DE1533343B2

DE1533343B2 - Aluminium-zinn-bor-legierung

Info

Publication number: DE1533343B2
Application number: DE19661533343
Authority: DE
Inventors: Michael J.; Keir Douglas S.; Hamden; Sperry Philip Roger North Haven; Conn. Pryor (V.StA.)
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1965-03-30
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1976-04-01
Also published as: US3368958A; DE1533343A1; GB1132864A; NO115858B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Aluminium-Zinn-Bor-Legierungen, die kleine Gehalte an Zinn und Bor aufweisen.

Es sind Aluminiumlegierungen bekannt (US-PS 63 832), die aus 0,002 bis 0,3 % Zinn, 0,02 bis 0,05 % Bor, mindestens 0,05 % Eisen und mindestens 99,5% Aluminium sowie normalen Verunreinigungen als Rest bestehen. Diese Legierungen sind gemäß der US-PS 30 63 832 ausschließlich für den Einsatz als Leiterwerkstoff mit hoher elektrischer Leitfähigkeit vorgesehen, die nur erreichbar ist, wenn die Fremdatome möglichst vollständig in ausgeschiedener Form vorliegen.

Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Aluminium-Zinn-Bor-Legierung dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,04 bis 0,5% Zinn, 0,001 bis 0,1% Bor, Rest Aluminium, gegebenenfalls mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, besteht und daß die größtmögliche Menge des Zinnanteils in Mischkristallform vorliegt. Durch die Erfindung wird also eine Aluminium-Zinn-Bor-Legierung angegeben, deren Gefüge gegenüber dem Stand der Technik neu ist und die für Verwendungszwecke, bei denen nicht eine möglichst hohe elektrische Leitfähigkeit im Vordergrund steht, überraschenderweise vorteilhaft einsetzbar ist.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Gefügezustand dadurch hergestellt, daß die Al-Zn-B-Legierung, beispielsweise das fertige Werkstück, so lange auf erhöhte Temperatur, beispielsweise auf 540 bis 640° C, vorzugsweise auf 620° C, erhitzt wird, daß die größtmögliche Menge Zinn, d. h. etwa 0,1% gelöst wird und das überschüssige Zinn oder andere Legierungszusätze in gleichmäßiger Dispersion verteilt werden. Nach der Wärmebehandlung wird das Werkstück rasch abgekühlt, beispielsweise durch Eintauchen in eine große Menge Wasser von Zimmertemperatur oder, falls es sich um ein dünnes Blech handelt, durch Abkühlen an Luft. Diese Behandlung kann der Einfachheit halber als Homogenisierungsbehandlung bezeichnet werden. Die Homogenisierung im oben angeführten Temperaturbereich ergibt die höchsten Mengen Zinn im Mischkristall. Außerhalb dieses Temperaturbereiches fällt die Menge des Zinns in fester Lösung deutlich ab, was zu schlechteren elektrochemischen Eigenschaften führt. Überhaupt werden durch diese Wärmebehandlung besonders gleichmäßige Korrosionseigenschaften erreicht.

Der Aluminiumanteil der erfindungsgemäßen Legierungen kann aus Reinstaluminium bestehen; vorzugsweise findet jedoch weniger reines Aluminium-, z. B. Aluminium mit bis zu 0,1 % Silicium und bis zu 0,1 % Eisen, Verwendung. .

Außer Aluminium, Zinn, Bor und üblichen Verunreinigungen können die erfindungsgemäßen Legierungen auch noch weitere metallische Komponenten enthalten, die zur Erzielung besonders wünschenswerter Eigenschaften zugesetzt werden.

Bor ist unter anderem deshalb ein besonders nützlicher Legierungsanteil, da hierdurch die Verwendung von etwas weniger reinen Rohmaterialien ermöglicht wird, indem sowohl während des Schmelzens oder Gießens zufällig aufgenommene, als auch in mittels Schmelzelektrolyse gewonnenem Aluminium vorkommende Verunreinigungen unschädlich gemacht werden.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können außerdem praktisch unlösliche Elemente, d. h. Elemente, die zu weniger als 0,03 % in fester Lösung von Aluminium aufgenommen werden können, enthalten. Die Gesamtmenge derartiger unlöslicher Elemente soll jedoch 0,5% nicht überschreiten. In diesem Zusammenhang kann Bor als unlösliches Element betrachtet werden, da seine feste Löslichkeit in Aluminium unter 0,03 % liegt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Legierungen besteht darin, daß sie durch Gießen, Warm- oder Kaltwalzen besonders leicht verformt werden können. Im Unterschied zu Magnesium, dessen hexagonales Gitter seine Bearbeitung stark behindert, können die erfindungsgemäßen Legierungen ohne weiteres auf sehr geringe Dicken gewalzt und z. B. mittels Ziehens oder Strangpressens in geeignete Form gebracht werden.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungen 0,08 bis 0,35 % Zinn.

Den erfindungsgemäßen Legierungen können weitere lösliche Elemente zugesetzt werden. Die löslichen Elemente können entweder als Gittererweiterer oder Gitterkontraktoren betrachtet werden, d. h. als ternäre Zusatzelemente, die das Aluminiumgitter entweder aufweiten oder verengen. Im allgemeinen stabilisieren Gittererweiterer in fester Lösung befindliches Zinn und ermöglichen es, hohe galvanische Ströme aus der Legierung zu ziehen. Gittererweiterer können in Mengen von 0,001 bis 8% verwendet wer-

den. Einige typische Gittererweiterer und die zugehörigen Anwendungsmengen werden nachstehend aufgeführt.

Magnesium von etwa 0,001 bis 7% ist besonders bevorzugt; Gallium von etwa 0,005 bis 1%, Zirkonium von etwa 0,001 bis 0,3%, Wismut von etwa 0,001 bis 0,5 o/o, Indium von etwa 0,001 bis 0,5% und Mischungen aus diesen Elementen sind verwendbar.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können zusätzlich noch bis zu insgesamt 0,25% Titan, Vanadium, Mangan und/oder Zirkonium enthalten. Es ist eine besonders überraschende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Legierungen, daß der Bor-Zusatz kleinere Verunreinigungen dieser Elemente oder auch anderer Übergangsmetalle dadurch neutralisiert, daß er sie als Bor-Verbindungen 'bindet. Die Übergangsmetall-Verunreinigungen liegen im allgemeinen in Mengen von Spuren bis zu 0,25% vor. Die Zugabe von Übergangsmetallen, beispielsweise Titan, kann in Verbindung mit Gittererweiterern, die die galvanischen Eigenschaften verbessern, zur Kornverfeinerung und zur Erzielung von anderen Effekten notwendig sein.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung der oben beschriebenen Aluminiumlegierungen im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand als Werkstoff für die Anode eines aus Anode, Kathode und einem Elektrolyten bestehenden galvanischen Elementes.

Bisher hat man in der Regel für galvanische Elemente oder Batterien, die mit Seewasser oder ähnlichen wäßrigen Elektrolyten gefüllt werden sollen, Bleche aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen als Anoden verwendet. Erfahrungsgemäß sind die Kosten derartiger Meerwasserbatterien so hoch, daß sich eine Verwendung außerhalb des militärischen Bereiches verbietet. Diese hohen Kosten sind teils dem hohen Magnesiumpreis, teils den beim Walzen dieses Metalls mit hexagonalem Gitter zu Blechen mit Dicken von weniger als 0,058 mm zu überwindenden Schwierigkeiten zuzuschreiben.

Weitere Nachteile der Verwendung von Magnesium und Magnesiumlegierungen für diese Zwecke sind darin zu sehen, daß derartige Anoden im allgemeinen in salzhaltigen Medien auch ohne Stromentnahme rasch korrodieren und daß mit ihnen nur ein niedriger Wirkungsgrad von etwa 60% erhalten wird. Derartige Elemente sind weiterhin infolge der ihnen eigenen starken Wasserstoffentwicklung problematisch und weisen eine mit der Zeit abnehmende Leistungsabgabe auf, was beim Bau von Batterien eigens berücksichtigt werden muß.

Unter anderem ist auch Zink kein brauchbares Anodenmaterial für galvanische Elemente dieses Typs, da es nur eine unbefriedigende Leistungsabgabe bringt.

Mit der Erfindung wird nunmehr eine verbesserte Batterie geschaffen, die eine hohe durchschnittliche Stromdichte und eine hohe Stromausbeute, bezogen auf das verbrauchte Anodenmaterial, erreicht. Diese Batterie ist billig und wirtschaftlich und liefert trotzdem ausgezeichnete technische Ergebnisse.

Die vorstehend beschriebenen Legierungen sind besonders gut zur Fertigung von Metallanoden geeignet. Derartige Anoden können vorteilhafterweise in galvanischen Elementen verwendet werden, die eine Metallanode, eine Kathode und einen Elektrolyten enthalten, der mit der Anode und der Kathode in Berührung steht, so z. B. in einem Trockenelement, in einem Luftelement oder in Meerwasserbatterien. Beispielsweise für Anoden von galvanischen Elementen kann es vorteilhaft sein, für die neue Legierung reinstes Aluminium zu verwenden.

In den durch die Erfindung geschaffenen galvanischen Elementen kann jede beliebige Kathode und jeder beliebige Elektrolyt verwendet werden. Vorzugsweise werden eine nichtpolarisierte Verbrauchskathode und ein flüssiger Elektrolyt verwendet. Normalerweise kann jede sich verbrauchende oder sich nicht verbrauchende Kathode, die verhältnismäßig un- oder depolarisiert ist, ohne weiteres verwendet werden. Am besten geeignet ist ein leicht reduzierbares, nicht lösliches Metallsalz oder -oxid, z. B. ein Silbersalz bzw. -oxid oder ein Kupfersalz bzw. -oxid, eine katalysierte poröse Elektrode, wie z. B. ein poröses Metall oder Kohle, in der ständig von außen zugeführter Sauerstoff verbraucht wird.

In erfindungsgemäßen galvanischen Elementen wird vorzugsweise geschmolzenes Silberchlorid als Kathode benutzt. Wahlweise kann jedes Silbersalz, das mindestens so löslich wie Silberchlorid und gleichzeitig genügend schwer löslich ist, um sich nicht während des Gebrauchs des Elementes aufzulösen, als Kathodenmaterial verwendet werden. Weitere Kathodenmaterialien der obenerwähnten Art, die auch benützt werden können, sind unter anderem Silberoxid, Silberchromat, Silbersulfat, Silberphosphat, Silberacetat und Silbercarbamat. Es können auch Elemente mit Kathoden aus Silbersalzen gebildet werden, die schwerer löslich als Silberchlorid sind, wie beispielsweise Silberbromid und Silberjodid, jedoch ist hierbei die Spannung des EIementes beträchtlich niedriger, da das Kathodenmaterial weit unlöslicher als Silberchlorid ist. Beispiele für Kupferverbindungen, die ein geeignetes Kathodenmaterial darstellen, sind vorzugsweise Kupferoxide.

Als Elektrolyte können ganz allgemein alle flüssigen, schmelzflüssigen oder pastösen Elektrolyte und vorzugsweise Elektrolyte des wäßrigflüssigen Typs verwendet werden. Vorzugsweise zu verwendende Elektrolyte sollen außer der Eigenschaft, bei Arbeitstemperatur flüssig zu sein, auch die Anode oder Kathode nicht polarisieren und keine inhibierende Wirkung auf die Anode ausüben. Wahlweise können auch sich nicht verbrauchende Kathoden, wie Graphitkathoden, verwendet werden.

Das erfindungsgemäße galvanische Element ist besonders zur Verwendung von Meerwasser als Elektrolyt geeignet. Die erfindungsgemäßen Elemente und Batterien arbeiten jedoch auch mit anderen Elektrolyten ausgezeichnet. Zum Beispiel ist eine 3,5%ige wäßrige Kochsalzlösung geeignet. Analog sind auch andere Alkali- oder Erdalkalichloride geeignet. Auch andere passende, schwache oder starke, verdünnte oder konzentrierte Elektrolyte können verwendet werden.

Auch Wasser ergibt ein arbeitsfähiges Element, wenn es auch geraume Zeit dauert, bevor das Element seine volle Kapazität erreicht. Als Beispiele nichtwäßriger Elektrolyte seien geschmolzenes Natriumchlorid oder Kaliumchlorid sowie niedrigschmelzende Alkalihalogenideutektika angegeben.

Selbstverständlich kann ein erfindungsgemäßes Element in jeder beliebigen, herkömmlichen, dem Fachmann bekannten Bauart hergestellt werden. Bei

der Herstellung eines erfindungsgemäßen galvanischen Elementes können beispielsweise das Anoden- und das Kathodenmaterial getrennt oder in großem Abstand voneinander angeordnet werden. Zum Beispiel können dünne Folien aus chemisch resistentem Material, wie Polyamiden, am Anodenmaterial angebracht werden. Wenn ein bestimmtes Element oder eine Batterie unter hoher Stromdichte arbeiten soll, sind die Elektroden in geringerem Abstand voneinander anzuordnen. Soll ein Element oder eine Batterie nicht mit hoher Stromdichte arbeiten, so ist auch ein enger Elektrodenabstand nicht erforderlich. Gegebenenfalls können Gummistreifen oder Lappen an den Ecken der Elektrodenbleche verwendet werden.

Das Kathodenmaterial kann in beliebiger herkömmlicher Weise hergestellt werden, z. B. können Gußbleche von beträchtlicher Dicke oder es kann gewalztes Silberchlorid verwendet werden, das beispielsweise folgendermaßen hergestellt wird: Ein Silbergrundkörper, wie z. B. Silberschrot, wird in verdünnter Chloridlösung so lange suspendiert, bis sich ein Silberchloridüberzug der gewünschten Dicke ausgebildet hat. Weitere Herstellungsarten für Kathodenmaterial sind dem Fachmann bekannt. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von galvanischen Elementen in solchem Abstand voneinander angeordnet, daß zwischen den Platten aufeinanderfolgender Elektroden einzelne selbständige Elemente gebildet werden, wenn sie in einen Elektrolyten eintauchen.

Eine weitere, besonders bevorzugte Verwendung der vorstehend beschriebenen Legierungen ist diejenige im lösungsgeglühten und abgeschreckten Zustand als Opferanode für einen kathodisch wirkenden Metallgegenstand.

Bisher finden als Opferanoden zum Korrosionsschutz von Eisengegenständen Zink- und Magnesiumanoden verbreitet Verwendung. Aluminiumlegierungen wurden zu diesem Zweck nicht in so großem Umfang wie Zink- und Magnesiumanoden eingesetzt, weil sie bislang im Vergleich zu den Zinkanoden nur geringe Schutzströme zu höherem Preis hervorbrachten. Weiterhin zeigte es sich, daß Aluminiumlegierungen infolge der Ansammlung unlöslicher Korrosionsprodukte häufig stark polarisiert wurden, so daß sie schließlich nur noch wenig nutzbaren Schutzstrom lieferten. Außerdem haben die Aluminiumlegierungen, wie sie bislang als Opferanoden verwendet wurden, im allgemeinen einen relativ geringen anodischen Wirkungsgrad. Magnesium jedoch setzt das Oxidationspotential von Stahl in Meerwasser so weit herab, daß sich Wasserstoff entwickeln kann. Dabei können Schutzüberzüge, z. B. Farbanstriche, vom Stahl abgelöst werden. Weiterhin entwickelt Magnesium, das im Meerwasser als Anode verwendet wird, selbst beträchtliche Mengen Wasserstoff. Dies ist von besonderer Bedeutung bei einer Verwendung als Schutzanode in Meerwasserballasttanks. Magnesiumanoden sind für diesen Verwendungszweck sehr gefährlich. Zink wird deswegen nur ungern eingesetzt, da wegen der nur geringen galvanischen Ströme, die es liefert, zur Erzielung annehmbarer Stromstärken eine Vielzahl von Anoden vorgesehen werden muß.

Mit der Erfindung wird hingegen ein verbessertes kathodisches Schutzsystem und eine verbesserte Methode zum kathodischen Schutz von Eisengegenständen, die mit einem korrosiven Medium in Berührung stehen, geschaffen. Das kathodische Schutzsystem kann aus einem kathodischen Metallgegenstand und einer elektrisch leitend damit verbundenen erfindungsgemäßen Aluminiumopferanode bestehen, wobei Kathode und Anode mit einem Medium in Berührung stehen, das die Kathode allein korrodieren würde.

Die erfindungsgemäßen Legierungen erhalten insbesondere durch die Borzugabe beispielsweise einen merklich erhöhten anodischen Wirkungsgrad. Die übliche Bezeichnung »anodischer Wirkungsgrad« bedeutet das Verhältnis des Gewichts an verbrauchtem Anodenmaterial, das nach dem Faradayschen Gesetz direkt elektrischen Strom liefert, zum Gewicht an tatsächlich verbrauchtem Anodenmaterial. Die Angabe erfolgt gewöhnlich in Prozent. Höherer Wirkungsgrad bedeutet weniger Verlust an Anodenmaterial infolge örtlicher Korrosion und somit geringere Unkosten des kathodischen Schutzes, längere Lebensdauer des Anodenmaterials, weniger Korrosionsnebenprodukte, wie unlösliche hydratisierte Oxide und Wasserstoffgas, sowie eine gleichmäßigere Stromabgabe während der gesamten nutzbaren Lebensdauer der Anode.

Das nicht in Mischkristallform vorliegende, überschüssige Zinn oder ein passender dritter Bestandteil dienen zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Korrosion und des anodischen Wirkungsgrades. Eine besonders überraschende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Aluminium-Zinn-Bor-Legierungen, die Zinn in höchstmöglichem Anteil im Mischkristall enthalten, ist ihr bedeutend erhöhter anodischer Wirkungsgrad bei gleichzeitig guter Stromabgabe. Die Verbesserung, die durch die vorliegende Legierung erzielt wird, ist beträchtlich und überraschend und vor allem bei der Verwendung der Legierung als Anode von großer Bedeutung.

Die in den erfindungsgemäßen Legierungen enthaltenen unlöslichen Elemente haben im allgemeinen keinen merklichen Einfluß auf die Stromabgabe, da sie die Löslichkeit des Zinns in festem Zustand in Aluminium nicht verringern. Sie wirken jedoch als Kathoden von Lokalelementen und verringern schließlich in größeren Mengen den anodischen Wirkungsgrad, indem sie die örtliche Korrosion der Anode fördern.

Die erfindungsgemäßen Anoden können bei kathodischen Schutzsystemen für ins Erdreich eingebettete Gegenstände, wie Rohrleitungen, Fundamente und ähnliches, verwendet werden. Sie können in Süß- oder Salzwassermedien verwendet werden. Besonders gut sind sie zur Verwendung in Meerwasser geeignet. Aus ihnen lassen sich zum erstenmal kathodische Schutzsysteme zum Schutz eiserner Gegenstände, wie Schiffsrümpfe, Ballasttanks und Berufsfischereigeräte, wie Hummerlägeln, herstellen, die nicht die Nachteile der früher benutzten Systeme haben. Zur Herstellung dieser erfindungsgemäßen kathodischen Schutzsysteme wird die vorstehend beschriebene Opferanode an dem zu schützenden Gegenstand, z. B. einem Eisengegenstand, mittels eines geeigneten elektrischen Leiters befestigt und dann in das betreffende korrosive Medium in üblicher Weise eingetaucht oder eingebettet. Die Anode kann jede gewünschte Form oder Größe haben. Sie kann z. B. zylindrisch oder trapezförmig ausgebildet sein.

Über die beschriebenen, besonders bevorzugten Verwendungen hinaus sind die erfindungsgemäßen

verbesserten Aluminiumlegierungen vielfältig verwendbar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiele

Verschiedene Aluminiumlegierungen wurden mittels herkömmlicher Kokillenguß- oder Kippformgußverfahren vergossen. Zum Gießen wurde Aluminium handelsüblicher Reinheit benutzt, das folgende Verunreinigungen enthielt: 0,05% Eisen und 0,03% Silicium. Als Legierungszusätze wurden reines Zinn und reines Wismut in solchen Mengen zugesetzt, daß die Legierungen nach dem Vergießen 0,12% Zinn und 0,15% Wismut enthielten. Zusätzlich enthielten einige Legierungen Titan und/oder Bor, die in Form von Titan-B or-Aluminium-Vorlegierungen zugesetzt worden waren.

Alle Legierungen wurden homogenisiert, indem sie 16 Stunden lang auf 620° C erhitzt und anschließend mit Wasser auf Zimmertemperatur abgeschreckt wurden.

Alle homogenisierten Barren wurden dann verschiedenen Tests zur Bestimmung ihrer galvanischen Eigenschaften unterworfen. Dazu wurden aus Abschnitten der Barren durch Fräsen Probekörper hergestellt. . Im einzelnen wurden die Prüfkörper zur Bestimmung der galvanischen Eigenschaften zu 5 X 5 X 75 mm messenden Stäben gewalzt. Sie wurden chemisch gereinigt, und eine Fläche von insgesamt 10 cm² wurde wie in einem Aufsatz im »Journal of the Electrochemical Society«, Bd. 105, Nr. 11, beginnend auf S. 629, beschrieben, einem galvanischem Elementtest ausgesetzt. Alle Bestimmungen wurden in 0,1 n-Natriumchloridlösung bei 25 ± 0,1° C ausgeführt. Die galvanischen Ströme wurden kontinuierlich gemessen, indem das Element über einen Widerstand von 1 Ohm kurzgeschlossen und der Potentialabfall laufend aufgezeichnet wurde.

Ein zweiter Satz der gleichen Prüfkörper wurde in einer abgeänderten Versuchsanordnung dem erzwungenen Stromflußtest (Impressed Current Test) unterworfen. Dabei wurden 1 Liter 0,1 n-Natriumchloridlösung und eine Stahlkathode mit 10 cm² wirksamer Oberfläche verwendet. Auf dem als Anode geschalteten Prüfkörper wurde 24 Stunden lang ein konstanter Stromfluß von 10 mA/cm² aufrechterhalten. Dieser Stromfluß war mindestens zehnmal so hoch wie der beim galvanischen Elementtest und gleicht näherungsweise den Bedingungen, wie sie in einem S galvanischen Test in größerem Maßstab, bei dem die Kathodenfläche um ein Vielfaches größer ist als die Anodenfläche, herrschen. Unter derartigen Verhältnissen kann, wenn das Anodenmaterial dazu neigt, ein schwammiges Korrosionsprodukt zu bilden, unter

ίο Umständen nur ein schlechter Wirkungsgrad erzielt werden. Die Ergebnisse von elektrochemischen Prüfungen nach Art der beiden vorstehend beschriebenen Tests streuen ziemlich stark. Daher werden im folgenden einzelne Meßwerte und keine Durchschnittswerte angegeben. Die Anzahl der Coulomb, die in 48 Stunden fließen, wie sie im galvanischen Elementtest bestimmt wurde, ist ein Maß für die Fähigkeit der Anode, einen Schutzstrom aufrechtzuerhalten. Die Höhe dieser Größe hängt davon ab, daß sich möglichst viel Zinn in fester Lösung befindet, bzw. genauer gesagt hauptsächlich davon, daß sich möglichst viel Zinn in fester Lösung befindet und daß der Rest des Zinns möglichst feindispers in der Legierung verteilt ist. Der Anodenwirkungsgräd wird mit Gesamtwirkungsgrad in Prozent bezeichnet. Das »Gewicht des Schwamms« steht bei den Ergebnissen des erzwungenen Stromflußtestes (Impressed Current Test) für die Menge der leicht anhaftenden, eingeschlossene Metallteilchen enthaltenden Korrosionsprodukte, die für einen schlechten Wirkungsgrad verantwortlich sind.

Die Versuchsergebnisse zeigt die nachstehende Tabelle. Die Legierungen A und F ohne Borgehalt haben bei beiden Tests einen geringen Anodenwirkungsgrad. Die Legierung A, der absichtlich ein Schwermetall, Titan, zugesetzt wurde, hat dabei einen noch niedrigeren Wirkungsgrad und bildet noch mehr schwammiges Korrosionsprodukt als F. Die Ergebnisse der Tests für die Legierungen B, C und D zeigen, daß bei Anwesenheit von Bor in der Legierung der Wirkungsgrad deutlich verbessert und die Schwammbildung verringert ist. Die Ergebnisse für die Legierung E zeigen gegenüber denen der Legierung F die gleiche Verbesserung bei Legierungen, denen kein Titan zugesetzt wurde.

Legie- Legierungszusammensetzung
rung (und Gußverfahren)

Coulomb/48 Std. Gesamtwirkungsgrad

Prüfung mit erzwungenem

Stromfluß

10 mA/cm⁸

Gesamtgewicht Gesamtdes Schwamms wirkungsgrad

Sn

Bi

Ti

Al

(mg/cm²)

A 0,12 — 0,15 0,01 Rest
(Kokille)

B 0,12 0,001 0,15 0,004 Rest
(Kokille)

C 0,12 0,022 0,15 0,002 Rest
(Kokille)

D 0,12 0,027 0,15 0,008 Rest
(Kokille)

E 0,12 0,01 0,15 — Rest
(Kippform)

F 0,12 — 0,15 — Rest
(Kippform)

909, 981, 955 33, 35, 35

890, 897, 920 53, 56, 54

989, 1108, 996 50, 54, 52

1106, 1178, 1176 58, 59, 59

1070, 1036, 962 68, 58, 60

952, 1329 36, 38

58,8, 56,8, 53,8 33, 34

4,3, 2,7 64, 68

— 78, 78, 78

— 83, 83, 83

— 84, 84, 84 27,4, 43,6 44, 35

609514/149

Claims

Patentansprüche:

1. Aluminium-Zinn-Bor-Legierung, die kleine Gehalte an Zinn und Bor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 0,04 bis 0,5% Zinn, 0,001 bis 0,1% Bor, Rest Aluminium, gegebenenfalls mit herstellungsbedingten Verunreinigungen, besteht und daß die größtmögliche Menge des Zinnanteils in Mischkristallform vorliegt.

2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,08 bis 0,35 % Zinn enthält.

3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch insgesamt 0,001 bis'8% eines oder mehrerer der folgenden Elemente enthält: 0,001 bis 7% Magnesium, 0,005 bis 1 »/0 Gallium, 0,001 bis 0,3 % Zirkonium, 0,001 bis 0,5% Wismut und/oder 0,001 bis 0,5% Indium.

4. Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich noch bis zu insgesamt 0,25% Titan, Vanadium, Mangan und/oder Zirkonium enthält.

5. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Werkstoff für die Anode eines aus Anode, Kathode und einem Elektrolyten bestehenden galvanischen Elements.

6. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für den Zweck nach Anspruch 5 mit der Maßgabe, daß die Kathode aus einem Silbersalz, aus Silberoxid, einem Kupfersalz oder einem Kupferoxid besteht und daß der Elektrolyt ein wäßriger Elektrolyt ist.

7. Verwendung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis. 4 als Opferanode für einen kathodisch wirkenden Metallgegenstand.