NL8100025A

NL8100025A - Aluminium-titaan-boor basis-legering.

Info

Publication number: NL8100025A
Application number: NL8100025A
Authority: NL
Original assignee: Cabot Berylco Inc
Priority date: 1980-01-07
Filing date: 1981-01-06
Publication date: 1981-08-03
Also published as: FR2473066B1; AU6601381A; AU533103B2; FR2473066A1; OA06778A; BR8100025A; DE3047524A1; JPS56102544A; GB2067222A; US4298408A; AR225938A1

Description

s.~^ -½ N.0. 29.683

Aluminium-titaan-boor basis-legering

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een aluminium-titaan-boor basis-legering voor gebruik bij de bevordering van gelijkmatige kleine korrels in aluminium-gietsels en op een werkwijze voor de bereiding van deze groep basis-legeringen.

5 Bij de bereiding van aluminium en aluminiumlegeringen, is het algemene praktijk een basis-legering toe te voegen aan het gesmolten aluminium of de gesmolten aluminium-legeringj vóór het gieten, voor het verkrijgen van een fijne korrelstructuur in het verkregen gegoten aluminium* Vele preparaten zijn voor dit doel voorgesteld 10 en gebruikt, In de techniek bekend zijn aluminium-basislegeringen, die titaan en boor bevatten, In de Amerikaanse octrooischriften 3,837.705 en 3.785.807 worden typische basi.slegeringen van deze groep beschreven. Basislegeringen bereid volgens de leer van deze octrooischriften zijn doelmatig bij de vervaardiging van gietsels 15 met een fijn korrelig aluminium. De in de stand der techniek beschreven basislegeringen zijn in het algemeen in de handel verkrijgbaar in de vorm van gegoten produkten of eventueel in de vorm van metaalpoeder. Tabel A laat de samenstelling zien van deze bekende basislegeringen.

20 Tabel A

Samenstelling in gew.?a van bekende produkten

Amerikaans octrooi- Amerikaans octrooi- schrift 3.785.807_ schrift 5.857.705

Breed voorkeur titaan 2-10 0,02 tot 6 3j5 tot 7»5 boor 0,3 - 5 0,01 tot 2 0,1 tot 0,3 aluminium rest rest rest vorm gietsel Τίβ^ iu Al gietsel (gietsel)

Verhouding

Ti:B 5:1 5:1 30 : 1

De vervaardiging van aluminiumprodukten met fijne korrel is enigszins beperkt als een continue werkwijze, omdat de bekende basislegeringen in de vorm van gietsels of poeder-toevoegsels niet gemakkelijk geschikt gemaakt worden om een continue uitvoering te 25 vergemakkelijken. Pogingen om het probleem op te lossen door verschillende basis-legering-toevoersystemen en dergelijke zijn niet geschikt gebleken. Derhalve blijft de vervaardiging van aluminiumprodukten met fijne korrel in hoofdzaak als een ladingsgewijze of 8100025 semi-continue werkwijze.

Het is een oogmerk van de onderhavige uitvinding een aluminium-basislegering te verschaffen} die de optimum korrelverbetering van aluminiumgietsels bevordert.

5 Het is een ander hoofdoogmerk van de onderhavige uitvinding een aluminium-basislegering te verschaffen} die bereid kan worden volgens verschillende methoden} bijvoorbeeld in de vorm van gietsels} metaalpoeder en gesmede produkten.

Deze en andere oogmerken en voordelen die voor de deskundige 10 duidelijk-, zijn, kunnen verkregen worden door de basislegeringspre-paraten beschreven in tabel B en verkrijgbaar in verschillende vormen.

Tabel B

Basislegering van de onderhavige uitvinding in gew.%

Breed Voorkeur Optimum titaan 7*5 tot 10 7j5 tot 8,5 -8 boor 0)3 tot 0)6 0,35 tot 0,3 - 0,^ aluminium rest rest rest vorm gegoten of gegoten of gegoten of gesmeed gesmeed gesmeed

Verhouding

Ti:B 13 tot 30 : 1 15 tot 25 : 1 20 : 1

Titaan dient binnen het aangegeven traject in tabel B aanwezig te zijn. Grotere gehalten titaan hebben de neiging brossere basis-15 legeringen te geven, die moeilijker in gesmede vorm kunnen worden gebracht. Lagere gehalten titaan hebben de neiging basislegeringen voort te brengen, die minder wex'kzaam zijn bij de bevordering van fijne korrels in het uiteindelijke aluminiumprodukt.

Boor dient aanwezig te zijn binnen de in tabel B aangegeven 20 trajecten. Hogere boorgehalten hebben de neiging de vorming te ve-vorderen van overmaat boriden in de basislegering. Lagere boorgehalten hebben de neiging basislegeringen voort te brengen, die minder werkzaam zijn bij de bevordering van fijne korrels in het uiteindelijke aluminiumprodukt.

25 Het is in de metallurgische techniek bekend, dat de fabricage

Va& een gesmeed produkt afhankelijk is van de bewerkbaarheid van de legering. Er dient een voldoende bewerkbaarheid te zijn om de legering te bewerken tot de gewenste configuratie. Legeringen van deze groep vereisen in het algemeen geen enkele mate van verwerkbaarheid 30 omdat zij voortgebracht worden in de "gegoten” toestand of in de vorm van een deeltjesvormig materiaal, zoals een poeder.

8 1 0 0 0 2 5 3 v» - *

De onderhavige uitvinding verschaft een legering met een voldoende verwerkbaarheid voor verwerking tot een staaf. De legering van de onderhavige uitvinding vergemakkelijkt daarbij de bereiding van aluminiumlegeringen volgens een continue werkwijze.

5 De in tabel B gesuggereerde titaan tot boor verhoudingen zijn geschikt als een richtlijn om overschrijding van het voorkeurseven-wicht van deze elementen in de basislegering te voorkomen. De gesuggereerde verhoudingen zijn ook een richtlijn bij de bereiding van geschikt bewerkbare basislegeringen voor produ kt ie in de gesmede 10 vorm.

Resultaten uit een reeks experimenten hebben aangetoond , dat legeringen bereid binnen het samenstellingstraject van tabel B voortgebracht kunnen worden in de vorm van een gesmede continue staaf. De verschaffing van een optimale basislegering in de vorm 15 van een staaf stelt een belangrijk voordeel voor in de aluminium-gietindustrie. Basislegeringtoevoegingen gemaakt door een staaf bevorderen de continue produktie van aluminiumgietsels en verschaffen ook een gelijkmatiger produkt. Derhalve wordt de continue verwerking van aluminium verschaft zoals hiervoor besproken.

20 Een reeks proeven werd gedaan om (1) de optimum-samenstelling van de basislegering voor het geven van fijne korrelstructuur in gietsels en (2) de optimum samenstelling van de basislegering met een voldoende vewerkbaarheid om verwerkt te worden tot een continue spiraalstaaf van 9,5 mm vast te stellen. De beproeving werd uitge- 25 voerd op een speciaal ontworpen geïntegreerde continue giet en werk staafwalQfi De legering werd gesmolten tot de gewenste samenstelling en continu gegoten tot een staaf met een diameter van J8 mm. De staaf werd vervolgens continu verkleind tot een staaf met een diameter van 9,5 mm in 10 reductietrappen. De afmetingen werden gekozen 30 als doelmatige verwerkingseenheden. Andere afmetingen en vormen kunnen vervaardigd worden, bijvoorbeeld een staaf van 3»2 mm afhankelijk van de specifieke aluminiumgietsel-behoefte. De staven kunnen de vorm hebben van een rechthoekige, vierkante of elke andere dwarsdoorsnede-configuratie.

35 Beproeving om de optimale samenstelling vast te stellen voor een doelmatige fijne korrelregeling resulterend in de samenstelling varieert zoals aangegeven in tabel 3. De beste praktijk-legering lijkt ongeveer 7»5 % titaan, 0,3 % boor en de rest aluminium te zijn. Echter gaven volgende proeven voor het vaststellen van de op-ifO timum-samenstelling voor verwerkbaarheid aan, dat ongeveer 3 fó ti- 8100025 *t ~tr taan O * if boor het optimum compromis is voor de beste resultaten. Deze samenstellingen zijn bepaald als gemiddelden van vele experimentele waarden. De trajecten, zoals aangegeven in tabel B, zijn voorgesteld als een doelmatige richtlijn bij de commerciële 3 vervaardiging wanneer de eisen voor verwerkbaarheid niet kritisch zijn. In hoofdzaak lijkt het doelmatige verwerkingstraject voor de optimale samenstelling van de onderhavige uitvinding ongeveer 7»5 tot ongeveer 8 % titaan, ongeveer 0,3 tot ongeveer 0,Zf % boor en de rest in hoofdzaak aluminium plus verontreinigingen, die gewoon-10 lijk samengaan met legeringen van deze groep, te zijn.

De basislegering van de onderhavige uitvinding kan volgens op zichzelf bekende methoden gesmolten en voortgebracht worden. De basislegering van de onderhavige uitvinding is op geen enkele wijze beperkt met betrekking tot de werkwijze voor het smelten en rege-15 len van de samenstellingen.

De geïntegreerde continue giet- en staafwalseenheid was in het bijzonder ontworpen voor de·vervaardiging van staven. De eenheid vormt geen deel van de onderhavige uitvinding. Bij de bereiding van de gesmede experimentele legeringen werden geen ongewone problemen 20 opgemerkt.

Bewerkbare eigenschappen van de basislegering van de onderhavige uitvinding werden ontwikkeld zoals vereist voor produktie op op de speciaal ontworpen eenheid. De verwerkbare eigenschappen zijn op gelijke wijze vereist met het gebruik van alle bekende con-25 ventiqnele apparatuur, die noodzakelijk is om gegoten of gesmede -voortbrengsels voort te brengen. Deskundigen zijn vanzelfsprekend in staat de basislegering van de onderhavige uitvinding te verwerken volgens alle bekende smeedprocessen. Zoals hiervoor vermeld worden geen ongewone problemen verwacht bij de smeedbewerking. Het 30 is vanzelfsprekend duidelijk, dat de basislegering van de onderhavige uitvinding ook verwerkt kan worden in de vorm van gietsels, poeder, gietstaven en dergelijke. Verwerking door middel van een gietstaaf en een gesmede vorm verdient de voorkeur.

8100025

Claims

5 ~
1. Basislegering in hoofdzaak bestaande uit 7i5 tot 10 gew.% titaan, 0,5 tot 0,6 gew.fa boor en de rest aluminium plus incidentele verontreinigingen.
2. Basislegering volgens conclusie 1, met het ken merk, dat 7i5 tot 8,5 gew.$ titaan en 0,35 tot 0,5 gew.?o boor aanwezig zijn.
3· Basislegering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 7,5 tot 8 gew.Jo titaan en 0,3 tot 0,ij. gew,?j boor aan-10 wezig zijn. if. Basislegering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ongeveer 8 gew.Ja titaan en ongeveer 0,lf gew.fj boor aanwezig zijn.
5. Basislegering volgens conclusie 1 in gietvorm.
6. Basislegering volgens conclusie 1 in de vorm van een ge smeed produku. ****** 8100025