DE608945C

DE608945C - Verfahren zur Aufarbeitung von uebereutektischen Aluminium-Silicium-Legierungen

Info

Publication number: DE608945C
Application number: DES85801D
Authority: DE
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1928-02-08
Filing date: 1928-05-27
Publication date: 1935-02-04

Description

Verfahren zur Aufarbeitung von übereutektischen Aluminium-Silicium-Legierüngen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von übereutektischen Aluminium-Silicium-Legierungen, die außer Eisen noch weitere Verunreinigungen, insbesondere Kohlenstoff, enthalten.
Zur Herstellung von Aluminium-Silicium-Legierungen mit hoher mechanischer Widerstandsfälligkeit benötigt man Ausgangslegierungen von großer Reinheit, die arm an Eisen, Kohlenstoff und Titan sind, und -ungefähr 87)/, Aluminium und 130/, Silicium enthalten. Andererseits werden in der Eisenverhüttung und in der chemischen Industrie Aluminium-Silicium-Legierungen mit hohem Siliciumgehalt verlangt, bei denen die Anwesenheit von Eisen, Titan und Kohlenstoff kein Hindernis für ihre Anwendung bildet.
Die Ausgangslegierungen für die Herstellung von hochwertigen Aluminium-Silicium-Legierungen hat man früher durch Zusammenschmelzen von möglichst reinem Aluminium und Silicium hergestellt; dieses Verfahren war aber kostspielig, und man hat deshalb versucht, Ausgangslegierungen auf elektrothermischcm Wege herzustellen. Dabei ist es gelungen, unter an sich befriedigenden technischen Bedingungen Alurainium-Silicium-Legierungen herzustellen, die mehr als 67"/" Aluminium enthalten. Ihr Siliciumgehalt ist aber höher als z5 ",!", und sie enthalten außerdem als Verunreinigungen Eisen Titan und Kohlenstoff in Mengen, die für die Herstellung der endgültigen Legierung mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit nicht zulässig sind.
Versucht man nun, wie bereits vorgeschlagen, diese Legierungen durch übliches Saigem auf eutektische oder nahezu eutektische Aluminium-Silicium-Legierungen zu verarbeiten, so gelingt es wohl, ihren Siliciumgehalt herabzusetzen und auch einen Teil der Verunreinigungen. -zu entfernen. Die Ausbeute der erhaltenen eutektischen Legierung ist aber gering, und ihre Reinheit ist auch nicht befriedigend, weil nur ein kleiner Teil der Verunreinigungen in den Saigerrückstand gegangen ist.
Es wurde nun gefunden, daß man aus Aluminium-Silicium-Legierungen, die mehr als 15 ",f" Silicium und als Verunreinigungen Eisen, Kohlenstoff und gegebenenfalls noch Titan enthalten, in vorzüglicher Ausbeute eutektische oder nahezu eutektische Aluminium-Silicium-Legierungen mit der erforderlichen hohen Reinheit einerseits und die Verunreinigungen des Ausgangsmaterials enthaltende Aluminium-Silicium-Legierungen mit hohem Siliciumgehalt andererseits erhalten kann, wenn man aus der flüssigen Legierung durch langsame Abkühlung, beispielsweise durch Senkung der Temperatur um. 30 bis =oo ° in der Stunde, bis zu ihrer vollständigen Erstarrung, ein grobkörniges Gefüge erzeugt und aus diesem; zweckmäßig nach vorheriger Zerkleinerung, die bei etwa 575' C schmelzende eutektische oder nahezu eutektische Aluminium-Silicium-Legierung absaigert. Auf diese Weise erhält man, weil beim Absaigern praktisch keine Benetzung der festen Phase stattfindet, vorzügliche Ausbeuten an Aluminium-Silicium-Legierung mit etwa 850/, Aluminium und 12 bis 140/0 Silicium und nicht mehr als i0%, gewöhnlich nur o,5 bis o,80/0 Verunreinigungen aus einem Ausgangsmaterial mit etwa 68% Aluminium, 29% Silicium und etwa 30% Verunreinigungen und außerdem eine verunreinigte Aluminium-Silicium-Legierung mit hohem Siliciumgehalt, die beispielsweise als Desoxydationsmittel in der Eisenindustrie und zur Herstellung von Wasserstoff in der chemischen Industrie Anwendung finden kann. Beispiel Eine auf elektrothermischem Wege durch direkte Reduktion der Rohstoffe gewonnene Aluminium-Silicium-Legierung mit 67,870% Al, 28,68 0/0 Si, 1,680/, Fe, 0,400/0 Ti und o,620/, C wird ausgehend von einer Temperatur von etwa =ooo ° C langsam abgekühlt, und zwar um, etwa 30' C in der Stünde. Man erhält auf diese Weise eine Legierung mit facettenartigem Bruch und Kristallen bis zu einer Länge von 4 mm. Der Kristallkuchen wird zerkleinert und wieder auf eine Temperatur von etwas über 575' C erhitzt. Diese Temperatur wird möglichst gleichmäßig aufrechterhalten, und es wird wiederholt gerührt, um Kristallanhäufungen zu zerstören und die gebildeten Tröpfchen der Aluminium-Silicium-Legierungzusammenzubringen. Wenn die flüssigen Tröpfchen der Aluminium-Silicium - Legierung zusammengelaufen sind, trennt man die flüssige Phase von der festen Phase, beispielsweise durch Filtration oder in anderer beliebiger Art und Weise unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von etwa 6oo°C. Man erhält dadurch in etwa 59,30/0iger Ausbeute eine Aluminium-Silicium-Legierung, die 83,86% Al, 14,57% Si, 0,58% Fe, 0,1% Ti und o,=0/0 C enthält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufarbeitung von übereutektischen Aluminium-Silicium-Legierungen, die außer Eisen noch weitere Verunreinigungen, insbesondere Kohlenstoff, enthalten, durch Saigern, dadurch gekennzeichnet, daß durch langsame Abkühlung, z. B. 3o bis =oo ° pro Stunde, der flüssigen Legierung bis zu ihrer vollständigen Erstarrung ein grobkörniges Gefüge erzeugt wird, aus dem dann das Eutektikum oder eine nahezu eutektische Legierung abgesaigert wird.
2. Verfahren zur Aufarbeitung von Aluminium -Silicium - Legierungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die langsam abgekühlte Legierung vor der Saigerung zerkleinert wird.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i und 2 auf Aluminium-Silicium-Legierungen mit mehr als =5 0% Si, die durch direkte, elektrothermische Reduktion aus den Rohstoffen erhalten sind.