Stahl weniger angegriffen werden und deshalb eine längere Lebensdauer haben.
  • Verfahren zur Verfeinerung des Gußgefüges und damit zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Magnesium- und Magnesiumlegierungen sind bekannt und bereits in größerem Umfang beschrieben worden.
  • Unter anderem wurde das Überhitzen der Schmelzen auf Temperaturen bis über 900° C durchgeführt. Dieses Verfahren der Kornverfeinerung, das vor allem bei Neumetall nicht immer zum Erfolg führt, ist mit einem. unwirtschaftlichen Tiegelverschleiß, hohem Energieverbrauch, erheblichen Magnesiumverlusten und großem Zeitaufwand zum Wiederabkühlen der Schmelzen auf Gießtemperaturen, ferner mit Eisenaufnahme aus der Tiegelwandung und mit Wasserstoffaufnahme aus der Atmosphäre verbunden.
  • Bekannt ist weiterhin eine Arbeitsweise zur Kornfeinung, die darin besteht, Ferrichlorid bei Temperaturen zwischen 740 und 780° C in die Magnesiumschmelze einzutragen. Auch hierbei wird eine Temperatur benötigt, die über der üblichen Gießtemperatur liegt und die ein zeitraubendes Abkühlen der Schmelze nach der Kornfeinungsbehandlung erforderlich macht.
  • Vor allem besitzt diese Arbeitsweise den Nachteil, daß das in die Schmelze einzubringende Ferrichlorid unter Bildung von Eisen heftig reagiert. Dieses Eisen muß durch an sich bekannte Verfahren wieder restlos entfernt werden. Auch entsteht in der Schmelze durch die plötzliche Verflüchtigung des Ferrichlorids ein unter Umständen heftiges und gefahrvolles Stoßen, das die Anwendung dieses Verfahrens auf nur kleine Tiegeleinheiten beschränkt.
  • Außerdem ist das Einbringen von Eisen in Magnesiumschmelzen aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit immer als Nachteil anzusehen.
  • Ferner sind zur Erzielung eines feinen Kornes in Magnesium die verschiedensten organischen Naturprodukte, wie Holz, Kohle, Wachs, Horn, Papier, Teer, öl, sowie organische Verbindungen aromatischer und aliphatischer Natur herangezogen worden. Im Prinzip laufen die verschiedenen Vorschläge dieser Art darauf hinaus, als Kristallisationskeime wirkende, feinverteilte Kohlenstoffpartikel in der Schmelze zu bilden. Insbesondere werden solche organischen Verbindungen für den erwünschten Effekt empfohlen, die in Verbindung mit Kohlenstoff größere Mengen Chlor gegenüber kleineren Mengen Wasserstoff gebunden enthalten, also z. B. Hexaehlorbenzol.
  • In allen Fällen ist jedoch das Einbringen dieser organischen Substanzen in die Magnesiumschmelzen mit einer heftigen Reaktion und Gasentwicklung verbunden, die die Anwendbarkeit dieses Verfahrens wegen der Gefährlichkeit auf kleine Tiegeleinheiten beschränkt. - -Außerdem wurde auch schon festgestellt, daß der fertige Guß wohl feinkörnig erstarrt war, jedoch mehr oder weniger starke Einschlüsse organischer Verbindungen bzw. ihrer Zersetzungsprodukte enthält.
  • Um die in solchen Fällen auftretenden Festigkeitsverluste zu vermeiden, muß die Schmelze im Anschluß an die Behandlung mit den organischen Verbindungen nochmals in einem besonderen Arbeitsgang mit einem der üblichen Flußmittel oder Reinigungssalzgemische nachgewaschen werden.
  • Andere Vorschläge gingen dahin, Carbide des Siliciums, Aluminiums oder Mangans der Magnesiumschmelze zuzusetzen. Abgesehen davon, daß durch diese Verbindungen unter Umständen legierungsfremde Metalle in die Schmelze eingebracht werden, die die mechanischen Eigenschaften nachteilig beeinflussen, liegen die auf diese Weise erzielten Korngrößen erheblich über denen, die man nach vorliegendem Verfahren erhält.
  • Ebenso nachteilig wie die Carbide des Siliciums, Aluminiums und Mangans als Komfeinungsmittel hat sich auch der Zusatz von Calciumcarbid erwiesen.
  • Nach dieser Arbeitsweise werden Temperaturen angewendet, die bei 780 bis 840° C liegen, also rund 100° C über der normalen Gießtemperatur. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist eine längere Wartezeit, die benötigt wird und innerhalb deren sich der Erfolg der Kornverfeinerung durch das Einbringen des Calciumcarbides überhaupt erst einstellen kann.
  • Wenn auch die letztgenannten Verfahren gegenüber den vorhergehenden Arbeitsweisen den Vorteil besitzen, daß ihre Anwendung mit einem ruhigeren Reaktionsablauf und einer ungefährlichen Handhabung verbunden ist, so bleiben doch die Nachteile der notwendigen Erhitzung der Schmelze über die Gießtemperatur hinaus und des hohen Zeitbedarfes bestehen. Auch steht die hohe thermische Stabilität des Calciumcarbides seinem Zerfall in die Elemente entgegen. Ein sicherer Erfolg konnte deshalb in der Praxis auf diesem Wege nicht erzielt werden.
  • Demgegenüber bringt das Verfahren nach der Erfindung wesentliche Verbesserungen zur Erzeugung eines feinkörnigen Gefüges des Magnesiums mit zuverlässiger Sicherheit.
  • Nach dem neuen Verfahren ist es möglich, durch Verwendung von Magnesiumcarbiden, die bei Temperaturen dicht oberhalb des Schmelzpunktes des Magnesiums bzw. dessen Legierungen in Magnesium und feinverteilten Kohlenstoff zerfallen, die erwähnten Nachteile zu vermeiden. Hierbei können sowohl der feinverteilte Kohlenstoff als auch das atomare Magnesium als Kristallkeime wirken.
  • Auch Magnesiumcarbide, wie sie etwa im Gemisch mit Calciumchlorid als Reaktionsprodukte nach der Umsetzung zwischen Magnesiumchlorid und Calciumcarbid vorliegen, zerfallen sehr rasch bei Temperaturen dicht oberhalb des Schmelzpunktes von reinem Magnesium, und die bei dem Zerfall sich bildenden Kristallisationskeime geben den Anlaß zur Entstehung einer ausgesprochenen Feinkörnigkeit des Gefüges gemäß der Erfindung. Dies erfolgt bei allen bekannten Magnesiumlegierungen sowie bei Magnesiumlegierungen mit höherem Mangan- und geringem Berylliumgehalt, deren ausgesprochene Neigung zur Grobkornbildung bekannt ist, ferner auch bei reinem Magnesium.
  • Die Vorteile der Verwendung von Magnesiumcarbiden, magnesiumcarbidhaltigen Mischungen, magnesiumcarbidbildenden Stoffen, die ähnlich wie die Magnesiumcarbide im Temperaturgebiet zwischen 500 und 800° C zerfallen, bestehen insbesondere darin: a) Die Reaktionstemperatur liegt unterhalb oder ist gleich der normalen Gießtemperatur. Die reagierenden Stoffe können also unmittelbar nach dem Aufschmelzen des Magnesiums während der Zeit des Aufheizens auf Gießtemperatur eingetragen werden.
  • b) Die Umsetzung vollzieht sich so rasch, daß mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kein zusätzlicher Zeitaufwand für das Abkühlen der Schmelze bzw. kein zusätzlicher Arbeitsgang für ein gegebenenfalls notwendiges Auswaschen von Rückständen oder Zersetzungsprodukten organischer oder anorganischer Substanzen erforderlich ist.
  • c) Bei der Umsetzung der Schmelze mit dem Carbid des gleichen Metalls, aus dem auch die Schmelze besteht, werden keine unerwünschten Legierungskomponenten in die Schmelze eingeführt.
  • d) Das Verfahren ist völlig gefahrlos zu handhaben, da bei der Zersetzung der Carbide keine Gase gebildet werden.
  • e) Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung der Carbide des Magnesiums liegt darin, daß gerade bei niedrigen Temperaturen, also unmittelbar oberhalb des Schmelzpunktes des Magnesiums und seiner Legierungen, die Zerfallsgeschwindigkeiten der Carbide relativ klein sind, wobei die Möglichkeit einer erwünschten gleichmäßigen Verteilung der Kristallisationskeime in genau dosierbarer Menge vorhanden ist.
  • f) Durch die anzuwendenden niedrigen Temperaturen unmittelbar oberhalb der Schmelzpunkte ist bei dem reaktionsfähigen Magnesium und bei Magnesiumlegierungen die Eisenaufnahme aus dem Tiegel und die Gasaufnahme aus der über der Schmelze befindlichen Atmosphäre außerordentlich verringert.
  • g) Der erforderliche Materialaufwand für die Durchführung des neuen Verfahrens ist überraschend gering. Zum Beispiel tritt bereits bei Mengen unter 2 g Magnesiumcarbid M92 C3 je kg Magnesium, also unterhalb 0,2°/o, ein bemerkenswerter Kornfeinungseffekt ein. Es kann jedoch unbedenklich mit höheren Anteilen gearbeitet werden, da nicht, wie z. B. bei gechlorten Kohlenwasserstoffen, durch Bildung der Metallchloride unwiederbringliche Metallverluste entstehen.
  • h) Weil die Temperatur der Schmelze so niedrig gehalten werden kann, daß diese gerade noch die Massel- bzw. Blockformen füllt, wird nicht nur die Eisenaufnahme der Magnesiumschmelze aus dem Tiegel gering gehalten, ebenso wie die obenerwähnte Wasserstoffaufnahme aus der Atmosphäre, sondern es werden auch Energiekosten und Tiegel gespart.
  • i) Besonders vorteilhaft wirkt sich das Verfahren beim Schmelzen im Induktionsofen aus, wobei man gas- und eisenarme Magnesiumlegierungen erhält, die bezüglich ihrer Korrosionsbeständigkeit und Dehnung einen erheblichen Fortschritt bedeuten, da gleichzeitig ein sehr feines Korn erzielt wird.
  • k) Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Zusätze die nur einen geringen Prozentsatz des Gewichtes der Schmelze ausmachen, nicht nur die Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens sichern, sondern außerdem ein Abkühlen der Schmelze vermeiden.
  • 1) Das Einbringen der Zusatzstoffe kann in der Form erfolgen, daß man deren spezifisches Gewicht so hoch einstellt, daß die gegebenenfalls gekörnten oder zu Preßlingen geformten Stoffe in der Schmelze von selbst untersinken. Bei Magnesium oder Magnesiumlegierungen sind zink- oder aluminiumhaltige Zusätze bzw. Vorlegierungen vorteilhaft, weil diese Metalle häufig als Legierungskomponenten ohnedies zugefügt werden müssen und die Arbeit des Untertauchens dieser Zusätze dadurch entfällt.
  • Zur Vervollständigung der Angaben über die erfindungsgemäße Arbeitsweise sollen die folgenden Beispiele dienen: Beispiel 1 Es werden in üblicher Weise unter Verwendung von Reimmagnesium mit 99,819/o Mg 20 kg einer Magnesiumlegierung, die neben Magnesium 9 8/o Aluminium, 1% Zink und 0,219/o Mangan enthält, erschmolzen. Dabei wird ein Eisentiegel verwendet und jede überhitzung der Schmelze vermieden. Die flüssige Magnesiumlegierung wird dann mit etwa 400 g eines Schmelzsalzes handelsüblicher Zusammensetzung durchgewaschen. Solche Schmelzsalze enthalten z. B. Karnallit und Flußspat. Es können aber auch andere Gemische bekannter Art benutzt werden, etwa solche, die KCl, BaC12, CaF2, Mg0, CaC12 in beliebiger Kombination enthalten. Die Schmelze wird dann bei 750° C mit 100 g einer Mischung versetzt, die aus 52 g MgC12; 44 g CaC2 und 3 g CaC12 besteht. Die Zugabe von 3 g CaC12 erfolgt lediglich, um eine bessere Vermahlung, Mischung und Verpressung zu ermöglichen. Dieses Feinungsmittel aus Calciumcarbid und Magnesiumchlorid ist zu 100 g schweren Formlingen mit einer Dichte von etwa 2 verpreßt worden, die sich zum Abschluß gegen die Luftfeuchtigkeit in Beuteln aus Kunststoff befinden. Das Einbringen der Preßlinge erfolgt durch Einwerfen in die flüssige Magnesiumlegierung. Die Preßlinge, die spezifisch schwerer sind als die Schmelze, sinken sofort zu Boden. Man kann die Preßlinge aber auch mittels einer eisernen Tauchglocke einbringen und verrühren. Die Umhüllung aus Kunststoff braucht nicht entfernt zu werden. Der Ablauf der Reaktion zwischen den eingeworfenen Preßlingen und der Schmelze kann bei einem Zusatz von 0,58/o an Feinungsmittel, bezogen auf das Gewicht der Schmelze, an einem leichten Aufwallen der Schmelze unter gleichzeitigem Auftreten einer rußenden schwachen Flamme verfolgt werden. Darauf wird die Gießtemperatur von 740 bis 750° C so gleichmäßig wie möglich gehalten und alsbald die Schmelze vergossen. Die Temperatur der Kokillen für das Gießen der Prüfstäbe liegt bei der erfindungsgemäß behandelten Legierung zwischen 110 und 112° C. Die Kokillentemperatur des Vergleichsversuches, der ohne erfindungsgemäßes Feinungsmittel durchgeführt wurde, liegt bei 90° C.
  • Als Maß für die Wirksamkeit dienen die Fertigkeitswerte von Kokillengußstäben, die aus der Schmelze hergestellt werden, wobei diese Werte teils im Gußzustand, teils lösungsgeglüht bestimmt werden. Die Lösungsglühung erfolgt 3 Stunden bei 380° C und 8 Stunden bei 400° C, worauf die Prüfstäbe mit Wasser abgeschreckt werden. Die Prüfstäbe ergeben nach der Homogenisierung bei der unbehandelten Magnesiumschmelze eine Zugfestigkeit von 24,8 kg/mm2 und eine Dehnung von 80/0, während die Magnesiumlegierung, die erfindungsgemäß mit 0,5% des Feinungsmittels behandelt worden ist, eine Zugfestigkeit von 26,9 bis 27,6 kg/mm2 und eine Dehnung von 10 0/0 zeigt.
  • Es ist somit eine deutliche Verbesserung dieser Eigenschaften eingetreten. Beispiel 2 Bei Verwendung von 20 kg einer Magnesiumlegierung, die außer Magnesium noch 8,23 % Aluminium, 0,56% Zink und 0,15% Silicium enthält und bei Behandlung dieser Legierung wie im Beispiel 1 mit 100 g, also 0,50,`a des gleichen Feinungsmittels, wie es im Beispiel 1. angegeben ist, erhält man folgende Fertigkeitswerte der daraus hergestellten Kokillengußstäbe: Die nicht mit dem erfindungsgemäßen Feinungsmittel versetzte Magnesiumlegierung zeigt eine Zugfestigkeit von 13,8 kg/mm2 und eine Dehnung von 2%. Die Gießtemperatur beträgt hierbei 730° C, die Kokillentemperatur 60° C.
  • Durch die Behandlung wie im Beispiel 1 mit einem aus Feinungsmittel bestehenden Preßling von 100 g steigt die Zugfestigkeit auf 15,3 bis 17,5 kg/mm2 und die Dehnungswerte auf 3 bis 5%. Die Gießtemperatur beträgt hierbei 720e C, die Kokillentemperatur 95 bzw. 125'' C.
  • Auch hier ist also eine deutliche Verbesserung der Zerreißwerte festzustellen.
  • Eine Erhöhung des Zusatzes von Feinungsmittel auf 1% der Magnesiumschmelze, also die Anwendung von 200 g zu Preßlingen verformten Feinungsmittel liefert keine wesentliche Verbesserung; die Zugfestigkeit beträgt hierbei 17,1 kg/mm2 und die Dehnung 5% bei 730" C Gießtemperatur und 105° C Kokillentemperatur.
  • Läßt man die Schmelze 80 Minuten bei 720° C stehen, so sinken die Werte auf 13,3 kg/mm2 Zugfestigkeit und die Dehnung auf 2% bei 720° C Gießtemperatur und 105° C Kokillentemperatur. Daraus ergibt sich, daß es vorteilhaft ist, die Schmelze alsbald nach dem Zusatz des Feinungsmittels, also ohne Stehenlassen, zu vergießen.
  • Beispiel 3 Verfährt man ebenso wie bei Beispiel 2, jedoch unter anschließender Homogenisierung der Prüfstäbe, so erhält man folgende Werte: Die Ausgangslegierung zeigt ohne Zusatz des Feinungsmittels 17,8 kg/mm= Zugfestigkeit und eine Dehnung von 611/o bei einer Gießtemperatur von 730° C und einer Kokillentemperatur von 60° C. Der Zusatz von 0,5% Feinungsmittel ergibt Zugfestigkeiten von 17,9 bis 20,3 kglmm- und Dehnungswerte von 5 bis 60f0 bei einer Gießtemperatur von 720 bis 730° C und einer Kokillentemperatur von 95 bzw. 125" C.
  • Eine Erhöhung des Zusatzes an Feinungsmittel auf 200 g entsprechend 1% der Schmelze zeigt hier eine nochmalige Steigerung der Zugfestigkeit auf 18,7 bis 22,0 kgmm2 bei Dehnungswerten von 4 bis 7%; nach 80 Minuten langem Stehenlassen bei 720° C sinkt die Zugfestigkeit jedoch auf 16,5 g/mm2 und die Dehnung auf 4% ab.
  • Auch hier zeigt sich also, daß ein sofortiges Vergießen zweckmäßig ist.
  • Beispiel 4 Es wird eine Magnesiumlegierung verwendet, die außer Magnesium noch 8,3'% Aluminium, 0,64% Zink, 0,2% Kupfer, 0,26'% Mangan, 0,2% Silicium, 0,001% Stickstoff und 0,0006% Beryllium enthält. Die Analyse zeigt, daß es sich um eine sogenannte Umschmelzlegierung handelt, die aus Schrott und Abfällen erschmolzen worden ist. Dem Fachmann ist bekannt, daß solche Legierungen an sich schon ziemlich feinkörnig erstarren, aber andere Nachteile aufweisen, wie geringe Korrosionsbeständigkeit, die ihre Verwendungsmöglichkeit einengen.
  • Verfährt man mit dieser Legierung in gleicher Weise, wie im Beispiel 1 angegeben ist, so steigt die Zugfestigkeit von 19,4 kg/mm2 bei 0,5% Zusatz des Feinungsmittels auf 20,0 bis 20,9 kg/mm2 und die Dehnung von 6% auf 6 bis 70/e. Die Gießtemperatur beträgt 740 bis 750° C, die Kokillentemperatur 100 bis 103° C. Es genügen also auch hier bereits 0,5% Zusatz an Feinungsmittel, um eine Feinungswirkung zu erreichen, die jedoch entsprechend geringer ist.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1.. Verfahren zur Verfeinerung des Korngefüges von Magnesiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Legierungsschmelze vor dem Vergießen Carbide des Magnesiums zugesetzt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Carbidbildungsgemische verwendet werden, die beim Einbringen in die Legierungsschmelze Carbide bilden, die ihrerseits in die Elemente zerfallen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kornverfeinernden Stoffe in gekörnter Form oder als Preßlinge in die Legierungsschmelze eingebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kornverfeinernden Stoffe bzw. die diese erzeugenden Substanzen oder Substanzgemische in Verbindung mit Flußmitteln und Reinigungssalzgemischen in die Schmelze eingetragen werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Vorlegierungen verwendet werden, welche die in die Schmelze einzubringenden Stoffe sowie gegebenenfalls auch Zerfallsprodukte und Kristallisationskeime angereichert enthalten, wobei vorzugsweise solche Legierungen verwendet werden, die infolge ihres höheren spezifischen Gewichtes in der Schmelze untersinken.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung besonders reiner Magnesiumlegierungen unter gleichzeitiger Erzielung feinen Gefüges bei möglichst niedrigen Temperaturen, also an der oberen Grenze des Erstarrungsintervalls geschmolzen und gegossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 399 026; Zeitschrift »Gießerei«, 39 (1952), S.565, und 41 (1954), S. 96.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE399026C (de) * 1922-09-29 1924-07-18 W Guertler Dr Aluminiumlegierungen

Patent Citations (1)

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