NO128282B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO128282B
NO128282B NO00583/70A NO58370A NO128282B NO 128282 B NO128282 B NO 128282B NO 00583/70 A NO00583/70 A NO 00583/70A NO 58370 A NO58370 A NO 58370A NO 128282 B NO128282 B NO 128282B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alloy
viscosity
temperature
foaming
molten
Prior art date
Application number
NO00583/70A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
L Niebylski
C Jarema
T Lee
Original Assignee
Ethyl Corp
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 Ethyl Corp filed Critical Ethyl Corp
Publication of NO128282B publication Critical patent/NO128282B/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08Alloys with open or closed pores
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/08Alloys with open or closed pores
    • C22C1/083Foaming process in molten metal other than by powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av et fast, formet produkt av et oppskummet metall bestående av aluminium som er legert med minst 1,2 vekt % magnesium, silisium eller-tinn. Process for producing a solid, shaped product from a foamed metal consisting of aluminum alloyed with at least 1.2% by weight of magnesium, silicon or tin.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for The present invention relates to a method for

fremstilling av oppskummet aluminiummeta11. production of foamed aluminum meta11.

Oppskummede metaller er tidligere beskrevet,se f.eks. Foamed metals have previously been described, see e.g.

US-patentskriftene 2 895 819, 3 300 296 og 3 29.7 431. Vanligvis fremstilles slike skum ved å tilsette en gass-utviklende forbindelse til et smeltet metall og blandingen opphetes for å spalte forbindelsen så at det dannes en esegass. Gassen ekspanderer og bevirker at metallet skummes opp. Etter skumningen avkjøles det resulterende produkt så at det dannes et oppskummet fast legeme. Det gass-skummende faste stoff kan være et metallhydrid, som TiH2. ZrH2 eller litiumhydrid, se US-patentskrift 2 983 597. Mange skum av tidligere kjent art oppviser celler av ikke-jevn struktur eller en uønsket stor størrelse. En hovedårsak til dette er den manglende evne til å utvikle esegass og dispergere den gjennom massen som skal oppskummes med optimalt ønskede has-tigheter. Det foreligger således et behov for en framgangsmåte til å øke viskositeten av det smeltede metall for å kunne understøtte esetrinnet. Foreliggende oppfinnelse tilfredsstiller dette behov. U.S. Patents 2,895,819, 3,300,296 and 3,297,431. Typically, such foams are made by adding a gas-evolving compound to a molten metal and heating the mixture to decompose the compound to form an off gas. The gas expands and causes the metal to foam up. After the foaming, the resulting product is cooled to form a foamed solid. The gas-foaming solid may be a metal hydride, such as TiH2. ZrH 2 or lithium hydride, see US Patent 2,983,597. Many prior art foams exhibit cells of non-uniform structure or an undesirably large size. A main reason for this is the inability to develop ese gas and disperse it through the mass to be foamed at optimally desired speeds. There is thus a need for a method to increase the viscosity of the molten metal in order to be able to support the etching step. The present invention satisfies this need.

I henhold.til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte ved fremstilling av et fast, formet produkt, av et oppskummet metall bestående av aluminium som er legert med minst 1,2 vekt%, fortrinnsvis 2-35 vekt%, magnesium, silisium eller tinn, hvor et fortykning smiddel blandes med den smeltede legering og derefteret esemiddel, som et hydrid av zirkonium, hafnium eller titan tilsettes, hvorefter man lar legeringen stivne. Fremgangsmåten karakteriseres ved at det anvendes et fortykningsmiddel som normalt er gassformig ved arbeidsbetingelsene og består av oksygen, karbondioksyd, nitrogen, luft, vann eller en inert gass som argon. According to the invention, a method is provided for the production of a solid, shaped product, from a foamed metal consisting of aluminum which is alloyed with at least 1.2% by weight, preferably 2-35% by weight, of magnesium, silicon or tin, where a thickening agent is mixed with the molten alloy and then a blowing agent, such as a hydride of zirconium, hafnium or titanium is added, after which the alloy is allowed to solidify. The method is characterized by the fact that a thickening agent is used which is normally gaseous under the working conditions and consists of oxygen, carbon dioxide, nitrogen, air, water or an inert gas such as argon.

US-patent 3.300.296 beskriver et kiselsyreholdig ikke-metallisk aggregat i smeiten som et fortykningsmiddel. Dette med-fører den åpenbare ulempe at det hermed innføres en fast fremmed substans som vil bli i produktet. Det har videre vist seg at det produkt som fåes i overensstemmelse med teknikkens nivå er langt mindre tilfredsstillende enn det produkt som fremstilles i henhold til foreliggende oppfinnelse. Dette fremgår av de nedenfor angitte data som angir egenskapene av seks oppskummende aluminiumlegerings-prøver. Prøve A ble fremstilt i overensstemmelse med foreliggende fremgangsmåte, den såkalte Ethyl-prosess og prøve C ble fremstilt i henhold til fremgangsmåten etter US-patent 3.300.296 US patent 3,300,296 describes a silicic acid-containing non-metallic aggregate in the melt as a thickening agent. This entails the obvious disadvantage that a solid foreign substance is thereby introduced which will remain in the product. It has also been shown that the product obtained in accordance with the state of the art is far less satisfactory than the product produced according to the present invention. This is evident from the data given below which indicate the properties of six foaming aluminum alloy samples. Sample A was prepared in accordance with the present method, the so-called Ethyl process and sample C was prepared according to the method according to US patent 3,300,296

DATA ANGÅENDE OPPSKUMMEDE ALUMINIUM/MAGNESIUM-LEGERINGSPRØVESTYKKER DATA ON FOAMED ALUMINUM/MAGNESIUM ALLOY SPECIMENS

BEMERKNINGER ANGÅENDE PRØVESTYKKENE OG FREMSTILLINGEN NOTES REGARDING THE SAMPLES AND THE MANUFACTURE

A. Legeringen som ble anvendt var en aluminium-magnesium- A. The alloy used was an aluminium-magnesium-

legering som inneholdt 7 vekt% magnesium og ca. 92,3% aluminium. Legeringen ble smeltet og oksygen ble innført under omrøring som alloy that contained 7% by weight of magnesium and approx. 92.3% aluminium. The alloy was melted and oxygen was introduced with stirring which

et fortykningsmiddel før tilsetningen av zirkoniumhydrid som et esemiddel. Materialet ble helt eller støpt og stivnet til store blokker eller plater eller såkalte "biscuits" og oppsaget til plater av 2,5 cm tykkelse. Tettheten av prøvestykket var 0,229 kg/liter (14,3 Ibs. per cu.ft) som svarer til en relativ tetthet sammenlignet med den faste legering av 0,0875. a thickening agent prior to the addition of zirconium hydride as a blowing agent. The material was poured or cast and solidified into large blocks or slabs or so-called "biscuits" and sawn into slabs of 2.5 cm thickness. The density of the sample was 0.229 kg/liter (14.3 Ibs. per cu.ft.) which corresponds to a relative density compared to the solid alloy of 0.0875.

B. Dette prøvestykket antas å representere det beste mate- B. This sample is believed to represent the best mate-

riale som fremstilles i henhold til den tidligere kjente fremgangsmåte som representert av US-patent 2.983.597. Det ble anvendt en legering svarende generelt til den ovennevnte legering A, nemlig med ca. 1% magnesiummetall. Fremstillingsprosessen var den som er angitt i patentskriftet, zirkoniumhydrid ble tilsatt under kraftig omrøring til den smeltede aluminiumlegering. Skumning resulterte og den smeltede oppskummede masse ble avkjølt og stivnet. Man fikk en middels tetthet av 0,189 kg/liter (11,8 lbs/cu.ft.). riale which is produced according to the previously known method as represented by US patent 2,983,597. An alloy corresponding in general to the above-mentioned alloy A was used, namely with approx. 1% magnesium metal. The manufacturing process was as stated in the patent, zirconium hydride was added under vigorous stirring to the molten aluminum alloy. Foaming resulted and the molten foamed mass was cooled and solidified. An average density of 0.189 kg/liter (11.8 lbs/cu.ft.) was obtained.

Dette svarer til en relativ tetthet, sammenlighet med den opp-rinnelige legering av 0,072. Størrelsene av hulrommene i det stivnede produkt var i høy grad varierende. This corresponds to a relative density, similar to the meltable alloy, of 0.072. The sizes of the voids in the solidified product were highly variable.

C. Fremgangsmåten i dette tilfelle var basert på den teknikk C. The procedure in this case was based on that technique

som er åpenbart i US-patent 3.300.296. Den anvendte legering inneholdt ca. 2,5 vekt% magnesium og ca. 0,4 vekt% krom. 890 vektdeler ble smeltet og 26,7 deler av 115 mesh vermiculitt ble tilsatt ved 660°C. Det var ikke mulig å tilsette ved 610°C, which is disclosed in US Patent 3,300,296. The alloy used contained approx. 2.5% by weight magnesium and approx. 0.4 wt% chromium. 890 parts by weight were melted and 26.7 parts of 115 mesh vermiculite was added at 660°C. It was not possible to add at 610°C,

fordi metallet ikke var tilstrekkelig flytende ved denne temperatur. Tilsetningen krevet 1,5 minutter og resulterte i noen skumning. because the metal was not sufficiently liquid at this temperature. The addition required 1.5 minutes and resulted in some foaming.

Etter omrøring ble ytterligere 8,9 deler 10 mesh vermiculitt, som inneholdt 0,44 deler HjO innrørt i ca. 20 sekunder ved 660°C. After stirring, an additional 8.9 parts of 10 mesh vermiculite, containing 0.44 parts of H2O, was stirred in for approx. 20 seconds at 660°C.

Chargens skummet opp og ble stivnet. Det stivnede materiale Chargens foamed up and solidified. The solidified material

oppviste en middels tetthet av ca. 0,94 kg/liter (59 Ibs per. showed a medium density of approx. 0.94 kg/litre (59 Ibs per

cu.ft.). Dette er en relativ tetthet av ca. 0,35, basert på tettheten av den stivnede legering. cu.ft.). This is a relative density of approx. 0.35, based on the density of the solidified alloy.

D. Ved denne prosess, efterfulgte man fremgangsmåten efter . eksempel 3 i US-patent 3.300.296. Legeringen (ACOA4043) inne- D. In this process, the procedure was followed according to . example 3 in US patent 3,300,296. The alloy (ACOA4043) contains

holdt ca. 5% silisium, og 95% aluminiim med en tetthet av ca. held approx. 5% silicon, and 95% aluminum with a density of approx.

2,679 kg/liter (167 Ibs. per cu.ft.). Til 988 deler av den smeltede legering ble tilsatt 39,4 deler 115 mesh vermiculitt under omrøring over en periode av 1 minutt ved 660°C. Til dette ble tilsatt 98,5'deler av en pulverformet blanding av zirkoniumhydrid og en eutektisk legering av 33% magnesium og 63% aluminium. 2.679 kg/liter (167 Ibs. per cu.ft.). To 988 parts of the molten alloy was added 39.4 parts of 115 mesh vermiculite with stirring over a period of 1 minute at 660°C. To this was added 98.5 parts of a powdered mixture of zirconium hydride and a eutectic alloy of 33% magnesium and 63% aluminium.

Det ble omrørt i 1,5 minutter ved 660°C. Chargen skummet og den It was stirred for 1.5 minutes at 660°C. The charge foamed and it

ble avkjølt og stivnet. Det resulterende faste skumprodukt hadde en tetthet i middel av 0,54 kg/liter (34 Ibs. per cu.ft.), som er ca. 0,203 i forhold til den faste homogene legering. was cooled and solidified. The resulting solid foam product had an average density of 0.54 kg/liter (34 Ibs. per cu.ft.), which is approx. 0.203 in relation to the solid homogeneous alloy.

E. Denne prøve ble fremstilt i henhold til US-patent E. This sample was manufactured in accordance with US patent

3.300.296 eksempel 4. En legering svarende til den som ble brukt ved prøve A ble anvendt. Til 865 deler ble tilsatt, under om- 3,300,296 example 4. An alloy similar to that used in sample A was used. To 865 parts were added, during re-

røring, 60,5 deler av 15-50 mesh vermiculitt i en periode av ca. stirring, 60.5 parts of 15-50 mesh vermiculite for a period of approx.

4 minutter. Temperaturen ble økt til 680°C og chargen oppskummet og det ble avkjølt og stivnet. Tetthetsområdet for den stivnede prøve var fra 0,449 til 0,60 kg/liter (28 til 38 lbs/cu.ft.), 4 minutes. The temperature was increased to 680°C and the charge foamed and it was cooled and solidified. The density range of the solidified sample was from 0.449 to 0.60 kg/liter (28 to 38 lbs/cu.ft.),

prøvene oppviste en tetthet av 0,60 kg/liter (38 lbs/cu.ft.) eller en relativ tetthet av 0,207 sammenlignet med den faste legering. the samples showed a density of 0.60 kg/liter (38 lbs/cu.ft.) or a relative density of 0.207 compared to the solid alloy.

F. Fremgangsmåten ved denne prøve var basert på eksempel 1 i US-patent 3.300.296, efterfulgt av tilsetning av zirkonium- F. The procedure for this test was based on example 1 in US patent 3,300,296, followed by the addition of zirconium

hydrid. Til 745 deler av" en smeltet legering *av den samme sammensetning som for prøvene A og E ble tilsatt 22,2 deler av 115 mesh vermiculitt ved 6 70°C. Derpå ble tilsatt 4,5 deler zirkoniumhydrid ved 680°C og det fant sted en kraftig skumning. Efter stivning kunne man iaktta tettheter av fra (17 til 22 lbs/cu.ft.) ;0,272 til 0,352 kg/liter. Prøvene F hadde en tetthet av 0,28 ;kg/liter (17,5 lbs/cu.ft.), eller en tetthet i forhold til den stivnede legering av 0,107. ;De viskøse smelter gir bedre skum enn legeringer som ikke er behandlet med viskositetsøkende eller fortykkende midler. Metallskumproduktene er nyttige som konstruksjons-materialer, f.eks. som ytterveggfelter. De ikke-støkiometriske esemidler er fordelaktige, da de frigjør hydrogen langsommere. ;Vanligvis har smeltet aluminium og smeltede aluminiumlegeringer en viskositet som er av samme størrelsesorden som vanns viskositet. Når slike legeringer behandles med et vis-kositetsøkende middel i henhold til oppfinnelsen, kan det fremstilles en meget "tykkere" smelte. Generelt er tykkelsen proporsjonal med mengden av tilsatt middel. Det er faktisk mulig å fremstille et material at det er så tykt at det ikke kan omrøres ved hjelp av kraftige omrøringsinnretninger. ;Uttrykket viskositet anvendes her for å betegne en væskes fluiditet. (I teknisk forstand er fluiditeten resiprok med viskositeten eller den tilsynelatende viskositet.) En væske vil strømme langsomt - ha mindre fluiditet - når viskositeten øker. Det er to typer av viskositet, virkelig viskositet og tilsynelatende viskositet. Tilsynelatende viskositet refererer seg til den viskositet som svarer til utseende og mobiliteten av en væske som når den måles med et viskosi-meter, ikke gir noen eller bare en svak endring av den sanne eller virkelige viskositet. Et eksempel på et materiale som oppviser tilsynelatende viskositet er pisket krem. Det er ikke kjent med sikkerhet hvor vidt den viskositetsøkende behandling i henhold til oppfinnelsen resulterer i en økning av den virkelige og/eller tilsynelatende viskositet. Ikke desto mindre endrer det viskositetsøkende middel aluminium-legeringene . f ra ...et materiale med omtrent samme motstandsevne like overfor strømning som vann, til substanser som er meget mindre fluide. Det viser seg at økningen:i viskositet er en hovedøkning av den tilsynelatende viskositet og en mindre økning av den virkelige eller sanne viskositet. Vi har funnet at viskositetsøkende behandling av en aluminiumlegering med 1% magnesium øket viskositeten (i henhold til viskositetsmåling) bare méd ca. 16 cP. Når en slik smeltet -legering behandles, f.eks. véd den fremgangsmåte som er angitt i- de følgende eksempler, blir' ikke desto mindre legeringen så tykk at den ikke vil kunne helles ut av en skje selv når skjeen vendes rundt. ;Fortykkede aluminiumlegeringer gir i henhold til oppfinnelsen metallskum -som er bedre enn skum fra legeringer som ikke er behandlet i overensstemmelse med oppfinnelsen. I skum fremstillet i henhold til oppfinnelsen er porestørrelsen mindre og mere jevn. Anvendelsen av et viskositetsøkende middel i henhold til oppfinnelsen gjør det videre mulig å anvende en mindre mengde av esemidlet enn det ellers ville være nødvendig å bruke* hydride. To 745 parts of" a molten alloy *of the same composition as for samples A and E was added 22.2 parts of 115 mesh vermiculite at 670°C. Then 4.5 parts of zirconium hydride were added at 680°C and it found place a vigorous foaming. After solidification, densities of from (17 to 22 lbs/cu.ft.) ;0.272 to 0.352 kg/liter could be observed. Samples F had a density of 0.28 ;kg/liter (17.5 lbs /cu.ft.), or a density relative to the solidified alloy of 0.107. ;The viscous melts produce better foam than alloys not treated with viscosity-increasing or thickening agents. The metal foam products are useful as construction materials, e.g. as outer wall fields. The non-stoichiometric blowing agents are advantageous, as they release hydrogen more slowly. ;Typically, molten aluminum and molten aluminum alloys have a viscosity of the same order of magnitude as the viscosity of water. When such alloys are treated with a viscosity-increasing agent according to the invention , it can be stated is added to a much "thicker" melt. In general, the thickness is proportional to the amount of added agent. It is actually possible to produce a material that is so thick that it cannot be stirred using powerful stirring devices. The term viscosity is used here to denote the fluidity of a liquid. (In a technical sense, fluidity is the reciprocal of viscosity or apparent viscosity.) A liquid will flow slowly - have less fluidity - as viscosity increases. There are two types of viscosity, true viscosity and apparent viscosity. Apparent viscosity refers to the viscosity corresponding to the appearance and mobility of a liquid which, when measured with a viscometer, produces no or only a slight change in the true or real viscosity. An example of a material that exhibits apparent viscosity is whipped cream. It is not known with certainty to what extent the viscosity-increasing treatment according to the invention results in an increase of the real and/or apparent viscosity. Nevertheless, the viscosity increasing agent changes the aluminum alloys. from ...a material with roughly the same resistance to flow as water, to substances that are much less fluid. It turns out that the increase in viscosity is a major increase in apparent viscosity and a minor increase in real or true viscosity. We have found that viscosity-increasing treatment of an aluminum alloy with 1% magnesium increased the viscosity (according to viscosity measurement) only by approx. 16 cP. When such a molten alloy is treated, e.g. with the method indicated in the following examples, the alloy nevertheless becomes so thick that it will not be possible to pour it out of a spoon even when the spoon is turned around. Thickened aluminum alloys according to the invention give metal foam - which is better than foam from alloys which have not been treated in accordance with the invention. In foam produced according to the invention, the pore size is smaller and more uniform. The use of a viscosity-increasing agent according to the invention also makes it possible to use a smaller amount of the emulsifier than would otherwise be necessary*

C02-behandling er f.eks. et fordelaktig forutgående trinn før esingen med et metallhydrid; Anvendelse av en C02-behandling.i henhold til oppfinnelsen gjør det mulig å anvende mindre av hydrid, som TiH2 eller ZrH,,. Etter behandlingen med CO,, i henhold til oppfinnelsen behøver man m.a.o. ikke å anvende så meget Til^ / f.eks., for å oppnå den ønskede skumningsgrad. Nedset-telsen av den TiH2~ eller ZrH2-mengde som kreves står ikke i noe forhold til ekspansjonsgraden -med C02• Vi har f.eks. funnet at C02-forbehandling vil medføre at 0,6 g ZrH2 gir den samme ekspansjon som 1,0 g gir véd "fråvær av C02-forbehandling. Dette medfø-rer betydelige besparelser med hensyn til eseomkostningene. C02 treatment is e.g. an advantageous preliminary step before etching with a metal hydride; Application of a C02 treatment according to the invention makes it possible to use less hydride, such as TiH2 or ZrH2. After the treatment with CO, according to the invention, one needs, among other things, not to use so much Til^ / e.g., to achieve the desired degree of foaming. The reduction of the amount of TiH2~ or ZrH2 that is required is in no way related to the degree of expansion -with C02• We have e.g. found that C02 pre-treatment will result in 0.6 g ZrH2 giving the same expansion as 1.0 g gives in the absence of C02 pre-treatment. This leads to significant savings with respect to production costs.

Man kan beregne hvor meget hydrogengass som kreves for å oppnå en ønsket skumningsgrad.. Mengden av hydrogengass uttrykkes hensiktsmessig som teori-mengder. En teori-mengde er den mengde gass som vil bli utviklet (hvis det forgassende faste stoff spaltes fullstendig) for å gi et kjent tomromsvolum i en masse - som.kan uttrykkes i skumproduktets vekt pr. volumenhet, f.eks. g/ml. For oppnåelse av et skumprodukt med en vekt av 0,24 kg pr. liter kreves 2,5-3,0 teorimengder TiH2 og dette svarer til 0,8-1,0 g TiH2 pr. 1000 g metall. Etter C02~behandling kreves imidlertid for å You can calculate how much hydrogen gas is required to achieve a desired degree of foaming. The amount of hydrogen gas is appropriately expressed as theoretical amounts. A theoretical amount is the amount of gas that will be developed (if the gasifying solid is completely decomposed) to give a known void volume in a mass - which can be expressed in the weight of the foam product per volume unit, e.g. g/ml. To obtain a foam product with a weight of 0.24 kg per liter, 2.5-3.0 theoretical amounts of TiH2 are required and this corresponds to 0.8-1.0 g TiH2 per 1000 g of metal. However, after C02~ treatment is required to

få et tilsvarende skumprodukt bare 1,2-1,7 teorimengder eller 0,4-0,6 g TiH2- get a corresponding foam product only 1.2-1.7 theoretical amounts or 0.4-0.6 g TiH2-

Zirkoniumhydrid, hafniumhydrid og titanhydrid har hen-holdsvis formlene ZrH2, HfH2 og TiH2. Handelsproduktene inneholder vanligvis noe mindre hydrogen enn den støkiometriske mengde. Handelshydrider kan således oppvise 1,98 mol hydrogen pr. mol metall. Vi har funnet at det oppnås bedre resultater hvis hydridene varmebehandles eller utglødes før bruken. Varmebehandling (hydridet utsettes for temperaturer fra ca. 100 til ca. 400°C i en tid Zirconium hydride, hafnium hydride and titanium hydride have the formulas ZrH2, HfH2 and TiH2, respectively. The commercial products usually contain somewhat less hydrogen than the stoichiometric amount. Commercial hydrides can thus exhibit 1.98 mol of hydrogen per moles of metal. We have found that better results are achieved if the hydrides are heat treated or annealed before use. Heat treatment (the hydride is exposed to temperatures from approx. 100 to approx. 400°C for a time

av fra 1 til 24 timer) fjerner hydrogen gradvis. Når sammensetnin-gen blir fra 1,65 til 1,80 mol hydrogen pr. mol metall, fåes et ut-merket esemiddel. Disse midler gir hydrogen med en redusert hastighet. Det vil derfor bli mere tid til å blande materialene med det of from 1 to 24 hours) gradually removes hydrogen. When the composition becomes from 1.65 to 1.80 moles of hydrogen per mole of metal, an excellent foaming agent is obtained. These agents provide hydrogen at a reduced rate. There will therefore be more time to mix the materials with it

smeltede metall. Denne økede tid vil derfor gi en mere jevn blanding. En slik tilblanding og den langsommere frigjøring av hydrogen gir mindre og mere jevne porestørrelser. molten metal. This increased time will therefore give a more even mixture. Such admixture and the slower release of hydrogen result in smaller and more uniform pore sizes.

Viskositetsøkende midler som anvendes i henhold til oppfinnelsen er argon, nitrogen, luft, oksygen, karbondioksyd og vann. Den mekanisme ved hvilken disse midler øker viskositeten av smeltede legeringer, er ikke kjent, og videre kan mekanismen være forskjellig i hvert enkelt tilfelle. Det antas at argon øker viskositeten ved en eller annen fysikalsk mekanisme. På den annen side kan kjemiske aspekter gjøre seg gjeldende ved fortykning ned C02» Forsøksindikasjoner på dette er at det i enkelte tilfelle oppstår små overflatebranner når den smeltede legering behandles med C02- I enkelte tilfelle er det blitt iakttatt en acetylen-lignende lukt ved C02-behandling. Viscosity-increasing agents used according to the invention are argon, nitrogen, air, oxygen, carbon dioxide and water. The mechanism by which these agents increase the viscosity of molten alloys is not known, and furthermore the mechanism may be different in each individual case. It is believed that argon increases the viscosity by some physical mechanism. On the other hand, chemical aspects can come into play when thickening down C02" Experimental indications of this are that in some cases small surface fires occur when the molten alloy is treated with C02- In some cases an acetylene-like smell has been observed with C02- treatment.

Den fysikalske tilstand av det viskositetsøkende middel er ikke av kritisk betydning. Man kan m.a.o. anvende faste stoffer, væsker eller gasser. F.eks. kan C02 foreligge i gassformet eller fast tilstand, vann kan anvendes som flytende vann, is eller damp. Nitrogen kan anvendes som gass eller som en væske med lav temperatur. Fortykningsmidlet kan anvendes i en hvilken som helst fysikalsk tilstand som det kan oppvise, og man kan oppnå en økning av viskositeten. The physical state of the viscosity increasing agent is not of critical importance. One can e.g. use solids, liquids or gases. E.g. C02 can be present in gaseous or solid state, water can be used as liquid water, ice or steam. Nitrogen can be used as a gas or as a low-temperature liquid. The thickener can be used in any physical state that it can exhibit, and an increase in viscosity can be achieved.

For å oppnå fortykkelsen tilsettes det viskositetsøkende middel til den smeltede legering. Stivning unngås ved å arbeide ved tilstrekkelig høye temperaturer. De temperaturer som anvendes er vanligvis innenfor området av fra 20 til 90°C over legeringens smeltepunkt. Vi har bemerket at økningen i viskositet er av kortere varighet ved høyere temperaturer. To achieve the thickening, the viscosity-increasing agent is added to the molten alloy. Solidification is avoided by working at sufficiently high temperatures. The temperatures used are usually within the range of from 20 to 90°C above the melting point of the alloy. We have noted that the increase in viscosity is of shorter duration at higher temperatures.

I alminnelighet er de temperaturer som anvendes, over 600°C, men lavere enn 760°C. For mange legeringer er temperaturom-rådet fra ca. 650 til 720°C. Ved disse temperaturer er viskosi-tetsøkningen temmelig permanent. I mange tilfeller vil økningen, vare ca. en halv time' eller mere. Dette er en tilstrekkelig tid for den videre bearbeidelse for fremstilling av skum. Viskositets-økningen vil forbli selv etter korte utsettelser for noe høyere temperaturer. Hvis det er ønsket å opprettholde viskositeten i lenge-re perioder, kan det tilsettes mere av fortykningsmidlet når den smeltede legering begynner å bli "tynnere".' In general, the temperatures used are above 600°C, but lower than 760°C. For many alloys, the recommended temperature range is from approx. 650 to 720°C. At these temperatures, the increase in viscosity is fairly permanent. In many cases, the increase will last approx. half an hour' or more. This is a sufficient time for the further processing for the production of foam. The viscosity increase will remain even after short exposures to somewhat higher temperatures. If it is desired to maintain the viscosity for longer periods, more of the thickener can be added when the molten alloy begins to "thinner".

Varigheten av viskositetsøkningen synes å være omvendt proporsjonal med temperaturen. Hvis man imidlertid ønskerå arbeide ved høyere temperaturer, kan man tilsette.mere av det visko-sitetsøkende middel. Den økede mengde av midlet kan tilsettes fra først av eller om ønskes tilsettes det i delmengder ettersom smeiten begynner å bli tynnere. The duration of the viscosity increase appears to be inversely proportional to temperature. If, however, you wish to work at higher temperatures, you can add more of the viscosity-increasing agent. The increased amount of the agent can be added from the start or, if desired, it can be added in partial amounts as the mixture begins to thin.

For å oppnå viskositetsøkningen må det viskositetsøken- To achieve the viscosity increase, the viscosity increase must

de middel iblandes i den smeltede- legering. Det er m.a.o. ikke nok bare å behandle overflaten av. smeiten med midlet. Midlet må således innblandes i den smeltede' masse som skal behandles. Det- the agent is mixed into the molten alloy. It is m.a.o. not enough just to treat the surface of. the forge with the agent. The agent must thus be mixed into the molten mass to be treated. The-

te kan utføres ved en hvilken som helst blandeteknikk, som f.eks. tea can be made by any mixing technique, such as e.g.

en effektiv omrøring. an efficient stirring.

Mengden av det viskositetsøkende middel som må tilsettes er ikke-kjent med full sikkerhet. Dette skyldes at det ikke er til å unngå tap av noe middel når blandingen utføres. Tapet har en viss likhet med fjernelsen av vanndråper som anbringes på en het panne. Dette tap skyldes forskjellen mellom temperaturen av den smeltede legering og det viskositetsøkende middel. Som det vil sees fra bruken av flytende luft eller nitrogen, eller fast C02 / The amount of viscosity-increasing agent that must be added is not known with absolute certainty. This is because there is no way to avoid the loss of any agent when the mixture is carried out. The loss has some resemblance to the removal of water droplets placed on a hot pan. This loss is due to the difference between the temperature of the molten alloy and the viscosity increasing agent. As will be seen from the use of liquid air or nitrogen, or solid C02 /

kan temperaturforskjellen være meget stor. the temperature difference can be very large.

Under anvendelse av en omrøringshastighet av 100. til Using a stirring rate of 100 to

3000 rpm anvendes vanligvis fra 0,25-6,0 g av det viskositetsøken-de middel"pr. hver 100 g av legeringen, fortrinnsvis fra. 0,5-5,0 g. 3000 rpm usually from 0.25-6.0 g of the viscosity-increasing agent is used per 100 g of the alloy, preferably from 0.5-5.0 g.

Mere fordelaktig anvendes for: More advantageously used for:

C02 fra 1-3 g C02 from 1-3 g

H20 1 til 6 g H20 1 to 6 g

luft 0,5 til 3' g air 0.5 to 3' g

N2 1 til 4 g N2 1 to 4 g

argon 1 til 4 g argon 1 to 4 g

pr. hver 100 g av legeringen. per every 100 g of the alloy.

Det viskositetsøkende middel bør tilsettes hurtig,fortrinnsvis i løpet av en periode av 15 sekunder til 3 minutter. Tiden kan.økes hvis det anvendes en forholdsvis større mengde av midlet. The viscosity increasing agent should be added rapidly, preferably over a period of 15 seconds to 3 minutes. The time can be increased if a relatively large amount of the agent is used.

Trykket ved hvilket det viskositetsøkende middel tilsettes til den smeltede:legering, er.ikke av kritisk betydning. Således kan.det anvendes sub-atmosfærisk trykk, super-atmosfærisk trykk eller trykk fra den omgivende atmosfære. I de fleste tilfeller oppnåes ikke noen særlig fordel ved å anvende trykk mindre enn det omgivende trykk. Omgivende trykk er å foretrekke. Imidlertid kan det i enkelte tilfeller være fordelaktig å anvende øket trykk, f.eks. opp til 105 kg/cm 2. Slike trykk medfører at esemidlet tvinges til å blande seg med den smeltede legering, det lukkede kar og det økede trykk hemmer unnvikningen av det viskositetsøken-de middel. The pressure at which the viscosity increasing agent is added to the molten alloy is not critical. Thus, sub-atmospheric pressure, super-atmospheric pressure or pressure from the surrounding atmosphere can be used. In most cases, no particular advantage is gained by applying pressure less than the ambient pressure. Ambient pressure is preferred. However, in some cases it may be advantageous to use increased pressure, e.g. up to 105 kg/cm 2. Such pressures mean that the foaming agent is forced to mix with the molten alloy, the closed vessel and the increased pressure inhibit the escape of the viscosity-increasing agent.

De viskositetsøkende midler i henhold til oppfinnelsen virker ikke i alle henseende som en esegass som hydrogen. De gir meget mindre ekspansjon enn en tilsvarende mengde av hydrogen. F.eks. er den ekspansjon som skyldes CO,, i enkelte tilfelle bare 1/8 til 1/10 av den ekspansjon som forårsakes av en ekvivalent mengde hydrogen. I noen tilfeller er ekspansjonen som skyldes CO2 mindre. The viscosity-increasing agents according to the invention do not act in all respects as an ese gas such as hydrogen. They give much less expansion than an equivalent amount of hydrogen. E.g. the expansion due to CO, is in some cases only 1/8 to 1/10 of the expansion caused by an equivalent amount of hydrogen. In some cases, the expansion due to CO2 is less.

Økningen i viskositet fra midlene i henhold til oppfinnelsen beror på tilstedeværelsen av et promotormetall legert med aluminium. Passende promotormetaller er tinn, silisium og magnesium. Slike metaller skal være tilstede i i det minste en mengde for å gi 1,2 vekt% promotormetall. Vi kjenner ikke til noen kritisk øvre grense for mengden av promotormetall, men det foretrekkes å anvende aluminiumlegeringer som inneholder fra 2 til 35 vekt% promotormetall. Legeringer med opptil 7 vekt% promotormetall foretrekkes. Legeringer med fra 4 til 7 vekt% magnesium er særlig fordelaktige. I mange tilfeller kan de følgende generelle regler anføres som anvendbare: The increase in viscosity from the agents according to the invention is due to the presence of a promoter metal alloyed with aluminium. Suitable promoter metals are tin, silicon and magnesium. Such metals should be present in at least an amount to provide 1.2% by weight of promoter metal. We do not know of any critical upper limit for the amount of promoter metal, but it is preferred to use aluminum alloys containing from 2 to 35% by weight of promoter metal. Alloys with up to 7 wt% promoter metal are preferred. Alloys with from 4 to 7% by weight of magnesium are particularly advantageous. In many cases, the following general rules can be stated as applicable:

(1) for en bestemt mengde av viskositetsøkende middel er viskositetsøkningen proporsjonal med mengden av promotormetall. (2) Viskositetsøkningen er proporsjonal med mengden av det anvendte.viskositetsøkende middel. (3) Jo høyere temperaturen er, jo kortere er varigheten av viskositetsøkningen. (4) Jo-høyere temperaturen er, jo.mere middel kreves for å (1) for a given amount of viscosity increasing agent, the increase in viscosity is proportional to the amount of promoter metal. (2) The increase in viscosity is proportional to the amount of viscosity-increasing agent used. (3) The higher the temperature, the shorter the duration of the viscosity increase. (4) The higher the temperature, the more agent is required to

gi en bestemt viskositetsøkning. give a specific viscosity increase.

Et stort antall forskjellige esemidler kan anvendes ved skumningsprosessen i henhold til oppfinnelsen. Generelt kan det anvendes alle tidligere kjente esemidler. Enkelte esemidler er reelt bedre enn andre. For ethvert esemiddel har ikke desto mindre skumproduktene som fåes i henhold til oppfinnelsen, vesentlig mindre og jevne porestørrelser enn skumprodukter fremstillet fra det samme metallsubstrat, men som ikke er blitt gjort mere viskøst. A large number of different foaming agents can be used in the foaming process according to the invention. In general, all previously known spray agents can be used. Certain antiperspirants are actually better than others. For any blowing agent, nevertheless, the foam products obtained according to the invention have significantly smaller and uniform pore sizes than foam products made from the same metal substrate, but which have not been made more viscous.

Av alle de kjente esemidler foretrekkes det å anvende metallhydrider. Av disse foretrekkes det å anvende komplekse eller enkle hydrider som har de beste eseegenskaper. Slike hydrider er slike som spaltes for å gi gassformet hydrogen ved temperaturen av det materiale som skal oppskummes og som frigjør det gassformede hydrogen med ikke for stor hastighet. Av slike hydrider foretrekkes titan-, hafnium-, eller zirkoniumhydrider, særlig sistnevnte. Det kan anvendes "dihydrider" av den art som fåes i handelen såvel som varmebehandlede hydrider med en sammensetning mindre enn den støkiometriske. Of all the known blowing agents, it is preferred to use metal hydrides. Of these, it is preferred to use complex or simple hydrides which have the best acid properties. Such hydrides are those which decompose to give gaseous hydrogen at the temperature of the material to be foamed and which release the gaseous hydrogen at a not too high rate. Of such hydrides, preference is given to titanium, hafnium or zirconium hydrides, especially the latter. It is possible to use "dihydrides" of the type available in the trade as well as heat-treated hydrides with a composition less than the stoichiometric.

Mengden av hydrid (eller et annet esemiddel) som anvendes, er avhengig av den ønskede skumningsgrad. Hvis det m.a.o. er ønskelig å fremstille et tett skumprodukt, så anvendes mindre.av esemidlet enn når det skal fremstilles et lettere skumprodukt. Det foretrekkes å fremstille skumprodukter med en 20% egenvekt eller mindre. Uttrykt på en annen måte foretrekkes det å fremstille skumprodukter som ikke veier mere enn ca. 20 vekt% - av det ikke ekspanderte metall. The amount of hydride (or another foaming agent) used depends on the desired degree of foaming. If it e.g. if it is desired to produce a dense foam product, then less of the foaming agent is used than when a lighter foam product is to be produced. It is preferred to produce foam products with a 20% specific gravity or less. Expressed in another way, it is preferred to produce foam products that do not weigh more than approx. 20% by weight - of the non-expanded metal.

For slike skumprodukter anvendes fra 0,2 til 1,0 g av handels-HfH2, TlH2 eller ZrH2 pr. hver 100 g av smeltet metall som skal oppskummes. Et foretrukket område er fra 0,5 til 0,6 g. For such foam products, from 0.2 to 1.0 g of commercial HfH2, TlH2 or ZrH2 are used per every 100 g of molten metal to be foamed. A preferred range is from 0.5 to 0.6 g.

En nedre temperaturgrense må overskrides for å få skum. A lower temperature limit must be exceeded to produce foam.

Denne nedre grense er lett forståelig. Det anvendes en temperatur over hvilken metallet som skal ekspanderes, er smeltet og over den temperatur som kreves for å gi gassen som kreves for å bevirke skumningen. Hva dette angår er det også ønskelig å anvende en skumningstemperatur ved hvilken esegassen ikke dannes med en u-kontrollerbar hastighet. Videre anvendes en temperatur véd hvilken smeiten er tilstrekkelig viskøs. Tar man disse overveielser i betraktning så skummes ved temperaturer "innenfor området fra 650 til 800°C og det foretrekkes å anvende temperaturer fra 670 This lower limit is easily understood. A temperature is used above which the metal to be expanded is molten and above the temperature required to provide the gas required to effect the foaming. In this regard, it is also desirable to use a foaming temperature at which the tail gas is not formed at an uncontrollable rate. Furthermore, a temperature is used at which the melt is sufficiently viscous. Taking these considerations into account, foaming is carried out at temperatures "within the range from 650 to 800°C and it is preferred to use temperatures from 670

til 705°C. to 705°C.

Det foretrekkes å utføre skumningsprosessen ved det omgivende trykk. Større eller mindre trykk kan anvendes. I mange tilfeller oppnåes det ikke noen spesielt gunstig virkning ved anvendelse av sub-atmosfæriske trykk, og slike trykk kan være skade-lige da de kan oppmuntre til utvikling av esegass utenfor de be-grensende vegger til massen som skal oppskummes. Når det er ønskelig å anvende super-atmosfæriske trykk, kan det anvendes trykk opptil f.eks. 105 kg/cm<2> eller høyere. It is preferred to carry out the foaming process at ambient pressure. Greater or lesser pressure can be used. In many cases, no particularly beneficial effect is achieved by the use of sub-atmospheric pressures, and such pressures can be harmful as they can encourage the development of tail gas outside the bounding walls of the mass to be foamed. When it is desired to use super-atmospheric pressures, pressures up to e.g. 105 kg/cm<2> or higher.

Som angitt foran oppskummes under anvendelse av smeltede metallmasser som er blitt gjort mere viskøse. Det anvendes m.a.o. masser som på forhånd er behandlet med et viskositetsøkende middel. Det er naturligvis ikke ønskelig å anvende masse som har tapt den krevede økede viskositet. Følgelig foretrekkes det å anvende for-behandlende masser som er blitt gjorte mere viskøse innen ca. en halv time etter det viskositetsøkende arbeidstrinn. Naturligvis kan det anvendes smeltede legeringer som er blitt gjort mere vis-køse mere enn en halv time før esetrinnet hvis den nødvendige viskositet fremdeles foreligger. I denne forbindelse kan det være verdt å nevnte at viskositetsøkningen vil vare lenger hvis legeringen er blitt gjort mere viskøs i det første trinn eller hvis mere viskositetsøkende middel tilsettes når legeringen begynner å bli tynnere. Tilsetningen eller innføringen av det viskositetsøken-de middel kan utføres én gang, to ganger eller oftere etter som det kreves. As indicated above, foaming is carried out using molten metal masses that have been made more viscous. It is used i.a.o. masses that have been previously treated with a viscosity-increasing agent. It is naturally not desirable to use pulp that has lost the required increased viscosity. Consequently, it is preferred to use pre-treating masses which have been made more viscous within approx. half an hour after the viscosity-increasing work step. Naturally, molten alloys that have been made more viscous more than half an hour before the etch step can be used if the required viscosity is still present. In this connection, it may be worth mentioning that the increase in viscosity will last longer if the alloy has been made more viscous in the first stage or if more viscosity-increasing agent is added when the alloy begins to thin. The addition or introduction of the viscosity increasing agent can be carried out once, twice or more often as required.

Når esetrinnet utføres i henhold til oppfinnelsen skal skumningsmidlet tilblandes smeltemassen som skal oppskummes. Jo mere jevn tilblandingen er, desto bedre blir skumproduktet. En hvilken som helst blandingsmåte som er kjent for en effektiv blanding av materialer i flytende tilstand, kan anvendes. Det foretrekkes å anvende en effektiv omrøring og det foretrekkes at esemiddel-legeringsblandingen er i alt vesentlig homogen i løpet av en så kort tid som mulig. I de fleste tilfeller oppnåes gode resultater når esemiddel-legeringsblandingen er i alt vesentlig homogen i løpet av 1 minutt eller mindre, men det foretrekken å anvende en slik omrøring som vil gi i alt vesentlig homogenitet i løpet av 10 sekunder. When the foaming step is carried out according to the invention, the foaming agent must be mixed with the molten mass to be foamed. The more even the mixture is, the better the foam product will be. Any mixing method known to effectively mix materials in a liquid state can be used. It is preferred to use efficient stirring and it is preferred that the blowing agent-alloy mixture is substantially homogeneous in as short a time as possible. In most cases, good results are obtained when the blowing agent-alloy mixture is substantially homogeneous within 1 minute or less, but it is preferable to use such agitation as will provide substantially homogeneity within 10 seconds.

For °. lette forståelsen av fremstillingen-av • et metallskum i henhold ti!'fremgangsmåten skal det angis følgende fore-t rukke de" eksempelvise- fremgangsmåte:'For °. to facilitate the understanding of the production of a metal foam according to the method, the following preferred exemplary method shall be stated:

(1) Ca. 4000 g av legeringen opphetes i en induksjons-beholder til 700-760°C. (2) Etter smeltningen omrøres smeiten slik at i det vesentlige hele mengden av den beveges med en høy viskositet ved ca. 100-3000 rpm. (3) Det tilsettes 10-60 g pulverformet C02 pr. 1000 g av legeringe.n over en periode av 1-3 minutter. (1) Approx. 4000 g of the alloy is heated in an induction vessel to 700-760°C. (2) After melting, the melt is stirred so that essentially the entire amount of it is moved with a high viscosity at approx. 100-3000rpm. (3) 10-60 g of powdered C02 is added per 1000 g of alloy over a period of 1-3 minutes.

En viss oppflamming og acetylen-lignende lukt kan oppstå. (4) Den viskøse blanding bringes til den temperatur som er ønsket for skumningstrinnet, 650-800°C (et foretrukket område er fra 670-705°C). (5) Det tilsettes tilstrekkelig esemiddel for å gi den ønskede skumtetthet. Når det anvendes zirkoniumhydrid tilsettes tilstrekkelig hydrid - for inn-blanding i massen som skal omsettes - ca. 1,2 g ZrH2 pr. 100 g av legeringen for et skumprodukt med en vekt av 0,144 kg - 0,176 kg pr. liter og med 0,3-0,63 cm porer, ca. 0,9 g ZrH2 pr. 100 g av legeringen, for et skumprodukt med en vekt av 0,176 kg - 0,277 kg pr. liter og med 0,15 - 0,3 cm porer, ca. 0,6 g ZrH2 pr. 100 g legering, for et skumprodukt med eh vekt av 0,241 - 0,288 kg pr. liter, og med 0,3 - 0,079 cm porer. Tilsetningen kan fortsettes under omrøring, f.eks. 100 -3000 rpm. og etter at hele mengden av skumningsmiddel er innført økes omrøringshastigheten til 6000-10 000 rpm. (6) I praksis kan skumningsprosessen utføres i en form hvis indre overflater begrenser formen til det skum-formede produkt. Formen kan være åpen eller lukket etter ønske. Når det anvendes en åpen form, vil toppoverflaten av produktet vanligvis få en uregelmessig form. Når formen er lukket, vil alle over-feter av det oppskummede produkt bli begrenset av formen og vanligvis vil det da forekomme mindre mengde av blåse-huller eller store porer. Some flare-up and an acetylene-like odor may occur. (4) The viscous mixture is brought to the temperature desired for the foaming step, 650-800°C (a preferred range is from 670-705°C). (5) Sufficient foaming agent is added to give the desired foam density. When zirconium hydride is used, sufficient hydride is added - for mixing into the mass to be converted - approx. 1.2 g ZrH2 per 100 g of the alloy for a foam product weighing 0.144 kg - 0.176 kg per liter and with 0.3-0.63 cm pores, about. 0.9 g ZrH2 per 100 g of the alloy, for a foam product weighing 0.176 kg - 0.277 kg per liter and with 0.15 - 0.3 cm pores, about. 0.6 g ZrH2 per 100 g of alloy, for a foam product with an eh weight of 0.241 - 0.288 kg per litres, and with 0.3 - 0.079 cm pores. The addition can be continued while stirring, e.g. 100 - 3000 rpm. and after the entire amount of foaming agent has been introduced, the stirring speed is increased to 6,000-10,000 rpm. (6) In practice, the foaming process can be carried out in a mold whose internal surfaces limit the shape of the foam-shaped product. The mold can be open or closed as desired. When an open mold is used, the top surface of the product will usually have an irregular shape. When the mold is closed, all excess fat of the foamed product will be confined by the mold and usually there will be less amount of blow holes or large pores.

Når det utføres en charge-skumningsprosess,vil det ikke foreligge megen tid mellom tilsetningen av skumningsmidlet og dan-nelsen av esegassen, særlig hvis temperaturen av massen som skal oppskummes, er forholdsvis høy. Dette betyr at for å dispergere . esemidlet jevnt, må det finne sted en hurtig dispergering. Dette kan oppnåes med omrøring med stor hastighet, hvilket eventuelt kan oppnåes ved å anvende støtplater i blandingskaret. Som angitt ovenfor, er det å foretrekke at temperaturen av det smeltede metall er forholdsvis lav slik at esegassen ikke ut-drives fra esemidlet med en slik hastighet at en god skumning hemmes. When a charge foaming process is carried out, there will not be much time between the addition of the foaming agent and the formation of the gas, especially if the temperature of the mass to be foamed is relatively high. This means that to disperse . the foaming agent evenly, rapid dispersion must take place. This can be achieved by stirring at a high speed, which can possibly be achieved by using impact plates in the mixing vessel. As indicated above, it is preferable that the temperature of the molten metal is relatively low so that the blowing gas is not expelled from the blowing agent at such a rate that good foaming is inhibited.

Gode skumprodukter kan fremstilles ved anvendelse Good foam products can be produced by application

av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. For fremstilling av særlig fremragende skumprodukter under anvendelse av denne arbeidsteknikk skal det anføres følgende fem punkter som retningsgivende: For det første foretrekkes det å fortykke ved en temperatur innenfor et bestemt område over smeltetemperaturen som angitt ovenfor. Behandlingstemperaturen skal være temmelig konstant i metallmassen som behandles. For opp- of the method according to the invention. For the production of particularly excellent foam products using this work technique, the following five points should be given as guidelines: Firstly, it is preferred to thicken at a temperature within a certain range above the melting temperature as stated above. The processing temperature must be fairly constant in the metal mass being processed. For up-

nåelse av de beste resultater skal det med andre ord ikke foreligge en variasjon av temperaturen større enn f.eks. 150°C achieving the best results, in other words, there should not be a variation of the temperature greater than e.g. 150°C

i hele massen av det smeltede metall som fortykkes. I betraktning av dette foretrekkes det at det smeltede metall mere eller mindre er kommet til likevekt før tilsetningen av fortykningsmidlet. in the entire mass of the molten metal that is thickened. In view of this, it is preferred that the molten metal has more or less reached equilibrium before the addition of the thickener.

For oppnåelse av de beste resultater må man ha opp-merksomheten henvendt på en god blandingsteknikk. M.ao. bestemmes To achieve the best results, attention must be paid to a good mixing technique. M.ao. is determined

ikke blandingskarets størrelse bare ut fra kapasitetskravene, not the size of the mixing vessel just based on the capacity requirements,

men det velges slik at det kan brukes på en tilfredsstillende måte med det anvendte blandingsutstyr. but it is chosen so that it can be used satisfactorily with the mixing equipment used.

For å utnytte det viskositetsøkende middel på en tilfredsstillende måte anvendes en god blanding. Det som foretrekkes, er å anvende en blandingsteknologi på en slik måte at hele massen av metallsmelten som behandles, beveges eller omrøres. Vi har funnet at en effektiv omrøringsteknikk er tilfredsstillende. For dette foretrekkes det å anvende omrøringsutstyr som er effek-tivt ved høye viskositeter, f.eks. 10 000 - 30 000 cP. Vi har funnet at en såkalt "Cowles Dissolver" eller en "Premier Hi Vis Dispersator" med dets høye viskositetsblandingsmaksimum er tilfredsstillende. Når det viskositetsøkende middel tilblandes, anvendes blandingstider som angitt ovenfor. In order to utilize the viscosity-increasing agent in a satisfactory manner, a good mixture is used. What is preferred is to use a mixing technology in such a way that the entire mass of the metal melt being treated is moved or stirred. We have found that an effective stirring technique is satisfactory. For this, it is preferred to use stirring equipment that is effective at high viscosities, e.g. 10,000 - 30,000 cP. We have found a so-called "Cowles Dissolver" or a "Premier Hi Vis Dispersator" with its high viscosity mixing maximum to be satisfactory. When the viscosity-increasing agent is mixed, mixing times are used as stated above.

Tilsetningen av skumningsmidlet utføres vanligvis ved The addition of the foaming agent is usually carried out by

en temperatur som er lavere enn for tilsetningen av det viskosi-tetsøkende middel. I de fleste tilfeller foretrekkes det således å avkjøle den viskøse smelte før tilsetningen av skumningsmidlet. I mange tilfeller utføres avkjølingen best i et annet kar, dvs. et annet kar enn det varme kammer i hvilket viskositeten økes. a temperature which is lower than for the addition of the viscosity-increasing agent. In most cases, it is thus preferred to cool the viscous melt before the addition of the foaming agent. In many cases, the cooling is best carried out in another vessel, i.e. a vessel other than the hot chamber in which the viscosity is increased.

Veggene til det annet kar forvarmes fortrinnsvis til innenfor _+ 50°C, fortrinnsvis +_ 20°C, av den skumningstemperatur som skal anvendes. Deretter tilsettes det viskøse materiale og det får anta denne temperatur. The walls of the second vessel are preferably preheated to within _+ 50°C, preferably +_ 20°C, of the foaming temperature to be used. The viscous material is then added and it is allowed to assume this temperature.

Skumningstemperaturen er noe avhengig av viskositeten The foaming temperature is somewhat dependent on the viscosity

av den smeltede masse. For slike masser som er særlig viskøse kan forholdsvis lave temperaturer tolereres og slike foretrekkes. For mindre viskøse materialer anvendes lavere temperaturer. Da tilstedeværelsen av magnesium øker viskositeten, vil skumningstemperaturen i noen grad avhenge av magnesiumkonsentrasjonen. Når det anvendes en 1,2 vekt% magnesiumlegering, er temperaturer av ca. 650°C optimale. For aluminiumlegeringer med 2,2 og 7 vekt% magnesium er optimale temperaturer for tilsetningen av esemidlet ca. 635 resp. 615°C. of the molten mass. For such masses which are particularly viscous, relatively low temperatures can be tolerated and such are preferred. Lower temperatures are used for less viscous materials. As the presence of magnesium increases the viscosity, the foaming temperature will depend to some extent on the magnesium concentration. When a 1.2% by weight magnesium alloy is used, temperatures of approx. 650°C optimal. For aluminum alloys with 2.2 and 7% by weight of magnesium, the optimum temperatures for the addition of the blowing agent are approx. 635 or 615°C.

Enkelte aluminium-silisiumlegeringer utmerker seg ved å ha større fluiditet enn rent aluminium. For disse legeringer anvendes undertiden temperaturer av ca. 530-570°C, når esemidlet tilsettes. Som med andre legeringer, f.eks. Al-Mg, kan det naturligvis anvendes høyere temperaturer hvis fluiditeten kompenseres ved tilsetning av mere fortykningsmiddel, som CC^ • Certain aluminium-silicon alloys are distinguished by having greater fluidity than pure aluminium. For these alloys, temperatures of approx. 530-570°C, when the blowing agent is added. As with other alloys, e.g. Al-Mg, higher temperatures can of course be used if the fluidity is compensated by the addition of more thickening agent, such as CC^ •

Når esemidlet dispergeres i massen som skal oppskummes, er det best å tilstrebe en hurtig blanding som vil gi mere homogene skum. Det foretrekkes derfor å anvende en blandingsteknikk med høy hastighet som hurtig dispergerer esemidlet gjennom hele den smeltede masse. Det anvendes derfor blandingsoverveielser som har tilknytning til det foran anførte når tilsetningen av det viskosi-tetsøkende middel skal utføres. When the foaming agent is dispersed in the mass to be foamed, it is best to aim for a rapid mixing which will produce more homogeneous foam. It is therefore preferable to use a high-speed mixing technique that quickly disperses the blowing agent throughout the molten mass. Mixing considerations related to the above are therefore used when the addition of the viscosity-increasing agent is to be carried out.

Etter tilsetningen av esemidlet får massen anledning til After the addition of the leavening agent, the mass is allowed to set

å danne skum. Dette kan utføres på forskjellige måter, f.eks. i en åpen form eller en lukket form. Hvis skumningen finner sted i en åpen form vil den frie overflate av den oppskummede masse kunne få en uregelmessig form. Når skumningen utføres i en lukket form, kan det resulterende skumprodukt anta den form som defineres av formen. to form foam. This can be done in different ways, e.g. in an open form or a closed form. If the foaming takes place in an open form, the free surface of the foamed mass may take on an irregular shape. When the foaming is performed in a closed mold, the resulting foam product can assume the shape defined by the mold.

For de fleste formål skal størrelsen av skumningskammeret naturligvis være tilstrekkelig til å kunne oppta den ekspanderende masse. Temperaturen av karets sidevegger (i hvilket skumningen finner sted) skal ikke være for lav. Hvis temperaturen er for lav, vil det kunne bli dannet en uønsket tykk ublåst hud eller sjikt. Hvis karets sidevegger er for varme, vil uønsket store hull kunne dannes på den oppskummede overflate. Ved hensiktsmessig regulering av formtemperaturen kan m.a.o. glattheten og tykkelsen av overflaten av den ferdige artikkel reguleres. For most purposes, the size of the foaming chamber must naturally be sufficient to accommodate the expanding mass. The temperature of the vessel's side walls (in which the foaming takes place) should not be too low. If the temperature is too low, an unwanted thick unblown skin or layer may form. If the tub's side walls are too hot, unwanted large holes can form on the foamed surface. By appropriate regulation of the mold temperature, e.g. the smoothness and thickness of the surface of the finished article is regulated.

Hvis en vesentlig overensstemmelse mellom det oppskummede produkt og størrelsen og formen av reaksjonskaret er av kritisk betydning, må man treffe forholdsregler for jevnt å fordele den oppskummende masse i formen. I slike tilfeller hvor tilblanindgen av esemidlet og legeringen ikke finner sted i formen hvor skumningen finner sted, må det således f.eks. treffes forholdsregler for å tilsette massen på en slik måte at den best utfyller formen. Formen kan f.eks. beveges for å få massen inn i forrahjørnene. If a substantial correspondence between the foamed product and the size and shape of the reaction vessel is of critical importance, precautions must be taken to evenly distribute the foaming mass in the mold. In such cases where the mixing of the foaming agent and the alloy does not take place in the mold where the foaming takes place, it must e.g. precautions are taken to add the mass in such a way that it best complements the shape. The form can e.g. moved to get the mass into the front corners.

Formen må ikke avkjøles for plutselig for da vil ikke skumproduktet bli jevnt. The form must not be cooled too suddenly, otherwise the foam product will not be smooth.

Eksempel I Example I

En prøve av en magnesium-aluminiumlegering med 7 vekt% magnesium og 0,2 vekt% Mn og som veiet 3173 g, ble smeltet. Nitro-gengass ble med en strømhastighet av .8 l/min. boblet gjennom den smeltede legering i 5 min. Nitrogenet ble innført i den smeltede legering gjennom et keramisk rør omtrent 5 cm under overflaten. Legeringen ble omrørt ved ca. 2500 rpm i løpet av nitrogeninnførin-gen. Omrøringen ble igangsatt når legeringen hadde en temperatur av 670°C og ved slutten av nitrogeninnføringen var temperaturen 550°C. A sample of a magnesium-aluminum alloy with 7 wt% magnesium and 0.2 wt% Mn and weighing 3173 g was melted. Nitrogen gas was at a flow rate of .8 l/min. bubbled through the molten alloy for 5 min. The nitrogen was introduced into the molten alloy through a ceramic tube approximately 5 cm below the surface. The alloy was stirred at approx. 2500 rpm during nitrogen introduction. The stirring was started when the alloy had a temperature of 670°C and at the end of the nitrogen introduction the temperature was 550°C.

Legeringen ble opphetet til 725°C og overført til en behandlingsovn. Den økning av viskositeten som man kunne iaktta ved slutten av 5 minutters innføringsperioden var fremdeles tydelig når temperaturen 725°C var nådd. Legeringen - før nitrogeninn-føringen - hadde en virkelig viskositet av ca. 31,8 cP, da temperaturen 725°C var nådd, var viskositeten ca. 29 cP. Legeringen var imidlertid meget motstandsdyktig like overfor flytning. The alloy was heated to 725°C and transferred to a treatment furnace. The increase in viscosity which could be observed at the end of the 5 minute run-in period was still evident when the temperature of 725°C was reached. The alloy - before the introduction of nitrogen - had a real viscosity of approx. 31.8 cP, when the temperature 725°C was reached, the viscosity was approx. 29 cP. However, the alloy was very resistant to flow.

Den ovenfor angitte fremgangsmåte ble gjentatt under anvendelse av en annen charge av legeringen som veiet 3185 g. Nitro-genstrømhastigheten var 7 l/min. og nitrogeninnføringstiden var 5,4 min. The above procedure was repeated using another charge of the alloy weighing 3185 g. The nitrogen flow rate was 7 l/min. and the nitrogen introduction time was 5.4 min.

De to charger ble forenet i en digel opphetet til 670°C. Metallmassen fikk anledning til å avkjøle seg til 680°C. Massen ble omrørt ved 6000-10 000 rpm og 40 g zirkoniumhydrid, ZrH2/ ble tilblandet over en innføringsperiode av 8,6 sek. Deretter ble den støpt i en form. Formkapasiteten var ca. 8-9 ganger så stor som volumet av de ikke-oppesede flytende forente charger. The two chargers were combined in a crucible heated to 670°C. The metal mass was allowed to cool to 680°C. The mass was stirred at 6,000-10,000 rpm and 40 g of zirconium hydride, ZrH 2 / was added over an introduction period of 8.6 sec. It was then cast into a mold. The mold capacity was approx. 8-9 times the volume of the unopposed liquid united chargers.

Blandingen skummet opp så at den fylte den lukkede form. Av det resulterende skumprodukt ble det lavet snitt som viste en finporet, ganske jevn struktur med en volumvekt av ca. 0,4 kg/liter (en volumvekt av ca. 15% av den ikke oppskummede legering)'. The mixture foamed up so that it filled the closed mold. A section was made of the resulting foam product which showed a fine-pored, fairly uniform structure with a volume weight of approx. 0.4 kg/litre (a volume weight of approx. 15% of the non-foamed alloy)'.

Lignende resultater fåes når mengden av nitrogen som anvendes, er fra 40-60 1/3000 g legering. Lignende resultater fåes når disse mengder av nitrogen innføres over en periode av fra 2 Similar results are obtained when the amount of nitrogen used is from 40-60 1/3000 g of alloy. Similar results are obtained when these quantities of nitrogen are introduced over a period of from 2

til ca. 5 minutter. Lignende resultater fåes når nitrogengassen innføres i legeringen ved temperaturer av fra 650 til 710°C. Lignende resultater fåes når det anvendes legeringer med fra 1,2 til 35 vekt% magnesium, silisium eller tinn. Lignende resultater fåes når det anvendes fra 0,2 til 1,0 g TiH2, ZrH2 eller HfH2 pr. to approx. 5 minutes. Similar results are obtained when the nitrogen gas is introduced into the alloy at temperatures of from 650 to 710°C. Similar results are obtained when alloys with from 1.2 to 35% by weight of magnesium, silicon or tin are used. Similar results are obtained when from 0.2 to 1.0 g of TiH2, ZrH2 or HfH2 per

100 g av metallegeringen. 100 g of the metal alloy.

Når nitrogengassen ble innført i den smeltede legering, kunne man iaktta'en hvit røk over legeringen. Dessuten ble rører-akselen som er utsatt for denne atmosfære, belagt med et fint pul-ver som ved analyse viste seg å være magnesiumoksyd. Denne dannel-se av magnesiumoksyd iakttas ikke når karbondioksyd eller luft anvendes som det viskositetsøkende middel.- Det er åpenbart at nitrogenet fører noe. magnesium inn i atmosfæren som reagerer■med oksy-genet i denne så at det dannes den hvite røk. When the nitrogen gas was introduced into the molten alloy, white smoke could be observed above the alloy. In addition, the stirrer shaft, which is exposed to this atmosphere, was coated with a fine powder which, on analysis, proved to be magnesium oxide. This formation of magnesium oxide is not observed when carbon dioxide or air is used as the viscosity-increasing agent. It is obvious that the nitrogen does something. magnesium into the atmosphere which reacts with the oxygen in it so that the white smoke is formed.

Eksempel II Example II

Denne fremgangsmåte ble utført med 3 charger av en aluminium-magnesiumlegering med 7 vekt% magnesium og 0,2 vekt% Mn. This procedure was carried out with 3 charges of an aluminium-magnesium alloy with 7 wt% magnesium and 0.2 wt% Mn.

Charge (a) av nevnte legering (3130 g) ble opphetet til 715°C. Under anvendelse av en hul røraksel og god blanding ble argon innført i den smeltede legering. Argoninnføringshastigheten var 16 l/min., og den totale tid for argonstrømmen var 3 minutter. Argoninnføringen avkjølte legeringen til 604°C. Legeringen var meget motstandsdyktig like overfor flytning. Denne vesentlige ned-settelse av fluiditeten var også åpenbar etter opphetning av legeringen til 704°C. Charge (a) of said alloy (3130 g) was heated to 715°C. Using a hollow tube shaft and good mixing, argon was introduced into the molten alloy. The argon introduction rate was 16 l/min, and the total time for the argon flow was 3 minutes. The argon introduction cooled the alloy to 604°C. The alloy was very resistant to flow. This substantial reduction in fluidity was also evident after heating the alloy to 704°C.

Charge (b) av nevnte legering, 1430 g, ble smeltet og opphetet til 704°C. Gjennom den hule omrøringsaksel ble 16 l/min. argon innført i 2 minutter. Denne innføring av .argon avkjølte legeringen til 649°C. Den høye viskositet som ble notert, var fremdeles tilstede ved pånyopphetning av legeringen til 738°C. Charge (b) of said alloy, 1430 g, was melted and heated to 704°C. Through the hollow stirring shaft, 16 l/min. argon introduced for 2 minutes. This introduction of argon cooled the alloy to 649°C. The high viscosity noted was still present upon reheating the alloy to 738°C.

Charge (c) av nevnte legering, 1730 g, ble opphetet til 715°C og under effektiv omrøring ble 16 1 argon/min. innført gjennom den hule røreraksel i 2 min. Dette avkjølte smeiten til 682°C og ved denne temperatur var smeiten meget viskøs. Charge (c) of said alloy, 1730 g, was heated to 715°C and under effective stirring, 16 1 argon/min. introduced through the hollow stirrer shaft for 2 min. This cooled the melt to 682°C and at this temperature the melt was very viscous.

Alle tre charger av den viskøse legering ble forenet i All three charges of the viscous alloy were united in

en digel som ble holdt'ved 730°C. Metallet fikk avkjøle seg til 685°C. Ved denne temperatur ble det tilsatt 40 g ZrH2 og det ble hurtig dispergert i 6,7 sek. a crucible which was held at 730°C. The metal was allowed to cool to 685°C. At this temperature, 40 g of ZrH2 was added and it was quickly dispersed for 6.7 seconds.

Den fortykkéde masse ble ved tyngdekraften overført til en 38 x 38 x 11,5 cm's form. (Formtemperaturen var ca. 300°C.) The thickened mass was transferred by gravity into a 38 x 38 x 11.5 cm mold. (The mold temperature was approx. 300°C.)

Den fortykkéde masse var for tyktflytende til å kunne strømme The thickened mass was too viscous to flow

godt ved hjelp av tyngdekraften inn i formen, bare ca. 85% av massen nådde derfor formen. well by gravity into the mold, only approx. 85% of the mass therefore reached the form.

Formen ble lukket med et lokk. Den ble holdt i 5 min. ved 300°C og derpå fjernet fra formkammeret. Det oppskummede støp-te legeme ble fjernet'fra formen. The mold was closed with a lid. It was held for 5 min. at 300°C and then removed from the mold chamber. The foamed molded body was removed from the mold.

Fremstilling- av snitt viste at støpegodset var i alt vesentlig et jevnt, finporet skumprodukt med en volumvekt av ca. 0,29-0,32 kg/l. Production of cross-sections showed that the casting was essentially a smooth, finely pored foam product with a volume weight of approx. 0.29-0.32 kg/l.

Lig<g>ende resultater får man når 1-4 g argon anvendes Similar results are obtained when 1-4 g of argon is used

pr. lOOg smeltet legering og når det anvendes fra 0,6 per lOOg molten alloy and when used from 0.6

til 1,2 g ZrH2 pr. nevnte legeringsmengde. Lignende resultater oppnås når argon innføres over en 1-4 minutters periode og lege-, ringens temperatur er fra 660-7lO°C. to 1.2 g ZrH2 per said amount of alloy. Similar results are obtained when argon is introduced over a 1-4 minute period and the alloy ring temperature is from 660-710°C.

Eksempel III Example III

En. 2265 g's prøve av samme legering som ble anvendt i eksempel II, ble opphetet til 705°C. Under utelukkelse av luft og under omrøring ble 11 liter nitrogen/min., innført i den smeltede masse i 5 minutter. (Nitrogenet ble innført gjennom en hul røreraksel under anvendelse av en omrøringshastighet av 2000-3000 rpm). Smeiten var fremdeles meget viskøs ved pånyopphetning til 750OC. One. A 2265 g sample of the same alloy used in Example II was heated to 705°C. With exclusion of air and stirring, 11 liters of nitrogen/min. were introduced into the molten mass for 5 minutes. (The nitrogen was introduced through a hollow stirring shaft using a stirring speed of 2000-3000 rpm). The melt was still very viscous when reheated to 750OC.

Eksempel IV Example IV

En prøve av 2120 g av samme legering som ble anvendt i eksempel III, ble opphetet til 705°C. Under omrøring med en rører med en hul røreraksel, - en hastighet av 2000-3000 rpm - ble ar-gongass innført i den smeltede masse gjennom akselen med en hastighet av 16 l/min. Argoninnføringen ble utført ved denne hastighet i 5 min. A sample of 2120 g of the same alloy used in Example III was heated to 705°C. While stirring with a stirrer with a hollow stirrer shaft, - a speed of 2000-3000 rpm - argon gas was introduced into the molten mass through the shaft at a speed of 16 l/min. The argon introduction was carried out at this rate for 5 min.

Gasstrømmen reduserte massens temperatur til 650°C og øket sterkt viskositeten av det smeltede metall. En høy viskosi-tetsøkning var fremdeles tydelig når den smeltede legering ble pånyopphetet til 760°C. The gas flow reduced the temperature of the mass to 650°C and greatly increased the viscosity of the molten metal. A high viscosity increase was still evident when the molten alloy was reheated to 760°C.

Eksempel v Example v

En 32 35 g's prøve av en aluminiumlegering med 7 vekt% A 32 35 g sample of a 7 wt% aluminum alloy

Mg og 0,2 vekt% Mn ble opphetet til 705°C og det ble innført 28 g CG^-gass til den smeltede masse i løpet av 2,5 min. CG^-tilsetningen ble utført under kraftig omrøring og CG^ ble innført gjennom et kobberneddypningsrør. De nedre 5 cm av neddypningsrøret eroderte under tilsetningen. Temperaturen av det smeltede metall ble redusert til 640°C under gasstilføringen og viskositeten av den smeltede legering øket betydelig. Mg and 0.2% by weight Mn were heated to 705°C and 28 g of CG₂ gas was introduced into the molten mass during 2.5 min. The CG^ addition was carried out under vigorous stirring and the CG^ was introduced through a copper immersion tube. The lower 5 cm of the dip tube eroded during addition. The temperature of the molten metal was reduced to 640°C during the gas supply and the viscosity of the molten alloy increased significantly.

En annen prøve av legeringen, 3225 g, ble opphetet til 705°C og behandlet med gassformet CC>2 • Denne gang ble ca. 7,5 cm av neddykningsrøret oppløst i smeiten. C02 som ble tilsatt,var 85 g og tilsetningstiden 2,7 min. (Oppløsningen av kobber kan være årsaken til den store mengde C02 som kreves for å fortykke denne charge.) Viskositeten var.utpreget høy og smeltens tempera- Another sample of the alloy, 3225 g, was heated to 705°C and treated with gaseous CC>2 • This time approx. 7.5 cm of the immersion tube dissolved in the melt. The C02 that was added was 85 g and the addition time 2.7 min. (The dissolution of copper may be the cause of the large amount of C02 required to thicken this charge.) The viscosity was distinctly high and the temperature of the melt

tur falt til 595°C under C02-tilsetningen. tur dropped to 595°C during the CO2 addition.

De to charger av den viskøse smelte ble forenet i en blandingsdigel som hadde en temperatur av 670°C. Når metallmassen hadde nådd en temperatur av 685°C,ble 40 g ZrH2 tilsatt under effektiv omrøring ved 6000 til 10 000 rpm. (Under, tilsetningen av ZrH2 fant det sted et mekanisk uhell hvorunder omrøringsakselen falt ned i blandingsdigelen.) Ikke desto mindre ble den hydrid-disper-gerte metallegering overført ved tyngdekraften til en 38 x 38 x 11,5 cm's form, formen ble holdt ved 575°C. Som følge av den høye viskositet var tyngdekraftstilmatningen til formen dårlig - en stor del av den viskøse smelte ble holdt tilbake. Bare ca. The two charges of the viscous melt were combined in a mixing crucible which had a temperature of 670°C. When the metal mass had reached a temperature of 685°C, 40 g of ZrH 2 were added under efficient stirring at 6000 to 10,000 rpm. (During the addition of ZrH 2 , a mechanical accident occurred during which the stirring shaft fell into the mixing crucible.) Nevertheless, the hydride-dispersed metal alloy was transferred by gravity to a 38 x 38 x 11.5 cm mold, the mold being held at 575°C. Due to the high viscosity, the gravity feed to the mold was poor - a large part of the viscous melt was retained. Only approx.

85% av formen ble derfor fylt. 85% of the mold was therefore filled.

Et meget finporet jevnt oppskummet støpeprodukt med en volumvekt av 0,4 kg/liter ble erholdt etter avkjøling og åpning av formen. A very fine-pored uniformly foamed cast product with a volume weight of 0.4 kg/litre was obtained after cooling and opening the mold.

Lignende resultater kan det oppnås når det anvendes fra 0,5-6,0 g C02 pr. hver 100 g legering. Lignende resultater oppnåes når de samme mengder av fast (findelt) eller flytende C02 anvendes ved 700-760°C. Lignende resultater oppnås når legeringen som skal oppskummes inneholder fra 1,2-35 vekt% magnesium, silisium eller tinn. Lignende resultater oppnås når C02 tilsettes ved en temperatur av fra 20-90°C over legeringens smeltepunkt. Lignende resultater oppnås når mengden av det ZrH2-oppskummende middel er fra 0,6-1,2 g pr. 100 g legering ved 650-705°C. Similar results can be achieved when using from 0.5-6.0 g C02 per every 100 g of alloy. Similar results are obtained when the same amounts of solid (finely divided) or liquid CO 2 are used at 700-760°C. Similar results are obtained when the alloy to be foamed contains from 1.2-35% by weight of magnesium, silicon or tin. Similar results are obtained when CO2 is added at a temperature of from 20-90°C above the melting point of the alloy. Similar results are obtained when the amount of the ZrH2 foaming agent is from 0.6-1.2 g per 100 g of alloy at 650-705°C.

Eksempel VI Example VI

En 3355 g's prøve av en aluminium-magnesiumlegering som inneholdt 7 vekt% Mg og 0,2 vekt% Mn ble opphetet til 715°C. A 3355 g sample of an aluminium-magnesium alloy containing 7 wt% Mg and 0.2 wt% Mn was heated to 715°C.

Under effektiv omrøring ble luft innført i legeringen i 3,5 min. med en hastighet av 16 liter/min. Dette øket sterkt viskositeten av det smeltede metall, mens temperaturen falt til 625°C. En ut-preget viskositetsøkning var fremdeles tilstede når den smeltede legering ble opphetet til 7 2 5°C. Under effective stirring, air was introduced into the alloy for 3.5 min. with a speed of 16 litres/min. This greatly increased the viscosity of the molten metal, while the temperature dropped to 625°C. A marked increase in viscosity was still present when the molten alloy was heated to 725°C.

En annen 1260 g's charge av samme legering ble opphetet til 680°C. Under effektiv omrøring ble luft tilsatt til legeringen med en hastighet av 15,5 liter/min. Dette nedsatte temperaturen til 570°C, og viskositeten øket sterkt. Another 1260 g charge of the same alloy was heated to 680°C. With effective stirring, air was added to the alloy at a rate of 15.5 liters/min. This reduced the temperature to 570°C, and the viscosity increased greatly.

Under anvendelse av en blandingsdigel ved 695°C ble de forenede charger av viskøs legering bragt. til. en temperatur av 679°c og oppskummet med 30 g ZrH2- Hydridet ble tilblandet i Using a mixing crucible at 695°C, the united charges of viscous alloy were brought. to. a temperature of 679°c and foamed with 30 g of ZrH2- The hydride was mixed in

i in

løpet av 5,1 sek. under effektiv omrøring. during 5.1 sec. with efficient stirring.

Den hydrid-behandlede smelte ble innført i en form som angitt i de forutgående eksempler. Man fikk et oppskummet støpe-produkt som var finporet og meget jevnt. The hydride-treated melt was introduced in a form as indicated in the previous examples. A foamed casting product was obtained that was finely pored and very smooth.

Lignende resultater oppnås når mengden av luft er fra 0,5-3 g pr. hver 100 g av legeringen. Lignende resultater oppnås når legeringen inneholder fra 1,2 til 35 vekt% magnesium, silisium eller tinn. Lignende resultater oppnås når luften tilblandes ved en temperatur av fra 20-90°C over legeringens smeltetemperatur. Lignende resultater oppnås når mengden av zirkoniumhydrid er fra 0,6-1,2 g pr. 100 g av legeringen og når hydridet tilsettes ved 670-705°C Similar results are obtained when the amount of air is from 0.5-3 g per every 100 g of the alloy. Similar results are obtained when the alloy contains from 1.2 to 35% by weight of magnesium, silicon or tin. Similar results are obtained when the air is mixed at a temperature of from 20-90°C above the alloy's melting temperature. Similar results are obtained when the amount of zirconium hydride is from 0.6-1.2 g per 100 g of the alloy and when the hydride is added at 670-705°C

Eksempel VII Example VII

En 1500 g's prøve av en aluminiumlegering med 7,5 vekt% magnesium og 0,2 vekt% mangan ble opphetet til 690°C. Under effektiv omrøring ble 90 ml H20 tilsatt til det smeltede metall over en 5 minutters periode. Vannet ble tilsatt mens metallets temperatur var 675-705°C. A 1500 g sample of an aluminum alloy with 7.5 wt% magnesium and 0.2 wt% manganese was heated to 690°C. With effective stirring, 90 ml of H 2 O was added to the molten metal over a 5 minute period. The water was added while the temperature of the metal was 675-705°C.

Vannet øket smeltens viskositet. Smeiten ble overført til en digel ved 610°C og like før oppskumningen ble digels temperatur opphetet til 690°C. 10 g zirkoniumhydrid ble hurtig tilsatt under effektiv omrøring ved 4500-6500 rpm. The water increased the viscosity of the melt. The melt was transferred to a crucible at 610°C and just before foaming the crucible temperature was heated to 690°C. 10 g of zirconium hydride was quickly added with efficient stirring at 4500-6500 rpm.

Den hydridbehandlede smelte fikk anledning til å oppskumme i blandingsdigelen for å gi et finporet skumprodukt. The hydride-treated melt was allowed to foam in the mixing crucible to give a finely pored foam product.

Lignende resultater oppnås når fra 1-6 g H20 og 0,6-1,2 g zirkoniumhydrid anvendes for hver 100 g av legeringen som inneholdt 1,2-35 vekt% silisium, tinn eller magnesium når tilsettes ved en temperatur av 20-90°C over legeringens smeltetemperatur og når ZrH2 tilsettes ved 670-705°C. Similar results are obtained when from 1-6 g of H 2 O and 0.6-1.2 g of zirconium hydride are used for every 100 g of the alloy which contained 1.2-35 wt% of silicon, tin or magnesium when added at a temperature of 20-90 °C above the alloy's melting temperature and when ZrH2 is added at 670-705°C.

Eksempel VIII Example VIII

Under anvendelse av 1627 g av én legering som inneholdt Using 1627 g of one alloy which contained

7 vekt% magnesium og 0,2 vekt% mangan ble følgende forsøk utført. 7% by weight of magnesium and 0.2% by weight of manganese, the following experiment was carried out.

Legeringsprøven ble opphetet til 740°C og gjort viskøs med C02 (fast). Det fortykkéde materiale ble overført til en blandingsdigel ved 690 C og under kraftig omrøring ble tilsatt 20 g HfH2• Det fant sted noen mindre detonasjoner. Prøven fikk anledning til å oppskumme i blandingsdigelen. The alloy sample was heated to 740°C and made viscous with CO2 (solid). The thickened material was transferred to a mixing crucible at 690 C and with vigorous stirring 20 g of HfH2• A few minor detonations took place. The sample was allowed to foam in the mixing crucible.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et fast, formet produkt av et oppskummet metall bestående av aluminium som er legert med minst 1,2 vekt%, fortrinnsvis 2-35 vekt%, magnesium, silisium eller tinn, hvor et fortykningsmiddel blandes med den smeltede legering og derefter et esemiddel, som et hydrid av zirkonium, hafnium eller titan tilsettes, hvorefter man lar legeringen stivne, karakterisert ved at det anvendes et fortykningsmiddel som normalt er gassformig ved arbeidsbetingelsene og består av oksygen, karbondioksyd, nitrogen, luft, vann eller en inert gass som argon.1. Process for the production of a solid, shaped product from a foamed metal consisting of aluminum alloyed with at least 1.2% by weight, preferably 2-35% by weight, magnesium, silicon or tin, where a thickening agent is mixed with the molten alloy and then a thickening agent, such as a hydride of zirconium, hafnium or titanium is added, after which the alloy is allowed to solidify, characterized in that a thickening agent is used which is normally gaseous under the working conditions and consists of oxygen, carbon dioxide, nitrogen, air, water or an inert gas such as argon. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes fra 0,2 5 til 6,0 g av fortykningsmidlet pr. 100 g av legeringen.2. Method as stated in claim 1, characterized in that from 0.25 to 6.0 g of the thickener is used per 100 g of the alloy. 3. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den smeltede legering blandes med fortykningsmidlet ved en temperatur av fra 20 til 90°C over legeringens smeltepunkt.3. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the molten alloy is mixed with the thickening agent at a temperature of from 20 to 90°C above the melting point of the alloy.
NO00583/70A 1969-02-19 1970-02-18 NO128282B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80072469A 1969-02-19 1969-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO128282B true NO128282B (en) 1973-10-22

Family

ID=25179192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO00583/70A NO128282B (en) 1969-02-19 1970-02-18

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5020937B1 (en)
BE (1) BE746135A (en)
BR (1) BR7016866D0 (en)
CH (1) CH515762A (en)
DE (1) DE2006445C3 (en)
ES (1) ES376684A1 (en)
FR (1) FR2035676A5 (en)
GB (1) GB1287994A (en)
NL (1) NL7002299A (en)
NO (1) NO128282B (en)
SE (1) SE354431B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654227U (en) * 1979-09-28 1981-05-12
DE3665739D1 (en) * 1985-07-19 1989-10-26 Agency Ind Science Techn Foamed metal and method of producing same
DE10104339A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Goldschmidt Ag Th Process for the production of metal foam and metal body produced thereafter
DE10104338A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Goldschmidt Ag Th Production of flat, metallic integral foams
DE10104340A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-08 Goldschmidt Ag Th Process for the production of metal foam and metal body produced thereafter
DE102005037305B4 (en) * 2005-08-02 2007-05-16 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Process for the powder metallurgy production of metal foam and parts made of metal foam
DE102006031213B3 (en) * 2006-07-03 2007-09-06 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Process to produce metal foam by introduction of sub-microscopic or nanoparticles into molten metal mix
DE102009020004A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh Powder metallurgical process for the production of metal foam
US20210275790A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Cryoconcepts Lp Systems and methods for carbon dioxide enhanced delivery of topical substances
CN111979440A (en) * 2020-08-20 2020-11-24 安徽工业大学 Aluminum alloy component for preparing foamed aluminum by powder metallurgy method and foaming method

Also Published As

Publication number Publication date
CH515762A (en) 1971-11-30
BR7016866D0 (en) 1973-03-08
ES376684A1 (en) 1972-05-01
JPS5020937B1 (en) 1975-07-18
DE2006445B2 (en) 1974-05-09
DE2006445C3 (en) 1975-01-02
NL7002299A (en) 1970-08-21
FR2035676A5 (en) 1970-12-18
BE746135A (en) 1970-08-18
GB1287994A (en) 1972-09-06
DE2006445A1 (en) 1972-02-24
SE354431B (en) 1973-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3816952A (en) Preparation of metal foams with viscosity increasing gases
US3940262A (en) Reinforced foamed metal
Gergely et al. The FORMGRIP process: foaming of reinforced metals by gas release in precursors
KR100186782B1 (en) A process of manufacturing particle reinforced metal foam and product thereof
NO128282B (en)
ES2281521T3 (en) PRODUCTION OF METAL FOAMS.
MXPA97007866A (en) Thermal and semisolido transformation that form aluminum alloys
JPH05500391A (en) Lightweight foam metal and its production
DE19907855C1 (en) Manufacture of metal foams
JP4176975B2 (en) Manufacturing method of foam metal
Aguirre-Perales et al. Foaming behavior of powder metallurgical Al–Sn foams
JP3352584B2 (en) Manufacturing method of metal foam
US3843353A (en) Preparation of metal foams of aluminum
NO123761B (en)
NO300601B1 (en) Process for the preparation of metal matrix composite materials
US6616729B2 (en) Method of grain refining cast magnesium alloy
US1940619A (en) Processing magnesium
JP4254366B2 (en) Magnesium alloy porous body and method for producing the same
US3671221A (en) Foamed metal
JPH01127631A (en) Production of foamed metal
EP1338661B1 (en) Foamed/porous metal and method for manufacturing the same
US3669654A (en) Foamed metal
Chu et al. Control of foaming of Al alloy melt
Gergely et al. A novel melt-based route to aluminium foam production
Pulagara et al. A Study of Manufacturing and Mechanical Properties of Mg-foam Using Dolomite as the Blowing Agent: A Review