DE1128152B

DE1128152B - Verfahren zur Behandlung von Schmelzen aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE1128152B
Application number: DEF24573A
Authority: DE
Original assignee: FOUNDRY FLUX Ltd
Current assignee: FOUNDRY FLUX Ltd
Priority date: 1956-12-29
Filing date: 1957-12-07
Publication date: 1962-04-19

Description

Verfahren zur Behandlung von Schmelzen aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Schmelzen aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen zur Entgasung, Kornverfeinerung oder Gaszuführung, bei dem ein Block oder eine Tablette, welche ein diese Behandlung bewirkendes Mittel in Pulverform, vermischt mit einem beschwerenden Material, enthält, in die Schmelze eingebracht wird und sich am Boden der Schmelze zersetzt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein beschwerendes Material verwendet wird, das Phosphor-Kupfer, Phosphor-Nickel oder Phosphor-Mangan enthält.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll insbesondere so durchgeführt werden, daß den Aluminium- oder Magnesiumlegierungsschmelzen ein Körper; ein Block oder eine Tablette, welche ein Wirkmittel aus pulverförmigem Hexachloräthan oder einem anderen, Chlor, Fluor oder Stickstoff entwickelnden Stoff enthält, das mit einem granulierten, beschwerenden Material vermischt und in Block- oder Tablettenform gepreßt ist, zugesetzt wird.
Verfahren zur Behandlung von geschmolzenen Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen mit einem Wirkstoff, der eine Entgasung, eine Kornverfeinerung oder eine Gaszuführung bewirkt, sind an sich bekannt.
In den zum Stand der Technik gehörenden Zuführungsarten des Wirkstoffes bestanden erhebliche Schwierigkeiten; es gelang nicht in befriedigender Weise, eine gleichmäßige Behandlungsweise geschmolzener Legierungen mit dem Wirkstoff zu erzielen. Alle zahlreichen bekannten Methoden waren mit Schwierigkeiten behaftet oder waren unwirksam. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, den Wirkstoff zu pulverisieren und in Block- -oder Tablettenform zu bringen; da aber dieser Block oder die Tablette leichter als das geschmolzene Metall waren, schwammen diese an der Oberfläche der Metallschmelze. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde sodann vorgeschlagen, die Tablette durch einen Metallzusatz zu beschweren; es hat sich jedoch gezeigt, daß nach einer gewissen Weile die Tablette aufhörte, sich zu zersetzen, infolge der Tatsache, daß das beschwerende Metall einen Einschluß um die Tablette herum hergestellt hat, wodurch eine weitere Einwirkung des Wirkstoffes auf die Schmelze unmöglich wurde.
Die Erfindung überwindet nun die oben aufgezeigten Nachteile und beschreibt einen beschwerenden Körper, welcher nicht von schädlicher Einwirkung auf den Verlauf der Zersetzung des Wirkstoffes ist und gleichzeitig eine gleichmäßige Entwicklung von gasförmigen Produkten oder Zersetzungsprodukten des Wirkstoffes gestattet, wobei, was einen weiteren Vorteil bedeutet, ein Rühren oder lnbewegunghalten des geschmolzenen Metalls überflüssig ist.
Beschrieben wurde ein Verfahren zum Entgasen von Aluminiumschmelzen, bei dem der Schmelze Halogen-Kohlenstoff-Verbindungen zusammen mit Sauerstoff abgebenden Stoffen zugesetzt werden.
Ferner ist bekannt, die Entgasung von Aluminiumverbindungen, bei der der Schmelze Borfluoride und Hexachloräthan zugesetzt werden.
ES wurde weiterhin beschrieben ein Verfahren zur Herstellung von Aluminium hoher Leitfähigkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dem im Schmelzen begriffenen Aluminium Chlorcalcium, Borax und Cer zugesetzt werden.
Auch die Verfahren zur Desoxydation von Aluminium sowie die Verfahren, in geschmolzenes Aluminium kleine Mengen an Alkalimetallen einzuführen, ferner die Veredelung von Aluminium-Silicium-Legierungen - speziell mittels Natrium - seien der Vollständigkeit halber als zum Stand der Technik gehörend erwähnt. Schließlich sei noch zum Stand der Technik das Einbringen von Zusatzstoffen in Schmelzen erwähnt, das derart durchgeführt wird, daß Zusatzstoffe in Form von Projektilen eingeschossen werden.
Die eigentlichen, die Entgasung, Kornverfeinerung oder Gaszuführung bewirkenden Mittel haben ein geringeres spezifisches Gewicht als die Legierungsschmelzen und sind in einem Block, der Phosphor-Kupfer, Phosphor-Nickel oder Phosphor-Mangan enthält, eingearbeitet bzw. enthalten. Vorzugsweise enthält, wie bereits ausgeführt, das Entgasungsmittel Hexachloräthan öder ein anderes Chemikal, das Chlor, 'Fluor oder Stickstoff entwickelt, und wird in Pulverform mit dem als Granulat vorliegenden Phosphor-Kupfer innig gemischt. Es wurde gefunden, daß eine Phosphor-Kupfermischung mit einem Phosphorgehalt von 15/o vorteilhaft ist. Das. 'Gemisch wird zu einem festen Block verpreßt. Dieser Block wird in die Legierungsschmelze geworfen, und sinkt auf den Grunddes Schmelztiegels. Das entstehende gasförmige Chlor steigt in der Schmelze hoch und zirkuliert darin. Dieser Vorgang hält solange an, bis das Entgasungsmittel verbraucht ist: Zur Behandlung von Aluminiumlegierungen werden beispielsweise 2 Gewichtsteile Phosphor-Kupfer mit 1 Gewichtsteil des Entgasungsmittels gemischt, damit der Block schwer genug ist, um auf den Grund des Tiegels zu sinken. Infolge seines Gehaltes an Phosphor verteilt sich das Kupfer bei der Temperatur des geschmolzenen Metalls ganz allmählich, und zwar im. Verhältnis der Zersetzung des Behandlungsmittels. Dabei wird der Block immer kleiner, und das Kupfer wird nicht uraufgelöst zurückbleiben. Dadurch sind die Bedingungen geschaffen, daß das Entgasungsmittel in wirksamer Weise zur Anwendung gelangt. Das Chlor wird dabei in gleichmäßiger Menge für eine genügend lange Zeit entwickelt, die notwendig ist, um den Wasserstoff aus der Schmelze zu entfernen. Bei Legierungen, bei welchen nur ein bestimmter Kupfergehalt vorhanden sein darf, verwendet man Mangan anstatt Kupfer: Zum Zwecke der Kornfeinung können die Mittel aus Salzen chemischer Verbindungen des Bors und/ oder des Titans bestehen, wie beispielsweise Kaliumborfluorid, K(B F4), Natriumborfluorid, Na(B F4), Calciumfluortitanat, Ca2(TiFe), oder es gelangen andere bekannte Komfeinungsmittel zur Anwendung.
Soll in einer Schmelze aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen Gas entwickelt werden, dann müssen die zuzugebenden Mittel Kristallwasser enthalten, beispielsweise Borax, Nag B4 07. 10 H2 O, oder andere Natrium- und Kaliumborate, wie beispielsweise Natriummetaborat, NaB 02.24 H20. Auch die nachfolgend genannten Salze können verwendet werden: Calciumehlorid; Ca C12 .6H20 Kupfersulfat, Cu S 04 # H2 O Magnesiumsulfat, Mg S 03 - 7 H2 0 Natriumcärbonat, Nag C 03 « 10H20 Natriumsulfit, Nag S 03 7 H2 O Natriumsulfat, Nag S 04 10 H2 O Als Impfkeime und Umwandler für Aluminium-Silicium-Legierungen bestehen die zugesetzten Mittel aus Natriumchlorid und Natriumfluorid oder aus metallischem Natrium.
Mit den erwähnten Mitteln können auch Verunreinigungen, wie Magnesium oder Eisen, entfernt werden.
Durch das Verfahren der Erfindung wird eine Zuführung von Stoffen ausgeschlossen, die eine nachteilige Wirkung auf die Aluminiumlegierungsschmelze haben könnten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Behandlung von Schmelzen aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen zur Entgasung, Kornverfeinerung oder Gaszuführung, bei dem ein Block oder eine Tablette, welche ein diese Behandlung bewirkendes Mittel in Pulverform; vermischt mit einem beschwerenden Material, enthält, in die Schmelze eingebracht wird und sich am Boden der Schmelze zersetzt, da-durch gekennzeichnet, daß ein beschwerendes Material verwendet wird, das Phosphor-Kupfer, Phosphor-Nickel oder Phosphor-Mangan enthält.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Entgasung von Schmelzen aus Aluminium-oder Magnesiumlegierungen, bei dem ein Körper, ein Block oder eine Tablette, welche ein Wirkmittel aus pulverförmigem Hexachloräthan oder aus einem anderen, Chlor, Fluor oder Stickstoff entwickelnden Stoff enthält, das mit einem granulierten beschwerenden Material vermischt und in Block- oder Tablettenform gepreßt ist, der Schmelze zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 54 660; 531693, 589 988, 733 616; 853 591; deutsche Patentanmeldung M 16151 VI /40 a (bekanntgemacht am 22. 11. 1956); britische Patentschrift Nr. 602 613; französische Patentschriften Nr. 500518,1090555; A. B e ck, »Magnesium und seine Legierungen«, 1939, S. 136; Aluminium-Taschenbuch,10.Auflage (1951), S. 26.