DE891750C

DE891750C - Verwendung von Zinklegierungen

Info

Publication number: DE891750C
Application number: DEG2743D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Knabe; Richard Dr Mont Pelzel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1940-08-10
Filing date: 1940-08-10
Publication date: 1953-10-01

Description

Verwendung von Zinklegierungen Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Zifklegierun:g mit Gehalten an Aluminium oder Kupfer oder Aluminium und Kupfer und einem Legierungsrest aus Feinzink, dem gegebenenfalls ein geringer Zusatz an Magnesium beigefügt sein kann, für Gußzwecke. Bisher wurden als Zinkgußlegierungen im allgemeinen zwei Arten von Legierungen verwendet, die unter den Bezeichnungen Zn-Al q.-Cu i und Zn-Cu q. bekannt sind,. Diese Legierungen bestehen aus 3,8 bis 4,3 % Aluminium, o,9 bis 1,2% Kupfer, 0,02 bis o,o6% Magnesium, Rest Feinzink, bzw. aus 3 bis 5 % Kupfer, o,15 bis 0,25 % Aluminium, Rest Feinzink. Sie wurden zur Herstellung von Form@gußstücken sowohl .durch S:andguß als auch durch Kokillenguß gebraucht und erwiesen sich für diese Zwecke auch als ausreichend, solange es sich um die Herstellung von einfachen Gußstücken oder Teilen mit unkomplizierter Formgebung handelte.
Sobald aber versucht wurde, aus den bekannten Z:inkgußlegierungen kompliziertere Formgußstücke herzustellen, z. B. dünnwandige Teile oder solche mit schroffen Querschnittsänderungen oder mit mehreren Kerneinlagen, zeigten sich diese Legierungen eigentümlicherweise den Anforderungen nicht mehr gewachsen. Beiden Gußstücken traten Einfallstellen und ähnliche Erscheinungen auf, welche die fertigen Teile zu Ausschuß machten. Besonders unangenehm machte sich das Versagen -der bekannten Zinkgußlegierungen beim Kokillenguß bemerkbar. da sich,die in den Gießereien vorhandenen, für Buntmetalle benutzten Kokillen nicht für diese Zinkgußlegierungen verwenden ließen.
Es wurde nun gefunden, daß es Überraschenderweise gelingt, diese Nachteile der bekannten Zinkgußlegierungen durch Auswahl einer bestimmten Legierungszusammensetzung zu beseitigen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß zur Herstellung von Formgußstücken aus aluminium- oder aluminiumkupferhaltigen Zinklegierungen die eutektische oder annähernd eutektische Zusammensetzung, bei kupferhaltigen Zinklegierungen entsprechend die peritektische oder annähernd peritektische Zusammensetzung der Legierung verwendet wird, und zwar insbesondere zur Herstellung von komplizierten, z. B.,dünnwandigen, große Querschnittsänderungen aufweisenden oder mehrere Kerne benötigenden Formgußstücken. Das vorzugsweise Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Kokillen- und Sandguß, ohne jedoch den Spritzguß und ähnliche Gießverfahren zur Herstellung von Formgußstücken auszuschalten.
In praktischer Ausgestaltung der Erfindung kann als binäre Legierung eine Zinklegierung mit etwa 4,5 bis 5,5% Aluminium, vorzugsweise mit 5% Aluminium, und als ternäre Legierung eine Zinklegierung mit etwa 6,5 bis 7,5 0/0, vorzugsweise 7,0 bis 7;05 % Aluminium, und 3,o bis 4,5'10, vorzugsweise 3,85 bis 4,o % Kupfer zur Herstellung von Formgußstücken der vorstehenden Art verwendet werden. Die vorzugsweise genannten Werte entsprechen hierbei der eutektischen bzw. praktisch eutektischen Zusammensetzung, während die weiteren Bereiche einen Anhalt für die annähernd eutektische Zusammensetzung geben.
Eine weitere Ausführung der Erfindung verwendet als binäre Legierung eine Zinklegierung mit etwa, 1,5 bis 2,7°/0, vorzugsweise 1,9% Kupfer, wobei der vorzugsweise genannte Wert von 1,9.01o Kupfer der peritektischen Zusammensetzung entspricht und der weiter gezogene Bereich von 1,5 bis 2,7 °/o Kupfer einen Anhalt für die annähernd peritektische Zusammensetzung gibt.
Der Legierungsrest dieser erfindungsgemäß zur Verwendung kommenden Legierungszusammensetzungen besteht vorzugsweise aus Feinzink, wobei gegebenenfalls ein weiterer Zusatz von o,oi bis 0,05 % Magnesium zugefügt wird.
Der durch die Erfindung erzielte technische Fort= schritt besteht zunächst darin, daß bei Verwendung von Legierungen der erfindungsgemäß ausgewählten Zusammensetzung die gefürchteten Einfallsteilen nicht mehr auftreten. Es hat sich -gezeigt, daß diese Erscheinungen auch bei komplizierten Gußstücken, bei dünnwandigen Teilen, bei schroffen O.uerschnittsänderungen, wie übergängen von starker zu dünner Warndung, oder bei Gußteilen, .die mehrere Kerne oder Dorne erfordern, in Fortfall kommen.
Vor allem tritt dieser Fortschritt beim Kokillenguß hervor. Bei dem angestrebten Ersatz der Buntmetalle durch Zinklegierungen in den Gießereien ist es nämlich von ausschlaggebender Bedeutung, daß die bereits vorhandenen Kokillen verwendet werden können. Bei Verwendung der bisher für diese Zwecke bekannten Zinkgußlegierungen war dies praktisch nicht möglich, zumal eine nachträgliche Änderung der Kokillen konstruktiv kaum durchführbar und abgesehen davon auch zu kostspielig sein würde. Durch die Erfindung wird,die Benutzung der vorhandenen Kokillen für die Zinklegierungen der ausgewählten Zusammensetzung ohne weiteres ermöglicht. Auch ist auf -diese Weise die Möglichkeit gegeben, genau die gleichen Kokillen wahlweise zum Guß von Buntmetallen oder Zinklegierungen zu benutzen.
Bei Verwendung von Zinkgußlegierungen der erfindungsgemäß ausgewählten Zusammensetzung zeigen sich auch bessere Cjießeigenschaften als bisher, vor allem ein leichteres Fließen. Ferner werden die Schrumpfungsverhältnisse günstiger. Bei Spritzguß wird eindichterer Guß erzielt.
Schließlich erhält man als weiteren Vorteil durch die Verwendung von Legierungen der erfindungsgemäß ausgewählten Zusammensetzung bessere mechanische Eigenschaften als bei, den bisher verwendeten Zinkgußlegierungen. Von den bekannten, eingangs erwähnten Zinkgußlegierungen besitzt die Legierung Zn-Al 4-Cu 1 22 bis 25 kg/mm2 Festigkeit bei 2.,5 bis i % Dehnung, die Legierung Zn-Cu 4 17 bis 19@lzg/mm2 Festigkeit bei 2,5 bis; i0/0 Dehnung. Beiden, erfindungsgemäß verwendeten Zinkgußlegierungen erhält man dagegen bei der ternären Legierung 30 bis 32-kg/mm2 Festigkeit bei 2 bis 4% Dehnung und bei der binären Legierung 2.i bis 23 kg/mm2 Festigkeit bei 6 bis 7 % Dehnung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Aluminium oder Aluminium und Kupfer oder Kupfer enthaltenden Zinklegierungen eutektischer oder annähernd eutektischer bzw. peritektischer oder annähernd peritektischer Zusammensetzung zur Herstellung von Formgußstücken, insbesondere von komplizierten, z. B. dünnwandigen, mehrere Kerne benötigenden oder große Ouerschnittsänderungen aufweisenden Formgußstücken.
2. Verwendung einer Zinklegierung mit 4,5 bis 5,5-'/0, vorzugsweise 5 % Aluminium, Rest Feinzink oder Feinzink und o,oi bis o,o5% Magnesium, für den im Anspruch i genannten Zweck.
3. Verwendung einer Zinklegierung mit 6;5 bis 7,5%, vorzugsweise 7,o bis 7;o50% Aluminium, 3,o bis 4,50/0, vorzugsweise 3,$5 bis 4,00/a Kupfer, Rest Feinzink oder Feinzink und o,oi bis 0,o5 % Magnesium, für den in Anspruch i genannten Zweck.
4. Verwendung einer Zinklegierung mit 1,5 bis 2,7'/0, vorzugsweise i,9 % Kupfer, Rest Feinzink oder Feinzink und o,oi bis o,o5°/o Magnesium, für den in Anspruch i genannten Zweck. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 162 194; französische Patentschrift Nr. 754 945 USA.-Patentschrift Nr. 1 596 76i.