DE2324636C3 - Kornfeinungsmittel für Aluminiumlegierungen sowie Verfahren zur Behandlung von Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Schmelzen - Google Patents
Kornfeinungsmittel für Aluminiumlegierungen sowie Verfahren zur Behandlung von Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-SchmelzenInfo
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Description
Bei der Behandlung von Aluminium- oder Aluminiumlegierungs-Schmelzen
mit einem derartigen Kornfeinungsmittel wird dieses der Schmelze in einer Menge
von 0,005 bis 0,2 Gew.-%, gerechnet als Titan und bezogen auf das Gewicht der Schmelze, zugesetzt.
In dem Kornfeinungsmittel kann als Metall mit einer Dichte von mehr als 4,5 g/cm1 beispielsweise Mangan,
Kupfer, Eisen, eine Nickel-Chroin-Legiening oder
Ferromangan verwendet werden, wobei dieses und die Menge, in der es im Kornfeinungsmittel verwendet wird,
so gewählt wird, daß das gegossene Aluminium oder die gegossene Aluminiumlegierung der erforderlichen Spezifikation
entspricht.
In das Kornfeinungsmittel können Mußmittel oder
Zuschläge wie Alkali- oder Erdalkalihalogcnide einbezogen werden. Auch Carbonate der Alkali- bzw.
Erdalkalimetalle können verwendet werden. Als Flußmittel
eignen sich beispielsweise Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Natriumfluorid, Kaliuinfluorid, Natriumaluniiniunifluorid
und Kaliunialuminiiiiiifluorid. Wenn es
verwendet wird, beträgt der Gehalt an Hußmittel normalerweise nicht mehr als 5 J Gew.-%.
Das Kornfeiniiiigsmittel kann in bekannter Weise
durch Mischen der Bestandteile und anschließende Verdichtung zu einer zusammenhängenden Masse mit
der erforderlichen Dichte hergestellt werden. Beispielsweise werden die Bestandteile in einem Bandmischer
einer Kapazität von 1 t gemischt und in einer 70-tPresse zu Tabletten gegebenenfalls unter Verwendung
eines die Tablettierung unterstützenden Materials geprellt.
Die Eifiiulung wird durch die folgenden Beispiele
weiter erläutert. In allen Beispielen wurde die folgende
Phifinethodc auge wendel:
Das zu prüfende Konil'einimgsmiilci wurde hergestellt,
indem die Bestandteile in einem l'lanclciih'ihr
werk gemischt und Teile des (iemisihes in einer
hydraulischen Tablettenpresse unter einem Dtuik von 1000 kg/cm-' tahletticit winden. Die cihaUencu Tablet
ten hatten ein (icwiiht \<>n etwa 15Og. Ihre Dichte
wurde dann in liblk hei Weise bestimmt.
D.is Koinfciiiungsmilk-I wurdeaiii seine Wiiksainkeit
gcpnili, indem es geschmolzenem I MO'Aluminium
(1W1S1M) Al) in einer Menge von 0.02 Gew. %, geieiliiiet
als f hau. zugesetzt wurde Das I MO Aluminium wurde
bei 7 )() (' gehalten. Pi oben wurden genommen und in
voreiliitztc .Sillim.mil Priillorinen 2 min vor, IO min
nach und 10 n.iih dem /iisatz des Koiufi-immgsmiticls
gegossen. Die Gulislilike, die einen Diiiihincsser von
2,5CH) und eine Hohe von Λΐΐϊΐι hallen, winden 2,5 cm
vom Boileii <|iicr iliiiihsilinitlen. Die Siliiiitlll.iilic des
Bodens wurde dann mit 600 μΐτι-Siliciunicarbidpapier
unter Verwendung von Wasser als Schmiermittel poliert und dann mit einer gemischten Säurelösung
geätzt. In allen Fällen war die nach dem Atzen sichtbare
Korngröße in den nach dem Zusatz des Kornfeinungsmittels gegossenen Proben visuell viel kleiner, jedoch
bestand kein wesentlicher Unterschied zwischen der IO min nach dem Zusatz gegossenen Probe und der
40 min nach dem Zusatz gegossenen Probe. Demgemäß wurden anschließend die Korngrößenbestimmungen
nur an den Prüfkörpern, die keinen Kornfeinungssatz enthielten und an den 40 min nach dem Zusatz
gegossenen Prüfkörpern vorgenommen.
Die Zusammensetzung der geprüften Kornfeinungsmittel ist nachstehend angegeben. In der anschließenden
Tabelle sind die Ergebnisse der vorstehend beschriebenen Versuche genannt. Die Prozentsätze sind auf das
Gewicht bezogen.
| Titan (weniger als 400 μιιι) Kaliumborfluorid |
70% }()% |
| Beispiel 2 | |
| Titan (weniger als 4(K) μιιι) Mangan Kaliumborfluorid |
50% 20% 50% |
| Beispiel 5 | |
| Titan (weniger als 4(M) μιιι) Mangan Natriumborfluorid |
»0% 10% 20% |
| Beispiel 4 | |
| Titan (weniger als 400 μιιι) Mangan Kaliiimhorriuorid Kaliumchlorid |
55% 10"/) I I % 2t% |
| I igelinisse | |
| lli'iipicl Dichte Knmgiullc wir Ni. dein /iis.it/ |
KiIIiIgIi)IIc n.nil ili'in /us.it/ |
| μ/ι in1 ''in | nn |
| I 2,S() .'M)O 2 ?,S') U)IH) i U1J 21MM) I 2,/i 21X)I) |
Sl)I) I SOD H)OO III) |
Claims (2)
1. Kornfeinungsmittel für Aluminium und Aluminiumlegierungen
in Form genreßter Tabletten enthaltend die Komponente
a) Natriumborfluorid, Kaliumborfluorid,
Natriumtitanfluorid, Kaliumtitanfluorid,
Natriumzirkoniumfluorid und/oder
Kaliurnzirkoniumfluorid,
Natriumtitanfluorid, Kaliumtitanfluorid,
Natriumzirkoniumfluorid und/oder
Kaliurnzirkoniumfluorid,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt
an der Komponente a) insgesamt 2,5 bis 70 Gew.-% ausmacht und die Tablette weiterhin aus der
Komponente
b) 15 bis 85 Gew.-% metallisches Titan und/oder
einer Titanlegierung, die wenigstens 85 Gew.-% Titan enthält, und
c) 0 bis 46 Gew.-% eines Metalles mit einer Dichte von mehr als 4,5 g/cm'
besieht, wobei der Gehalt an der Komponente c) nicht größer als der an der Komponente b) ist, der
Gehalt an der Komponente a) wenigstens 12% des Gehalts an der Komponente b) ausmacht, die
Komponente b) eine Teilchengröße von weniger als 4(K) μιη aufweist und die Dichte der Tablette
wenigstens 2,4 g/cm 'betragt.
2. Kornfeiuungsinitiel nach Anspruch I, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Metall der Komponente c) Mjngan, Kupfer, Eisen, Ferromaugan oder eine
Nickel-Chrom-Legierung einhalt.
J. Kornfeinungsmittel nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusatzlieh als
Hußniiitelkoniponenle
il) bis r)J Gew.-% Alkali-, Erdalkalihalogenid,
Alkali-, F.rdalkalicatboiiat. Natrium- oder Kaliumaliiminiumfliiorid
ciilh.ill.
I. Verfahren zur Behandlung von Aluminiumodcr
Aluminiiimlegierungs Schmel/en mit einem
Koinfeiniingsmittel nach einem der Ansprüche I bis
!, dadurch gekennzeichnet, dal) der Schmelze das Kiiriifeiniingsmittel in einer Menge von 0,005 bis 0,2
Gcw.-%, gerechnet als liian und bezogen auf das
Gewicht der Schmelze, zugesetzt wird.
Die Erfindung betrifft cm Kornlcinungsmittel für
Aluminium und Aluminiumlegieiungcn in Form gepreßter
!'ableiten enthaltend die Komponente
a) Natriumborfluorid, Kaliuinborlluond,
Natriumtiianfluorid, Kaliiiinlit.inIluorid.
Natrium/ir kon in mfluorid und/oder
Kaliiiiuzii koniiimfluoi iil
Natriumtiianfluorid, Kaliiiinlit.inIluorid.
Natrium/ir kon in mfluorid und/oder
Kaliiiiuzii koniiimfluoi iil
sowie ein Vei fahlen zur Behandlung von Aluminium
oder Aliiminiumlegieiungs Silimelzeii mil einem derar-Iιμι·η
Kornfeiniingsmitlel.
Aus der GUI'S 1268812 isl es bekannt, eine
Voi legierung in l'orm einer In,in ll<ir Aluminium Ie
giening .ils Kiuiifciimngsmiticl fur Aluminium oder
■Muminiunilcgiciiingen lierziistelleu. die dann der
Sihmcl/c zugesetzt wird /ii diesem Zweik wild dem
gcsihmolzciicn Aluminium K.iliiiinhoi lliioiul, K.ilinniii
i.iiillniirid sowie I it.iti in leinvei leilli πι Zustand .ils
Schmelzzusatz zugefugt, mit dessen Hilfe die Vorlegierung hergestellt wird. Die Verwendung derartiger
Vorlegierungen als Kornfeinungsmittel ist jedoch insofern nachteilig, als sich Agglomerate aus TiB2 und
ι TiAb und sogar nadelförmige Kristalle bereits in der
Vorlegierung bilden, die in der zu behandelnden Aluminiumschmelze als unerwünschter Bodensatz zurückbleiben,
der in regelmäßigen Abständen aus den Schmelzofen entfernt werden muß.
κι Ferner ist es aus »WORLD ALUMINIUM ABSTRACTS«
vom März 1971, Ref. 31-0042 bekannt, zum Kornfeinen von Aluminiumlcgierungen Titan-Bor-Salzmischungen
zu verwenden, nämlich Kaliuinfluortitanate und Kaliumfluorborate, die in l'orm von Tabletten mit
r> Hexachloräthylen in die Schmelze eingebracht wurden.
Derartige Tabletten besitzen jedoch ein relativ geringes Gewicht, weshalb sie bei einem Aufbringen auf eine
Schmelze auf deren Oberfläche einem beträchtlichen Abbrand unterliegen, wodurch die Effektivität des
>n Kornfeinungsmittels stark beeinträchtigt wird. Zwar ist
es möglich, die Tabletten etwa entsprechend der DE-PS 11 55 915 mit Hilfe einer Tauchglocke in die Schmelze
einzubringen, jedoch ist dies wiederum umständlich und wenig praktikabel. Entsprechenden gilt ebenfalls für die
.'-> ferner aus der CiHPS 12 68 812 bekannte, direkte
Zugabe von gemischten Alkalimetalldoppelfluoriden von Titan /it der Aluininiiimschmelze.
Außerdem ist es aus »Zeitschrift für Metallkunde«, 60
(1969), S. 752 bis 760 bekannt, als Kornfeinungsmittel ein
in Salzgemisch aus Kaliumborfluorid und Kaliumtitanfluorid
oder ein Gemisch aus einer Titanvorlegierung und Kaliumborfluorid zu verwenden, hierbei ergibt sich aber
ebenfalls aufgrund des relativ geringen Gewichts ein beträchtlicher Veilust dun h Abbrand und damit keine
si genaue Dosierung des in die Schmelze gelangenden Kornfeinuiigsmittels.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kornfcinungsmillel der eingangs genannten Art zu
schaffen, das ohne Hilfsmittel einer Schmelze ohne
in wesentlichen Abbrand zugesetzt werden kann, bei dem
der Wirkungsgrad, bezogen auf den Titanverbraiich
verbessert ist und das zu keinen Agglomerationen in dem Schmelzgcl.iß führt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gehalt
ι; an der Komponente a) insgesamt 2,5 bis /0 Gew. %
ausmacht und die Tablette weiterhin aus der Komponente
b) 15bis85Gew. % metallisches filan und/oder einer
Titanlegierung, die wenigstens 85 Gew. "/» lilan
'" enthält,
c) 0 bis 4b (iew. 1Mi eines Metalles mit einer Dichte
von mehr als l,~> g/un'
besteht, wobei der Gehalt au der Komponente c) niiht
. ι größer als der an der Komponente b) isl, der (!ehalt an
der Komponente a) w eiiigsiens 12"/) des (lchalls au der
Komponente I)) aiismaiht, die Komponente I)) eine
Teilchengröße von weniger als It)O pm aufweist und die
Dii hie der !abietic wenigstens 2,\ g/cm1 betragt.
in Wiiil dieses Km nlemiingsmitlel einer Sihinclze zugesetzt, dann sinken die !ableiten aufgrund ihrer I >k hie ab und werden iiuiei hall) der Si hmel/c aufgelöst. I )abei werden 11 Ii' und I ι Al, iiuiei halb der Si Imicl/c als kenne gebildet, die su Ii gleit hma'llig in der Si lunelze ii "line Itildimg um ΛγιΊι nmi .iliumn veileilen. Der Alibi and an In.in und wcsciilliih veiimgiil, wahrend ilie Koiiigiiilte liolzilem icl.inv klein i'ih.illen weiden kann
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