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Formmasse zum Gießen von Magnesium Das Magnesium und seine Legierungen
lassen sich in aus üblichem Formsand und. ;geeigneten bekannten Zusätzen hergestellten
trockenen Formen ohne Schwierigkeiten vergießen. Die Verwendung von trockenen Formen
bietet jedoch bekanntlich zahlreiche Nachteile. Langsame Abkühlung des Metalls in
trockenen Sandformen hat eine wesentliche Herabsetzung .der mechanischen Eigenschaften
der erzeugten Guß;stücke zur Folge. Ferner bedingt die Austrocknung der Sandformen
notwendigerweise erhebliche Zeitverluste und eine zusätzliche Verteuerung der Herstellung.
Das Vergießen des Magnesiums und der Magnesiumlegierungen in grüne (feuchte) Sandformen
ist zwar von diesen - Nachteilen frei, bietet jedoch bekanntlich Schwierigkeiten,
weil das Magnesium und seine Legierungen im geschmolzenen Zustand gegen Feuchtigkeit
sehr empfindlich sind und deshalb in grünen Formen stark zum Brennen neigen. Um
das Brennen des Magnesiums und seiner Legierungen in grünen Sandformen zu verhindern,
wurden zwei Wege beschritten. Einerseits wurden dem Formsand Chemikalien zugesetzt,
durch welche die Oxydation des Metalls verhindert werden sollte, ferner suchte man
an Stelle des Üblichen Formsandes andere Formmassen zu verwenden, die das Vergießen
des Magnesiums und Magnesiumlegierungen erleichtern sollten. Als eine solche Formmasse
wurde z. B. Chamotte oder auch gebrannter Magnesit vorgeschlagen, welche jedoch
keinerlei Bedeutung erlangt haben, da ihre Verwendung gegenüber dem üblichen Formsand
eher Nachteile bietet und die Brandgefahr in keiner Weise verringert. Die aus der
Literatur bekannten Magnesiumoxyd, Chromoxyd oder Chromit haben als Formmassen zum
Vergießen des Magnesiums und seiner Legierungen schon deshalb keine technische Bedeutung
erlangen' können, weil
ihre Verwendung unwirtschaftlich ist. Bisher
wurden daher für das Vergießen des Magnesiums und der Magnesiumlegierungen grüne
Formen aus dem gewöhnlichen Formsand unter Beimengung von Schutzstoffen herge-.:
stellt. Aus der Erwägung, daß das Magnesium und seine Legierungen im erhitzten Zustand
gegen Wasser und Wasserdampf sehr empfindlich sind, wurden dem Sand Stoffe beigemischt,
die die Oxydation des Magnesiums in grünen Sandformen verhindern sollten. Als solche
Stoffe sind bekanntgeworden Bicarbonate, Oxalate des Magnesiums und Ammoniums, Borsäure
und Harnstoffe. Diese Stoffe werden gleichzeitig mit dem als Desoxydationsmittel
wirkenden Schwefel dem Sand beigemischt bzw. auf die Oberfläche der Formen aufgetragen.
Ebenso ist es bekannt, gleichzeitig mit dem Schwefel bzw. auch mit Borsäure noch
Fluorverbindungen, wie Fluorsilicate des Ma "nesitnns, des Bleies, des Natriums
oder Aluminiums oder Borfluorsäure bzw. Amitioiiiumborflttot-id dein Sand beizumengen.
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Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich beim Vergießen
und beim Erstarren des Metalls sehr erhebliche Gasmengen entwickeln, vor allem daß:
durch die Oxydation des notwendigerweise in größeren Mengen zur Anwendung gelangenden
Schwefels SO., entsteht. Abgesehen davon, daß dieses Gas gesundheitsschädlich wirkt
und das Gebäude angreift, führt es besonders in der Nähe der Kerne leicht zur Lunkerbildung
im Guß.
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Die bekannte Beimengung des Zinkchlorids zum Formsand führt nicht
zum Erfolg, da sie ein stärkeres Brennen der in grüne Formen vergossenen Magnesiumlegierungen
nicht zu verhindern vermag.
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Die Erfindung ist von den Nachteilen der bekannten Formmassen frei
und bietet den Vorteil, daß in grünen Formen bei V ernieidung von gesundheitsschädlichen
Dämpfen oder Gasen ein Guß erzielt wird, der keine Schädigungen durch Oxydation
aufweist und überall, auch in der Nähe der Kerne, dicht und lunkerfrei ist.
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Gemäß der Erfindung besteht die Formmasse zum Gießen von Magnesium
und Magnesiumlegierungen in grüne Formen aus gekörntem, gepulvertem oder gekollertem
Porzellan, dem vorteilhaft eine wäßrige Lösung von Chlormagnesium sowie von Borfluoriden
der Alkali- oder Erdalkalimetalle zugesetzt ist.
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Bei der Herstellung des Formsandes finden dabei bekannte Bindemittel
Verwendung. Die Formmasse nach der Erfindung bietet gerade beim Vergießen des Magnesiums
und der Magnesiumlegierungen in grüne Formen den überraschenden Vorteil, daß dabei
zum Schutz gegen die Oxydationwesentlichgeri.ngere Mengen von Brandschutzmitteln
erforderlich sind, als bei den bekannten Formmassen. Die Folge davon ist eine geringere
Gasentwicklung in der Form und dadurch ein lunkerfreier Guß auch in der Nähe der
Kerne. Falls z. B. mit Schwefel gearbeitet wird, braucht die Beimengung dieses Desoxydationsmittels
zum Porzellanmehl bei weiterü geringer zu sein als zum gewöhnlichen Formsand, um
die volle Sicherheit gegen Brand zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Formmasse
eignet sich daher z. B. auch als Baustoff füx Kerne bei kombiniertem Kokillen- und
Sandg uß.
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Bei Anwendung von Chlormagnesium und Borfluoriden der Alkali- und
Erdalkalimetalle, z. B. von Borfluoriden mit Natrium oder Magnesium als Schutzstoffe,
ergibt das Porzellanmehl eine außerordentlich gasdurchlässige Formmasse, die eine
hohe Dichte des Gusses aus Magnesiumlegierungen gewährleistet. Diese Schutzstoffe
werden zweckmäßig vorher im Wasser gelöst und mit dem gekörnten Porzellan vermengt
bzw. auf die Oberfläche der fertigen Form aufgetragen.
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Das gepulverte Porzellan kann z. B. mit einer Lösung von Chlormagnesium
im Wasser angefeuchtet bzw. durchtränkt werden (; 5 bis ,loo g Chlormagnesium mit
etwa 50% Kristallwassergebalt auf 1 1 Wasser). Zweckmäßig nimmt man 6 bis
8% der Lösung auf das Gewicht des Porzellanmehls. In gleicher Weise kann gegebenenfalls
gleichzeitig mit Chlormagnesium ein Borfluorid, z. B. Natriumborfluorid, Kaliumborfluorid
oder Magnesiumborfluorid, Verwendung finden. Die genannten Stoffe können ebenfalls
auf die Oberfläche der fertigen abgeflammten Form aufgespritzt werden. Von den Borfluoriden
nimmt man zweckmäßig i bis 150,!o des Gesamtgewichtes der Chlormagnesiumlösung.