DE2643091A1 - Schmelzmittel fuer die raffinierung von pro-eutektischen siliciumkristallkoernern in aluminiumlegierungen mit hohem siliciumgehalt - Google Patents

Schmelzmittel fuer die raffinierung von pro-eutektischen siliciumkristallkoernern in aluminiumlegierungen mit hohem siliciumgehalt

Info

Publication number
DE2643091A1
DE2643091A1 DE19762643091 DE2643091A DE2643091A1 DE 2643091 A1 DE2643091 A1 DE 2643091A1 DE 19762643091 DE19762643091 DE 19762643091 DE 2643091 A DE2643091 A DE 2643091A DE 2643091 A1 DE2643091 A1 DE 2643091A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flux
eutectic
alloys
silicon
pro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762643091
Other languages
English (en)
Other versions
DE2643091C2 (de
Inventor
Masatoshi Tsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2643091A1 publication Critical patent/DE2643091A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2643091C2 publication Critical patent/DE2643091C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C22C1/026Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING, W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN
PATE JiTANWlLTB
D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 264309 |
28 454 Wt/My
MASATOSHI TSUDA, Kyoto / Japan
Schmelzmittel für die Raffinierung von pro-eutektischen Silicixamkri stallkörnern in Aluminiumlegierungen mit hohem
Siliciumgehalt
Die Erfindung betrifft ein Kornverfeinerungsschmelzmittel in Form von verglasten bzw. gesinterten Sphäroiden mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis 40 mm, die 95 bis 65 Gew.96 Natriumhexametaphosphat und 5 bis 35 Gew.% Aluminiumoxid enthalten oder daraus bestehen. Das Mittel ist, unabhängig von dem Siliciumgehalt der Aluminiumlegierung wie auch von der Gießdicke, sehr wirksam. Bei der praktischen Anwendung ist es leicht zu handhaben, es werden keine schädlichen Gase gebildet und es kann sicher gelagert werden, da es nicht hygroskopisch ist.
Die Erfindung betrifft Schmelzmittel oder Flußmittel (diese Ausdrücke werden in der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet), wie sie für die Raffinierung oder Verfeinerung von primären oder pro-eutektischen Siliciumkristallkömern in Hoch-Silicium-Aluminium-Legierungen verwendet werden.
In den vergangenen Jahren haben hyper-eutektische Al-Si-Legierungen immer häufiger Verwendung gefunden, nicht nur als Materialien für Motorenkolben, sondern ebenfalls als Materialien für andere Kraftfahrzeugteile einschließlich von
709852/0631
-X-
Kurbelgehäusen, Zylinderauskleidungen und Bremstrommeln, da sie sehr gute Eigenschaften besitzen. Sog. hyper-eutektische Al-Si-Legierungen enthalten etwa 12% oder mehr Silicium und unter anderen werden Aluminiumlegierungsmaterialien zum Gießen oder Schmieden verwendet, die etwa 17 bis etwa 25% Silicium enthalten, als sog. Aluminium-Legierungen mit hohem Siliciumgehalt, von denen bekannt ist, daß sie sehr gute Eigenschaften besitzen einschließlich (1) einem thermischen Expansionskoeffizienten, der niedriger ist als der von irgendeinem anderen Aluminiumlegierungsmaterial; (2) einer zufriedenstellenden Abnutzungsbeständigung, und (3) einer beachtlichen Beständigkeit gegenüber Hitze. Der praktische Verwendungsbereich von Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt ist jedoch recht beschränkt, da nach der Verfestigung die primären Kristalle des Siliciums zu groben, quadratisch geformten Körner anwachsen, wodurch die mechanischen Eigenschaften einschließlich der Verarbeitbarkeit oder Bearbeitbarkeit auf Maschinen des entstehenden Legierungsproduktes verschlechtert werden.
Die Beziehungen zwischen dem Siliciumgehalt von binären Al-Si-Legierungen zu ihren thermischen Expansionskoeffizienten und zu einigen ihrer mechanischen Eigenschaften sind graphisch in Fig. 1 dargestellt. Der thermische Koeffizient von Al-Si-Legierungen nimmt linear mit steigendem Siliciumgehalt ab. Je niedriger der thermische Koeffizient des Motorenmaterials ist, umso geringer ist die thermische Expansion der Motorenteile, die aus solchen Materialien hergestellt werden, wenn die Temperatur steigt, wenn, der Motor in Betrieb ist. Je mehr der Abstand zwischen dem Kolben und der damit verbundenen Zylinderwand verkleinert werden kann, umso mehr kann die Leistung des Motors verbessert werden. Dies ist der Grund, weshalb hyper-eutektische Al-Si-Legierungen heute so häufig als Materialien für Kolben und andere Motorenteile verwendet werden. Die Endbearbeitungsgenauigkeit von Teilen, die
709852/0631
aus hyper-eutektischen Al-Si-Legierungen und unter diesen aus sog. Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt hergestellt wurden, ist in der Vergangenheit beschränkt gewesen, da sich in ihnen grobe, primäre Kristallkörner aus Silicium bilden. Es besteht so ein großer Bedarf für Verfahren zur Verkleinerung von primären Kristallkörnern in Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt.
Die bekannten Verfahren für die Verkleinerung von primären Kristallkörnern des Siliciums, die hauptsächlich darin bestehen, daß man Phosphor zugibt, werden im folgenden aufgeführt:
(1) Zugabe von Phosphorpentachlorid (PCIc),
(2) Zugabe von Cu-P-Legierungen oder Fe-P oder Ni-P-Legierungen,
(3) Zugabe von elementarem Phosphor oder seinen Gemischen mit KCi oder K2TiFg,
(4) Zugabe von einem Element oder mehreren Elementen ausgenommen Phosphor (z.B. ZnS, FeS2, Ti + Zr, V, Ga + Se) und
(5) Verfestigung durch Abschreckung oder Ultraschallvibration.
Die industrielle Verwendung des ersten Verfahrens (1) ist aus einer Reihe von Gründen, die die folgenden mitumfassen, sehr beschränkt. Während der Zugabe von PCl5 zu der geschmolzenen Masse entsteht ein unangenehmer Geruch, das PCl5 ist sehr hygroskopisch und seine Handhabung bei seiner Verwendung ist schwierig. Das Verfahren (2) ist nachteilig, da wesentliche Mengen der Metalle in Elementform mit dem P vermischt werden müssen. Unter anderem sollte die Zugabe von Fe in irgendeiner Menge vermieden werden, da die Qualität der entstehenden Legierungsprodukte verschlechert wird. Das Verfahren (3) ist nachteilig, da Phosphor, wenn er zu der geschmolzenen Masse zugegeben wird, heftig auf ihr brennt und da irgendeine stabile Anwendung des Zusatzstoffes kaum .mög-
709852/0631
lieh ist. Bei dem Verfahren (4) sind dort als Zusatzstoffe verwendeten Elemente weniger wirksam als Phosphor. Das Verfahren (5) ist sehr wirksam, aber praktisch nicht verwendbar, da zusätzliche Einrichtungen und Einrichtungen mit großem Volumen erforderlich sind, wodurch das Verfahren unnötig verteuert wird.
Unter diesen Umständen besteht ein großer Bedarf nach Schmelzmitteln, mit denen man primäre Siliciumkristallkörner auf stabile Art laufend verfeinern kann. Früher verwendete Schmelz- bzw. Flußmittel enthalten als Hauptbestandteil eine Phosphorverbindung mit Chlor oder Fluor, und wenn man sie anwendet, entstehen für die Arbeiter und andere, in der Nachbarschaft arbeitende Personen schädliche Gase. Man hat in der Vergangenheit nur versucht, die Menge der sich bildenden Gase so weit wie möglich zu vermindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren und Mittel zu beseitigen und eine neue Form von Schmelzmitteln zu schaffen, die für die Verkleinerung von pro-eutektischen oder primären Siliciumkristallkörnern in Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt verwendet werden können« Das Schmelzmittel soll mindestens genau so wirksam sein wie bekannte Schmelzmittel auf Chlor- oder Fluorgrundlage, die Phosphorpenta-Chlorid (PCIc) als Hauptbestandteil enthalten. Das erfindungsgemäße Schmelzmittel soll keine für die Arbeiter schädlichen Gase bilden. Weiterhin soll das erfindungsgemäße Schmelzmittel in Form von glasartigen oder verglasten Sphäroiden ge~ eigneter Größe vorliegen, es soll nicht hygroskopisch sein, es soll besonders leicht und sicher zu handhaben sein.
Das ideale Schmelzmittel für das Schmelzen von Aluminiumlegierungen muß den im folgenden aufgeführten Bedingungen genügen:
709852/0631
(1) Es muß Aluminiumoxid, Silikat und andere Verunreinigungen in der Schmelze adsorbieren oder auflösen können;
(2) es soll eine relativ niedrige Reaktionstemperatur besitzen;
(3) es soll ein spezifisches Gewicht besitzen, das kleiner als das des Aluminiums ist;
(4) es soll wirtschaftlich sein und billig sein;
(5) es soll nicht flüssig sein;
(6) es soll ohne Verminderung seiner Wirksamkeit gelagert werden können;
(7) es dürfen sich keine schädlichen Verunreinigungen bei der Umsetzung des Schmelzmittels mit der Legierungsschmelze bilden;
(8) das Schmelzmittel per se soll unschädlich sein;
(9) es soll nicht auf irgendeine heftige Art bei der Schmelztemperatur verdampfen, und
(10) die unter Verwendung des Schmelzmittels gebildete Schlacke soll von dem gegossenen Grundmetall leicht abgetrennt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Kornverfeinerungsschmelzmittel für Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einem geschmolzenen Gemisch hergestellt ist, das etwa 95 bis etwa 65 Gew.% Natriumhexametaphosphat (NaPO-^g und etwa 5 bis etwa 35 Gew.% Aluminiumoxid AIoO5 enthält oder daraus besteht und eine sphäroide Form besitzt mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis etwa 40 mm.
Das erfindungsgemäße Schmelzmittel ist praktisch ideal und erfüllt alle oben angegebenen Bedingungen, was aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervorgeht, in denen beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schmelzmittels erläutert werden.
709852/0631
■/■
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, in der für Vergleichszwecke die Beziehung des Siliciumgehalts von binären Al-Si-Legierungen gegenüber ihren thermischen Expansionskoeffizienten und ihrer Zugfestigkeit und Dehnung dargestellt ist;
Fig. 2 ist eine Photographie, in der in vergrößertem Maßstab das äußere Aussehen eines erfindungsgemäßen Schmelzmittels dargestellt ist;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, in der die Ergebnisse von Versuchen dargestellt sind, die mit dem erfindungsgemäßen Schmelzmittel und einem Rohgemisch durchgeführt wurden, um die Erhöhung im Gewicht, ausgedrückt als Prozentgehalte, die durch Feuchtigkeitsabsorption entsteht, zu vergleichen?
Fig. 4 ist eine Mikrophotographie eines 20%igen Silicium-Aluminium-Legierungsgießteils einschließlich primärer Si-Kristallkörner, die durch Zugabe des erfindungsgemäßen Schmelzmittels verkleinert wurden;
Fig. 5 ist eine Mikrophotographie des gleichen Gußteils, hergestellt aus dem gleichen Legierungsmaterial ohne Zugabe von Schmelzmittel;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung von Vergleichsversuchen, die mit 20Ji Si-Aluminium-Legierungsgußteilen durchgeführt wurden, mit und ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels. Es wird die Beziehung zwischen der Teildicke und der Größe der primären Siliciumkristallkörner dargestellt;
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen dem Si-Gehalt einer Al-Si-Legierung und der Größe von primären Siliciumkristallkörnern dargestellt ist, die sich in Gußteilen bilden, die mit und ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels hergestellt wurden.
Im folgenden wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels näher erläutert.
709852/0631
Ein Gemisch aus 95 bis 65% Natriumhexametaphosphat (NaPO,)g und 5 bis 35% Aluminiumoxid (Al2O,) wird hergestellt und bei einer Temperatur von etwa 10000C oder darüber geschmolzen. Die geschmolzene Masse wird in diesem Zustand bei einer definierten Temperatur während einer geeigneten Zeit gehalten, so daß Luftblasen,die in der Schmelze eingeschlossen sind, daraus freigesetzt werden. Anschließend wird die Temperatur der Schmelze erniedrigt, bis ihre Viskosität auf einen geeigneten Wert vermindert ist. Die Schmelze wird dann auf eine Metallplatte getropft, so daß man die gewünschte Form des Schmelzmittels darauf erhält. Aus der Photographic von Fig. 2 ist erkennbar, daß das auf der Metallplatte erhaltene Schmelzmittel in Form von glasartigen oder verglasten, transparenten Sphäroiden vorliegt o Natriumhexametaphosphat ist eine Verbindung, die selbst sehr hygroskopisch ist. Es wurde gefunden, daß bei dem oben beschriebenen Verfahren, bei dem ein Gemisch aus Phosphat mit Aluminiumoxid bei geeigneter Temperatur geschmolzen wird und dann die Schmelze so verfestigt wird, daß glasartige Sphäroide geeigneter Größe gebildet werden, das Phosphat in feuchten Zustand überführt wird, das keine Hygroskopizität mehr zeigt. Infolgedessen kann das erfindungsgemäße Schmelzmittel auf geeignete Weise gelagert werden und wegen seiner Größe und Form kann es besonders leicht gehandhabt werden. Es ist bevorzugt, daß das Schmelzmittel zu Körpern verformt wird, die einen Durchmesser von etwa 5 bis etwa 40 mm besitzen.
In Fig. 3 sind die Ergebnisse von Vergleichsversuchen graphisch dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Schmelzmittel und dem Rohgemisch dafür durchgeführt wurden. Es wurden die Feuchtigkeitsabsorption und die entsprechende Gewichtsänderung in Prozent der Proben gemessen, wenn sie 9 Tage bei Zimmer atmosphäre von durchschnittlich 60% Feuchtigkeit stehengelassen wurden. Das Rohgemisch aus Natriumhexametaphosphat und Aluminiumoxid verfestigt sich schnell, absorbiert
709852/0631
Feuchtigkeit in der Luft und zeigt eine Gewichtszunahme von etwa 8% am ersten Tag und so viel wie von 26% in einer Woche. Im Gegensatz dazu ist die Feuchtigkeitsabsorption des erfindungsgemäßen Schmelzmittels in Form von glasartigen Sphäroiden geringer als 0,1%, selbst wenn man es eine Woche stehenläßt, was anzeigt, daß sich das Schmelzmittel beim Lagern· nicht wesentlich ändert, verglichen mit seinem Anfangszustand.
Weiterhin liegen die meisten bekannten Schmelzmittel in Pulverform vor, was ein ungenügendes Schmelzen ergibt, und bei ihrer Anwendung ist ein wesentlicher Verlust des Schmelzmittels unvermeidbar. Solche Schwierigkeiten treten bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels nicht auf, da sie in Form von glasartigen oder glasigen Sphäroiden vorliegen. Das erfindungsgemäße Schmelzmittel ist ebenfalls für hyper-eutektische Al-Si-Legierungen sehr gut geeignet, da seine Schmelztemperatur im Bereich zwischen etwa 650 und etwa 750°C liegt; diese ist wesentlich niedriger als der Schmelzpunkt dieser Legierungen, der im Bereich von etwa 750 bis etwa 850°C liegt.
Das erfindungsgemäße Schmelzmittel ist weiterhin sehr wirtschaftlich, da es für die beabsichtigten Zwecke für die Kornverfeinerung von primären Kristallkörnern in hypereutektischen Al-Si-Legierungen dient, selbst wenn es nur in so geringen Mengen wie von etwa 1 Gew.% bis etwa 2 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Legierungsschmelze, verwendet wird. Das Schmelzverfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels ist extrem einfach, und es muß nur das Schmelzmittel über die Oberfläche der geschmolzenen Legierung verteilt werden, ohne daß es erforderlich ist, das System zu bewegen. Es ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung. Erfindungsgemäß ist es möglich, auf einfache und wirtschaftliche Weise zu schmelzen.
709852/0631
Das auf die Oberfläche der geschmolzenen Masse, die bei einer Temperatur von etwa 750 bis etwa 850°C gehalten wird, verstreute oder verteilte Schmelzmittel schmilzt sofort und nimmt einen verglasten Zustand an und bedeckt die Schmelzoberfläche, so daß sie keinen Kontakt mehr mit der Atmosphäre hat. Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die Schmelze irgendwelche Mengen von Außengasen absorbiert und Verluste durch Oxydation werden minimal gehalten. Bei der Verwendung irgendeines bekannten Schmelzmittels muß die Legierungsschmelze nach der Zugabe gut bewegt werden, so daß die Umsetzung des Schmelzmittels damit aktiviert wird. Das erfindungsgemäße Schmelzmittel wirkt dagegen während einer kurzen Reaktionszeit während etwa 10 bis 15 Minuten, ohne daß eine Bewegung erforderlich ist. Es zeigt eine große Kornverkleinerungswirkung durch Grenzflächen- oder Grenzreaktionen mit der Schmelze.
Da die Umsetzung auf der Schmelzoberfläche sehr ruhig abläuft, ist es nicht erforderlich zu bewegen und es besteht keine Gefahr, daß sich Oxide bilden oder daß äußere Gase eintreten, was beim Bewegen eines Schmelzsystems erforderlich ist. Es bildet sich somit kein Rauch oder schädliche Gase während des Schmelzvorgangs * Dies bewirkt, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels vom Standpunkt der Betriebssicherheit aus sehr vorteilhaft ist«
Anhand der beigefügten Fig. 4 und 5, in denen die Versuchsergebnisse mit einer hyper-eutektischen Al-Si-Legierung, die 20?ä Si enthält, erläutert werden, wird die Kornverkleinerungswirkung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels näher erläutert.
Fig. 4 ist eine Mikrophotographie, in der das Auftreten von primären Si-Kristallkörnern erläutert wird, die durch Zugabe des erfindungsgemäßen Schmelzmittels verkleinert
709852/0631
wurden. In Fig. 5 wird das Auftreten von groben primären Kristallkörnern erläutert, die sich ohne Verwendung des Schmelzmittels bilden. Bei den beiden Figuren bedeutet A primäre Kristalle des Siliciums, B bedeutet die eutektische Matrix (α + Si), und C bedeutet α-Kristalle.
Aus einem Vergleich der Fig. 4 mit Fig. 5 ist klar ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Schmelzmittel für die Verkleinerung von primären Kristallkörnern von Silicium sehr wirksam ist und eine sehr einheitliche Verteilung der eutektischen Matrix ergibt» Dadurch wird es möglich, Gußteile mit stark verbesserter Struktur herzustellen.
Im allgemeinen sind Alurainiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt unter solchen Legierungen, die bei der Verfestigung grobe, primäre Kristallkörner ergeben und die eine große Neigung für die Segregation von pro-eutektischem Silicium zeigen. Insbesondere tritt bei Gußteilen mit unterschiedlichen Sektionen eine Segregation des pro-eutektischen Siliciums leicht auf und verschlechtert die Qualität solcher Gußteile sehr. Anders ausgedrückt, sind Aluminiumlegierungen mit hohem Siliciumgehalt Legierungen, die gegenüber der Teiledicke oder der Massenwirkung sehr empfindlich sind. Die Dickenempfindlichkeit dieser Art von Legierungen kann jedoch durch Anwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels stark vermindert werden.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, in der die Ergebnisse von Versuchen aufgezeichnet sind, die mit einer 20$ Si-Aluminiumlegierung durchgeführt wurden, um die Größenverteilung der primären Siliciumkristallkörner in den Gußteilen, die in einer keilförmigen Form gebildet wurden, zu vergleichen, wobei das erfindungsgemäße Schmelzmittel verwendet wurde und nicht verwendet wurde. In den spitzzulaufenden Gußteilen, die ohne Zugabe des Schmelzmittels herge-
709852/0631
stellt wurden, liegt die Größe der primären Siliciumkristallkörner im Bereich von etwa 50 /um am dicksten Ende des Gußteils bis etwa 10/um an seinem spitzen Ende. Im Gegensatz dazu liegt die Korngröße von Gußteilen, die unter Zugabe des erfindungsgemäßen Schmelzmittels hergestellt wurden, nur im Bereich zwischen etwa 15 und 3/um, was anzeigt, daß durch die Verwendung des Schmelzmittels die Dickenempfindlichkeit der Aluminiumlegierung mit hohem Siliciumgehalt stark vermindert wird. Dadurch wird die Herstellung von sehr homogenen Gußteilen möglich. Die Schmelzbedingungen, die bei den Vergleichsversuchen verwendet werden, sind die folgenden:
Schmelztemperatur 8500C
Schmelzzeit 10 min
Menge an verwendetem
Schmelzmittel 2,0Jo
Verformungstemperatur 2000C.
Es ist gut bekannt, daß die Korngröße von pro-eutektischem Silicium in hyper-eutektischen Al-Si-Legierungsgußteilen im allgemeinen zunimmt, wenn der Si-Gehalt des Gießmaterials zunimmt. Dies geht auch aus der graphischen Darstellung von Fig. 7 hervor. Darin sind die Versuchsergebnisse von weiteren Versuchen dargestellt, die mit hyper-eutektischen Al-Si-Legierungen durchgeführt wurden, um die Kornverkleinerungswirkung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels zu bestimmen. In dieser graphischen Darstellung bedeutet die untere, ausgezogene Linie die Korngrößen in Gußteilen mit unterschiedlichen Si-Gehalten, die mit dem erfindungsgemäßen Schmelzmittel hergestellt werden, wohingegen die obere, gestrichelte Linie die Werte für Gußteile darstellt, die ohne Verwendung des Schmelzmittels hergestellt wurden.
In der graphischen Darstellung von Fig. 7 bedeuten a^ , &2* a3 1^ a4 °^ie entsprechenden Bereiche der primären Kristallkorngröße, bestimmt an Gußteilen, die aus Materialien
709852/0631
hergestellt werden, die 17,556, 2.0%, 25%, 30% und 35% Si enthalten, wobei alle das erfindungsgemäße Schmelzmittel enthalten; b.., bg» b^ und b^ bedeuten die Werte, die ohne Schmelzmittel erhalten werden. Es ist erkennbar, daß die Änderungen in der Korngröße von pro-eutektischem Silicium, das in Gußteilen auftritt, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels hergestellt werden, wesentlich geringer sind als die in Gußteilen, die ohne das erfindungsgemäße Schmelzmittel hergestellt wurden.
Aus der obigen Beschreibung ist erkennbar, daß primäre Kristallkörner aus Silicium in hyper-eutektischen Al-Si-Legierungen wesentlich verkleinert werden können, wenn man das erfindungsgemäße Schmelzmittel verwendet, unabhängig von dem Si-Gehalt des Legierungsmaterials. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß die Größe der primären Siliciumkristallkörner, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schmelzmittels verkleinert wurden, zunimmt, wenn der Si-Gehalt des Legierungsmaterials zunimmt.
Aus den oben beschriebenen Versuchsergebnissen ist weiterhin erkennbar, daß das erfindungsgemäße Schmelzmittel mit zufriedenstellenden Ergebnissen selbst bei Aluminiumlegierungen verwendet werden kann, die einen sehr hohen SiIiciumgehalt, wie von etwa 25 bis 30%, besitzen. Dieser Gehalt wird als obere Grenze des Siliciumgehaltes angesehen, der bei Al-Si-Legierungen für Gußzwecke möglich ist.
709852/0631
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentanspruch
    KornverfeinerungsSchmelzmittel für Aluminiuinlegierungen mit hohem Siliciumgehalt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem geschmolzenen Gemisch hergestellt ist, das etwa 95 Ms etwa 65 Gew.% Natriumhexametaphosphat (NaPO,)g und etwa 5 bis etwa 35 Gew.% Aluminiumoxid Al2O5 enthält oder daraus besteht und eine sphäroide Form besitzt mit einem Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis etwa 40 mm.
    709852/0631 OWGlMAL fNSPECTED
DE2643091A 1976-06-18 1976-09-24 Nichthygroskopisches phosphathaltiges Kornfeinungsmittel für Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt, sowie Verfahren zu dessen Herstellung Expired DE2643091C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7097976A JPS52153817A (en) 1976-06-18 1976-06-18 Flux for modification of proeutectic silicon in the high silicon aluminium alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2643091A1 true DE2643091A1 (de) 1977-12-29
DE2643091C2 DE2643091C2 (de) 1982-03-25

Family

ID=13447142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2643091A Expired DE2643091C2 (de) 1976-06-18 1976-09-24 Nichthygroskopisches phosphathaltiges Kornfeinungsmittel für Aluminiumlegierungen mit hohem Siliziumgehalt, sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4053304A (de)
JP (1) JPS52153817A (de)
DE (1) DE2643091C2 (de)
SU (1) SU655328A3 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302249A (en) * 1978-04-21 1981-11-24 Chernogorenko Vasily B Method for processing wastes resulting from production of phosphorus namely, slime and off-gases, with utilization of the resultant products
US5418072A (en) * 1993-09-20 1995-05-23 Alcan International Limited Totally consumable brazing encapsulate for use in joining aluminum surfaces
CA2392526C (en) * 1999-12-03 2010-07-27 Uniroyal Chemical Company, Inc. Composition and method for inhibiting polymerization and polymer growth
US7696290B2 (en) * 2004-12-03 2010-04-13 Crompton Corporation Aromatic sulfonic acids, amines, and nitrophenols in combination with nitroxyl radical-containing compounds or C-nitrosanilines as polymerization inhibitors
MX2007009236A (es) * 2005-02-04 2007-09-19 Chemtura Corp Medios para controlar la reaccion exotermica de monomeros estirenicos con acidos sulfonicos.
US7988763B2 (en) * 2009-06-08 2011-08-02 Pyrotek Inc. Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof
CN102978487B (zh) * 2012-12-18 2014-10-08 湖南江滨机器(集团)有限责任公司 一种铝合金磷变质剂
CN106319258B (zh) * 2015-07-10 2018-07-20 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法
CN106702185B (zh) * 2015-07-13 2018-07-20 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善AlSi9Cu2铝合金锭性能的方法
CN106702188B (zh) * 2015-07-13 2018-05-29 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种提升AlSi12Fe铝合金锭综合性能的生产方法
CN106702187B (zh) * 2015-07-13 2018-05-08 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善铝合金锭性能的方法
CN106702196B (zh) * 2015-07-14 2018-08-28 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善AlSi12Cu1Fe铝合金锭性能的方法
CN106702189B (zh) * 2015-07-14 2018-07-17 上海帅翼驰铝合金新材料有限公司 一种改善直供a380液态铝合金含渣量的方法
CN109022888B (zh) * 2018-10-08 2020-05-08 上海交通大学 新型原位自生过共晶铝硅合金复合变质剂及其制备方法
CN114378281B (zh) * 2021-12-30 2023-11-03 江苏华能节能科技有限公司 一种高强度高硅铝合金材料的制备工艺
CN114873607B (zh) * 2022-03-28 2024-01-02 青岛科技大学 一种sapo分子筛的新用途

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1139656B (de) * 1955-10-08 1962-11-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Kornfeinung des primaeren Siliziums in uebereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen
DE2246723B1 (de) * 1972-09-22 1973-09-06 Ver Deutsche Metallwerke Ag Abdeckmittel fuer metallschmelzen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1940922A (en) * 1932-08-08 1933-12-26 American Lurgi Corp Aluminium silicon alloy with a phosphorus content of 0.001 to 0.1%
JPS5145467B2 (de) * 1972-05-15 1976-12-03
US3953202A (en) * 1975-02-10 1976-04-27 Kawecki Berylco Industries, Inc. Phosphorus-bearing master composition for addition to hyper-eutectic silicon-aluminum casting alloys and process therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1139656B (de) * 1955-10-08 1962-11-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Kornfeinung des primaeren Siliziums in uebereutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen
DE2246723B1 (de) * 1972-09-22 1973-09-06 Ver Deutsche Metallwerke Ag Abdeckmittel fuer metallschmelzen

Also Published As

Publication number Publication date
US4053304A (en) 1977-10-11
JPS52153817A (en) 1977-12-21
JPS564134B2 (de) 1981-01-28
DE2643091C2 (de) 1982-03-25
SU655328A3 (ru) 1979-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2643091A1 (de) Schmelzmittel fuer die raffinierung von pro-eutektischen siliciumkristallkoernern in aluminiumlegierungen mit hohem siliciumgehalt
DE2944755C2 (de) Zahnärztliche Legierung zum Aufbrennen von Porzellan
DE4436481C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schmiedestücks aus einer Aluminiumlegierung
EP0045465B1 (de) Rohes Flussmittel-Gemisch zum Stranggiessen von Stahl
EP0018633A2 (de) Giesspulver zum Stranggiessen von Stahl
DE2505934A1 (de) Dentalamalgam und verfahren zu dessen herstellung
DE1255928B (de) Verfahren zur Erzielung eines langanhaltenden Veredelungseffektes in Aluminium-Silicium-Legierungen
DE2643075A1 (de) Flussmittel und verfahren zur entfernung von alkali- und erdalkalimetallen aus aluminium und seinen legierungen
DE102014108843A1 (de) Gießpulver, Gießschlacke und Verfahren zum Gießen von Stahl
DE2528427A1 (de) Stoffzusammensetzung aus einem kaeltemittel und festen teilchen
DE2520865C3 (de) Verfahren zur Verringerung der Korngrößen in Aluminium oder Aluminiumlegierungen
DE2637508A1 (de) Filter fuer geschmolzene metalle, verfahren zu seiner herstellung, und seine verwendung
EP0015417B1 (de) Feinteiliges Verschlackungsmittel und Verfahren zum Stranggiessen von Stahl
DE2217897A1 (de) Vorlegierungen für Aluminiumlegierungen und Verfahren zu deren Herstellung
DE2558545C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Magnesiumlegierung
DE889984C (de) Verwendung von Kupfer-Zink-Legierungen fuer spanabhebend zu bearbeitende Werkstuecke
DE69233286T2 (de) Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium
DE60224456T2 (de) Bleifreies zinn-zink-lot, seine mischung und verlötetes teil
CH545850A (en) Nodular cast iron containing nodular - graphite
DE3311862C2 (de)
DE2817592C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gußstücken mit erosionsbeständiger Oberflächenschicht in Sandformen
DE2346778A1 (de) Flussmittel zum giessen von stahl
DE2049720A1 (de) Verfahren zum Stranggießen
DE817528C (de) Verfahren zum Einbringen von Zirkon in Magnesium und Magnesium-Legierungen
DE2042555C3 (de) Synthetische Abdeckmasse für den Stahl-Strangguß

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee