NO300466B1 - Fremgangsmåte for kornforfining av stöpte aluminium/silisium-legeringer v.hj.a. kimdannende tilsatser - Google Patents

Fremgangsmåte for kornforfining av stöpte aluminium/silisium-legeringer v.hj.a. kimdannende tilsatser Download PDF

Info

Publication number
NO300466B1
NO300466B1 NO924075A NO924075A NO300466B1 NO 300466 B1 NO300466 B1 NO 300466B1 NO 924075 A NO924075 A NO 924075A NO 924075 A NO924075 A NO 924075A NO 300466 B1 NO300466 B1 NO 300466B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
phosphide
melt
indium phosphide
gallium phosphide
procedure
Prior art date
Application number
NO924075A
Other languages
English (en)
Other versions
NO924075D0 (no
NO924075L (no
Inventor
Hubert Koch
Jean-Claude Jaquet
Ulrich Hielscher
Original Assignee
Rheinfelden Aluminium Gmbh
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 Rheinfelden Aluminium Gmbh filed Critical Rheinfelden Aluminium Gmbh
Publication of NO924075D0 publication Critical patent/NO924075D0/no
Publication of NO924075L publication Critical patent/NO924075L/no
Publication of NO300466B1 publication Critical patent/NO300466B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/02Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C22C21/04Modified aluminium-silicon alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kornforfining av støpte aluminiumslegeringer, særlig aluminium/silisium-legeringer ved hjelp av kimedannende tilsatser av fosforholdige substanser til smeiten.
Alt etter størkningsart og størkningsforløp kan det i aluminiumslegeringer opptre en grovkornet struktur, som oppviser lavere fasthet og duktilitet enn finkornede strukturer. Ved kimedannende tilsatser til smeiten kan det imidlertid oppnås én finkornet struktur med bedre mekaniske egenskaper og forbedret støpbarhet. De tilsatte kornforfiningsmidler reagerer i smeiten i samsvar med kompliserte prosesser og virker som fremmed-kimer.
Kornforfining av overeutektiske aluminium/silisium-legeringer finner sted ved hjelp av fosfortilsats. Det dreier seg her om forfining av det primært utskilte silisium ved hjelp av aluminiumsfosfidkimer. Fosfortilsatsen finner sted som fosforpentaklorid i form av preparater som inneholder rødt fosfor og heksakloretan, eller også som kobber- eller jernfosfid.
I tilfellet av undereutektiske og eutektiske aluminium/silisium-legeringer oppnås det ved den såkalte foredling av de lamellære eller korndannende eutektiske strukturer, et fint utformet eutektikum. Foredlingen finner sted ved tilsats av natrium eller strontium til smeiten, hvilket frembringer en forfining av det eutektisk utskilte silisium. Avkjølings-hastigheten og nærværet av visse elementer i lav konsentrasjon er avgjørende for at det skal opptre lamellær eller kornet materialstruktur. Et mindre fosforinnhold er således avgjørende for den kornede struktur.
Tilsats av fosfor til smeiten i form av preparater som inneholder fosforpentaklorid eller rødt fosfor fører imidlertid ikke alltid til den ønskede finkornethet for silisium. En tilsats som kobber- eller jernfosfid er da ikke mulig, da kobber eller jern ikke er ønskelig som ledsagerelement.
Overfor disse kjennsgjerninger er det et formål for oppfinnelsen å komme frem til en fremgangsmåte av ovenfor angitt art og som ikke oppviser de ovenfor nevnte ulemper.
Det har da vist seg at det ved tilsats av galliumfosfid og/eller indiumfosfid oppnås det i undereutektiske og eutektiske legeringer en betraktelig forbedret kornforfiningsvirkning, så vel med hensyn til de primært utskilte silisiumpartikler ved overeutektisk som også ved eutektisk utskilte silisiumpartikler, hvilket fører til en vesentlig forbedring av støpbarheten og legeringens mekaniske egenskaper.
Foreliggende oppfinnelse gjelder således en fremgangsmåte for kornforfining av støpte aluminium/silisium-legeringer ved hjelp av kimdannende tilsatser av galliumfosfid eller indiumfosfid til smeiten, idet fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen har som særtrekk at smeiten tilsettes galliumfosfid og/eller indiumfosfid i en mengdé^som tilsvarer 1 - 250 ppm fosfor i forhold til den foreliggende smeltemengde.
Med sådan tilsats av galliumfosfid og/eller indiumfosfid i en mengde i henhold til oppfinnnelsen som i forhold til smeltemengden tilsvarer en tilsats på 1 til 250 ppm fosfor, sikres således den ønskede kornforfiningsvirkning. Med hensyn til undereutektiske og eutektiske legeringer er det imidlertid i denne sammenheng tilstrekkelig med en mengde på 1 til 30 ppm fosfor. I tilfellet av overeutektiske legeringer er på den annen side en større mengde påkrevet, som således stiger med det økende silisiuminnhold tilsvarende det høyere kimtall som står til rådighet. Denne mengde ligger i praksis fortrinnsvis mellom 30 og 150 ppm fosfor og beløper seg ved kolbelegeringer med et silisiuminnhold på 13 til 17 vekt%, til for eksempel 70 til 80 ppm fosfor.
Det har vist seg at tilsats av galliumfosfid og/eller indiumfosfid til andre kornforfinings-og/eller foredlingstilsatser gir en additiv virkning og særlig ikke virker forstyrrende inn på foredlingsprosesser.
Tilsatsen av galliumfosfid og/eller indiumfosfid til smeiten kan finne sted på kjent måte ved tilsats av kornforfiningsmidler, således som for eksempel i ren form eller i form av galliumfosfid- og/eller indiumfosfid-holdige substanser, slik som tabletter eller som en forlegering i tråd- eller barreform. Som forlegering kan det anvendes en aluminium/- galliumfosfid-iegering og/eller aluminium/indiumfosfid-legering, eller en aluminium/- silisium/galliumfosfid-legering og/eller aluminium/silisium/indiumfosfid-legering, idet forlegeringen kan fremstilles på pulvermetallurgisk måte. Andelen av galliumfosfid og/eller indiumfosfid i forlegeringen ligger fortrinnsvis mellom 0,3 og 50 vekt%, og særlig mellom 1 og 10 vekt%.
Med støpte aluminium/silisium-legeringer forstås i sammenheng med foreliggende oppfinnelse støpte aluminiumslegeringer med silisium som hovedlegeringselement. Begrepet støpte aluminium/silisium-legeringer omfatter således også legeringer med ytterligere legeringselementer og spesielle tilsatser så vel som forurensninger som er vanlige i handelen, og omfatter så vel primærlegeringer som også omsmeltede legeringer. Alt etter anvendelsesområdet ligger silisiuminnholdet i støpte aluminium/- silisium-legeringer mellom 2 og 25 vekt%.
Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli nærmere forklart ved hjelp av utførelses-eksempler.
Eksempel 1
I en induksjonsovn ble det ved 760°C nedsmeltet en legering av typen AISi17Cu4Mg med følgende sammensetning (i vekt%):
En del av smeiten ble tilsatt 70 ppm P som GaP i ren form. Etter en oppholdstid på 90 min. ble begge smelter støpt til rundbolter med 30 mm tverrsnitt. Av de oppnådde bolter ble det frembragt metallografiske slipeprøver hvorfra partikkeldiameteren av de primært utskilte silisiumpartikler ble bestemt. For legeringen uten GaP-tilsats beløp den gjennomsnittlige partikkeldiameter seg til 60 urn, mens den for legeringen med GaP-tilsats var 21 |im.
Eksempel 2
I en induksjonsovn ble det ved 730°C smeltet 40 kg av en legering av typen AISi12-Mg(Sr) med følgende sammensetning (i vekt%):
En del av smeiten ble tilsatt 8 ppm P som GaP i ren form. Etter en oppholdstid på 60 min. ble det av begge smelter fremstilt 12 mm tykke støpeprøver med en dimensjon av 13x13 cm. På overflaten av de således oppnådde prøver ble partikkeltverrmålet av de eutektiske korn fastlagt. For legeringen uten GaP-tilsats var den gjennomsnittlige kornstørrelse 2,7 mm, mens den for legeringen med GaP-tilsats var 0,7 mm.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for kornforfining av støpte aluminium/silisium-legeringer ved hjelp av kimdannende tilsatser av galliumfosfid eller indiumfosfid til smeiten, karakterisert ved at smeiten tilsettes galliumfosfid og/eller indiumfosfid i en mengde som tilsvarer 1 - 250 ppm fosfor i forhold til den foreliggende smeltemengde.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at i tilfellet av undereutektiske og eutektiske legeringer finner tilsetningen sted i en mengde som tilsvarer 1 - 30 ppm fosfor i forhold til den foreliggende smeltemengde.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at i tilfellet av overeutektiske legeringer finner tilsetningen sted i en mengde som tilsvarer 30-150 ppm fosfor i forhold til den foreliggende smeltemengde .
4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at det ved siden av galliumfosfid og/eller indiumfosfid tilsettes ytterligere kornforfinings- og/eller foredlingstilsatser.
5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at galliumfosfid og/eller indiumfosfid tilsettes smeiten i ren form eller i form av galliumfosfid- og/eller indiumfosfid-holdige substanser.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at galliumfosfid og/eller indiumfosfid tilsettes smeiten i tablettform.
7. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 4, karakterisert ved at galliumfosfid og/eller indiumfosfid tilsettes smeiten som en forlegering av aluminium/galliumfosfid og/eller aluminium/indiumfosfid eller av aluminium/silisium/galliumfosfid og/eller aluminium/silisium/indiumfosfid.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det i forlegeringen anvendes en andel av galliumfosfid og/eller indiumfosfid som utgjør 0,3 - 50 vekt%, fortrinnsvis 1-10 vekt%.
9. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 7 eller 8, karakterisert ved at tilsetningen til smeiten av galliumfosfid og/eller indiumfosfid som en forlegering, finner sted i tråd- eller barreform."^
NO924075A 1991-10-23 1992-10-21 Fremgangsmåte for kornforfining av stöpte aluminium/silisium-legeringer v.hj.a. kimdannende tilsatser NO300466B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH3092/91A CH684800A5 (de) 1991-10-23 1991-10-23 Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium-Gusslegierungen, insbesondere Aluminium-Silizium-Gusslegierungen.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO924075D0 NO924075D0 (no) 1992-10-21
NO924075L NO924075L (no) 1993-04-26
NO300466B1 true NO300466B1 (no) 1997-06-02

Family

ID=4248452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO924075A NO300466B1 (no) 1991-10-23 1992-10-21 Fremgangsmåte for kornforfining av stöpte aluminium/silisium-legeringer v.hj.a. kimdannende tilsatser

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5250125A (no)
EP (1) EP0539328B1 (no)
AT (1) ATE157127T1 (no)
CA (1) CA2080888C (no)
CH (1) CH684800A5 (no)
DE (1) DE59208814D1 (no)
ES (1) ES2108101T3 (no)
NO (1) NO300466B1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328040C1 (de) * 1993-08-20 1994-12-15 Schaefer Chem Fab Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Kornfeinungsmittels für Aluminium-Silizium-Gußlegierungen
GB9409446D0 (en) * 1994-05-12 1994-06-29 Anglo Blackwells Limited A method for manufacturing a phosphorus containing composition
CH689143A5 (de) * 1994-06-16 1998-10-30 Rheinfelden Aluminium Gmbh Aluminium-Silizium Druckgusslegierung mit hoher Korrosionsbestaendigkeit, insbesondere fuer Sicherheitsbauteile.
US5667602A (en) * 1995-03-31 1997-09-16 Aluminum Company Of America Alloy for cast components
US6412164B1 (en) 2000-10-10 2002-07-02 Alcoa Inc. Aluminum alloys having improved cast surface quality
ATE516379T1 (de) * 2004-06-29 2011-07-15 Rheinfelden Aluminium Gmbh Aluminium-druckgusslegierung
KR101534864B1 (ko) * 2009-06-30 2015-07-08 현대자동차주식회사 차량용 실린더라이너의 제조방법
DE102012220765A1 (de) 2012-11-14 2014-05-15 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Motorbauteils, Motorbauteil und Verwendung einer Aluminiumlegierung
DE102014209102A1 (de) 2014-05-14 2015-11-19 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Motorbauteils, Motorbauteil und Verwendung einer Aluminiumlegierung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1940922A (en) * 1932-08-08 1933-12-26 American Lurgi Corp Aluminium silicon alloy with a phosphorus content of 0.001 to 0.1%
US3953202A (en) * 1975-02-10 1976-04-27 Kawecki Berylco Industries, Inc. Phosphorus-bearing master composition for addition to hyper-eutectic silicon-aluminum casting alloys and process therefor
FR2344358A2 (fr) * 1976-03-19 1977-10-14 Pechiney Aluminium Ebauches nouvelles pour filage par choc
FR2504154B1 (fr) * 1981-04-15 1985-09-06 Pechiney Aluminium Procede d'affinage du silicium primaire des aluminium-silicium hypereutectiques
US4937044A (en) * 1989-10-05 1990-06-26 Timminco Limited Strontium-magnesium-aluminum master alloy
US5023051A (en) * 1989-12-04 1991-06-11 Leggett & Platt Incorporated Hypoeutectic aluminum silicon magnesium nickel and phosphorus alloy

Also Published As

Publication number Publication date
US5250125A (en) 1993-10-05
ES2108101T3 (es) 1997-12-16
EP0539328B1 (de) 1997-08-20
CA2080888A1 (en) 1993-04-24
EP0539328A1 (de) 1993-04-28
NO924075D0 (no) 1992-10-21
ATE157127T1 (de) 1997-09-15
DE59208814D1 (de) 1997-09-25
CA2080888C (en) 2003-07-15
NO924075L (no) 1993-04-26
CH684800A5 (de) 1994-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11332809B2 (en) Methods and process to improve mechanical properties of cast aluminum alloys at ambient temperature and at elevated temperatures
Kori et al. Development of an efficient grain refiner for Al–7Si alloy
WO1984001391A1 (en) Improvements in or relating to aluminium alloys
JPH0372695B2 (no)
NO300466B1 (no) Fremgangsmåte for kornforfining av stöpte aluminium/silisium-legeringer v.hj.a. kimdannende tilsatser
NO312520B1 (no) Forlegering for modifikasjon og kornforfining av undereutektiske og eutektiske Al-Si-stöpelegeringer, ogfremgangsmåte for fremstilling av forlegeringen
US5055256A (en) Grain refiner for aluminum containing silicon
US4576791A (en) Aluminium-strontium-titanium-boron master alloy
US5180447A (en) Grain refiner for aluminum containing silicon
Liu et al. EPMA analysis of calcium-rich compounds in near eutectic Al–Si alloys
US3598576A (en) Method of making nodular iron
US2204568A (en) Magnesium alloy
AU634292B2 (en) Strontium-magnesium-aluminum master alloy
US2837422A (en) Addition agents for the treatment of molten cast iron
GB2174103A (en) Grain refiner for aluminum containing silicon
US2464918A (en) Magnesium base alloys
SU990856A1 (ru) Алюминиева лигатура
US4067733A (en) High strength aluminum alloy
US2703753A (en) Magnesium alloy
US2296196A (en) Process for purifying metals
JPS6024169B2 (ja) マグネシウム合金
US3169855A (en) Zinc purification
US3151980A (en) Process for improving aluminum silicon alloys
RU2016112C1 (ru) Способ модифицирования алюминиевых сплавов
US3416978A (en) Magnesium base alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired