NO803299L - OXYDATION RESISTANT MAGNESIUM ALLOYS. - Google Patents
OXYDATION RESISTANT MAGNESIUM ALLOYS.Info
- Publication number
- NO803299L NO803299L NO803299A NO803299A NO803299L NO 803299 L NO803299 L NO 803299L NO 803299 A NO803299 A NO 803299A NO 803299 A NO803299 A NO 803299A NO 803299 L NO803299 L NO 803299L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- beryllium
- magnesium
- manganese
- alloy
- die casting
- Prior art date
Links
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 31
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims description 11
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims description 63
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 39
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 32
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 26
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 21
- 238000004512 die casting Methods 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 10
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000109329 Rosa xanthina Species 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- -1 e.g. 0.1% Chemical compound 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/04—Alloys based on magnesium with zinc or cadmium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Forging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt magnesiumlegeringerThe present invention generally relates to magnesium alloys
som inneholder beryllium og som er tilstrekkelig motstandsdyk-tige mot oksydasjon i smeltet tilstand til å undgå behovet for bruk av beskyttende slaggdekke for å forhindre urimelig smelte-oksydasjon eller brenning når den utsettes for oxygenholdige atmosfærer. Beryllium bevirker reduksjon av tilbøyeligheten, for smeltede magnesiumlegeringer, til å oksydere når de utsettes for oxygenholdige atmosfærer, som f.eks. luft. which contain beryllium and which are sufficiently resistant to oxidation in the molten state to obviate the need for the use of a protective slag cover to prevent undue melt oxidation or burning when exposed to oxygen-containing atmospheres. Beryllium causes a reduction in the tendency of molten magnesium alloys to oxidize when exposed to oxygen-containing atmospheres, such as e.g. air.
Eliminering av behovet for å anvende beskyttende slaggdekke for smeltede magnesiumlegeringer er fordelaktig i flere henseender. Først og fremst bevirker elimineringen av slaggdekker en vesentlig omkostningsreduksjon. I tillegg betyr fraværet av slaggdekker at slaggpartikler ikke kan bli blandet inn i den resulterende støp i form av slagginneslutninger. Fravær av slaggdekke resulte-rer også i øket maghesiumutbytte fordi fravær av innes1utninger og følgende t<*>ap av-".smeltet magnesium i slaggdekket undgås. Eliminating the need to apply a protective slag coating to molten magnesium alloys is advantageous in several respects. First and foremost, the elimination of slag covers results in a significant cost reduction. In addition, the absence of slag covers means that slag particles cannot be mixed into the resulting casting in the form of slag inclusions. The absence of a slag cover also results in an increased magnesium yield because the absence of inclusions and the following loss of molten magnesium in the slag cover is avoided.
Det er kjent fra teknikkens stand å tilsette beryllium til mag-nesiumbaserte legeringer for forskjellige formål. US patent nr. 2.380.200, 2.380.201, 2.383.281, 2.461.229 og 3.947.268 samt en artikkel av F. L.Burkett med titelen "Beryllium in Magnesium Die Casting Alloys" fra AFS Transactions, bind 62, side 2-4 It is known from the prior art to add beryllium to magnesium-based alloys for various purposes. US Patent Nos. 2,380,200, 2,380,201, 2,383,281, 2,461,229 and 3,947,268 as well as an article by F. L. Burkett entitled "Beryllium in Magnesium Die Casting Alloys" from AFS Transactions, Volume 62, Pages 2-4
( 1954] beskriver tilsetning av beryllium til magnes iumbaserte legeringer. Av denne literatur kan man lære fra US patent nr. 2.380.200 og 2.380.201 samt artikkelen av Burkett at beryllium reduserer tilbøyeligheten for smeltet magnesiumlegering å oksydere. Disse tidligere anstrengelser for å redusere oksydasjon omfatter ikke bery1li umtilsetninger i de mengder som omfattes av foreliggende oppfinnelse og synes ikke å omfatte den belast-ning det er å begrense manganinnholdet for å tillate en øket be-ry11 iumoppløse lighet i magnesiumlegeringen. Dessuten foreslår Burketts artikkel at høyere berylliumgrenser må undgås. (1954) describes the addition of beryllium to magnesium-based alloys. From this literature it can be learned from US Patent Nos. 2,380,200 and 2,380,201 and the article by Burkett that beryllium reduces the tendency of molten magnesium alloy to oxidize. These earlier efforts to reduce oxidation does not include beryllium additions in the quantities covered by the present invention and does not seem to include the burden of limiting the manganese content to allow increased beryllium solubility in the magnesium alloy. Moreover, Burkett's article suggests that higher beryllium limits must be avoided.
Magnesiumlegeringene ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter opp til ca. 12% aluminium, opp til ca. 30% sink, opp til ca. The magnesium alloys according to the present invention comprise up to approx. 12% aluminium, up to approx. 30% zinc, up to approx.
1,5% silisium, opp til ca. 0,18% mangan og fra ca. 0,0025% til 0,0125% beryllium og resten vesentlig magnesium. Alle prosen- 1.5% silicon, up to approx. 0.18% manganese and from approx. 0.0025% to 0.0125% beryllium and the rest essentially magnesium. All percent-
ter av innholdet er gitt i vekt-%. Det er foretrukket å begrense ter of the content is given in % by weight. It is preferred to limit
manganinnholdet til et maksimum på ca. 0,05% hvis bery1liuminn-holdet ligger innen området fra ca. 0,011% til 0,0125% for å øke oppløsligheten av beryllium i smeltet magnesium til en gren-se tilstrekkelig til å tillate de ovenfor nevnte mengder av beryllium å bli oppløst i magnesiumet. F.eks. vil ca. 0,15% mangan tillate oppløsning av ca. 0,007% beryllium i smeltet magnesium. the manganese content to a maximum of approx. 0.05% if the beryllium content is within the range from approx. 0.011% to 0.0125% to increase the solubility of beryllium in molten magnesium to an extent sufficient to allow the above-mentioned amounts of beryllium to be dissolved in the magnesium. E.g. will approx. 0.15% manganese allow dissolution of approx. 0.007% beryllium in molten magnesium.
Det er foretrukket å holde manganinnholdet fra ca. 0,04% til ca. 0,15% og berylliuminnholdet fra ca. 0,005% til ca. 0,0125% i magnesiumlegeringene ifølge foreliggende oppfinnelse for å øke legeringens korrosjonsmotstand. Det er videre foretrukket å begrense manganinnholdet fra ca. 0,08% til 0,15% og berylliuminnholdet fra ca. 0,006% til 0,01% for ytterligere å øke magnesiumlegeringens korrosj q-n s mot st and . It is preferred to keep the manganese content from approx. 0.04% to approx. 0.15% and the beryllium content from approx. 0.005% to approx. 0.0125% in the magnesium alloys according to the present invention to increase the alloy's corrosion resistance. It is further preferred to limit the manganese content from approx. 0.08% to 0.15% and the beryllium content from approx. 0.006% to 0.01% to further increase magnesium alloy corrosion q-n s against st and .
Foreliggende oppfinnelsesprinsipp kan lett tilpasses for bruk i fremstilling av ..p:re"sstøpte magnesiumlegeringer. Magnesium-presstøpningslegeringer kan inneholde fra 1% til 12% aluminium, opp til 30% sink, opp til 1,5% silisium, fra 0,2% til 1,0% mangan og resten vesentlig magnesium. The principle of the present invention can be easily adapted for use in the production of die-cast magnesium alloys. Magnesium die-casting alloys may contain from 1% to 12% aluminum, up to 30% zinc, up to 1.5% silicon, from 0.2 % to 1.0% manganese and the rest essentially magnesium.
Sinkinnholdet i magnesiumlegeringer har i almindelighet vært The zinc content of magnesium alloys has generally been
begrenset til et maksimum på 1,5%. sink. Sink i mengder opp til '■'■.."1,5% i magnesiumlegeringer forbedrer legeringens mekaniske egenskaper og korrosjonsmotstand samtidig som den beholder meget gode presstøpnings-egenskaper. Legeringer med mere enn 1,5% sink viser en merkbar økning i rødskjørhet og sprekning under støpning. Faktum er at støpning av magnesiumlegeringer er et problem når sinkinnholdet er over 1,5% og under 12%. Dette skyldes en utvidelse av fryseintervallet. Disse problem er blitt begrenset ved å regulere aluminium-og sink-innholdet i magnesiumlegeringen. I motsetning viser magnesiumlegeringer bedre støpeegenskaper når sinkinnholdet i legeringen er mellom ca. 12% og ca. 30% enn mellom 1,5% og 12%. limited to a maximum of 1.5%. zinc. Zinc in amounts up to '■'■.."1.5% in magnesium alloys improves the alloy's mechanical properties and corrosion resistance while retaining very good die-casting properties. Alloys with more than 1.5% zinc show a noticeable increase in red brittleness and cracking during casting. The fact is that the casting of magnesium alloys is a problem when the zinc content is above 1.5% and below 12%. This is due to an extension of the freezing interval. These problems have been limited by regulating the aluminum and zinc content of the magnesium alloy. In contrast, magnesium alloys show better casting properties when the zinc content of the alloy is between about 12% and about 30% than between 1.5% and 12%.
Magnesiumlegeringer med sinkinnhold større enn 1,5% har fordeler og ulemper. Fordelene ved disse legeringer omfatter lavere smeltepunkt og større flytbarhet. Disse fordeler kombi-nerer, avhengig av sinkinnholdet, det at støpningen kan fore- gå ved temperaturer 10°C til 38°C lavere.enn vanlig ved støp-ning av magnesiumlegeringer med lavt sinkinnhoId,med at man opprettholder god flytbarhet. Det lave smeltepunkt øker videre magnesiumlegeringenes.oksidasjonsmotstand under støpningen. Imidlertid kan det høye sinkinnholdet i legeringene gi pro-blemer med støpbarhet, densitet, formbarhet og økede omkost-ninger. Magnesium alloys with a zinc content greater than 1.5% have advantages and disadvantages. The advantages of these alloys include a lower melting point and greater fluidity. These advantages combine, depending on the zinc content, the fact that the casting can take place at temperatures 10°C to 38°C lower than usual when casting magnesium alloys with a low zinc content, while maintaining good fluidity. The low melting point further increases the magnesium alloys' oxidation resistance during casting. However, the high zinc content in the alloys can cause problems with castability, density, formability and increased costs.
Jo høyere sinkinnhold i magnesiumlegeringen, desto høyere densitet, pris og sprøhet.Problemene ved de høye sinkinneholdende legeringer oppveies av fordelene man får ved bruk for spesi-elle anvendelsesformål. Derfor må man være omhyggelig ved å anbefale den r.irktige høy-sinkinneholdene legering ved hensikts-messig bruk. The higher the zinc content in the magnesium alloy, the higher the density, price and brittleness. The problems with the high zinc-containing alloys are outweighed by the benefits gained when used for special application purposes. Therefore, care must be taken when recommending the correct high-zinc alloy for appropriate use.
Manganinnholdet i legering-enevd.f-øl-ge ./foreliggende oppfinnelse er viktig på grunn av dets innflydelse på oppløseligheten og lettheten av å legere beryllium i smeltet magnesium. Fordi denne innflydelse ikke tidligere har vært erkjent har AZ91B, en presstøpningslegering som har en bred anvendelse, med et nominelt innhold på 9% aluminium, 0,7% sink, 0,2% mangan, maksimum 0,5% silisium, maksimum 0,3% kobber, maksimum 0,03% nik-kel og resten vesentlig magnesium, har inneholdt mindre enn 0,001% beryllium. Man har oppdaget at beryllium er oppløselig i AZ91B magnesiumlegeringer i større grad enn tidligere antatt. Under enhver omstendighet er et berylliumnivå i en størelses-orden på 0,001% ansett å være utilstrekkelig for å oppnå god beskyttelse av det smeltede magnesium. Det er tvertimot påvist at ca. 0,0025% til ca. 0,015% beryllium må oppløses i smeltet magnesium eller dets legeringer for å forhindre brenning, og at mengden beryllium må økes med økende oxygeninnhold i atmosfæren. Derfor må manganinnholdet ikke overskride mere enn ca. 0,18%, fortrinnsvis ikke mere enn ca. 0,15%. Hvis nitrogenat-mosfærer eller kort utsettelsestid kommer inn i billedet er en tilsetning av fra ca. 0,0025% til 0,005% beryllium tilstrekkelig for å gi den nødvendige beskyttelse av smeltet magnesium. Imidlertid, hvis lengere eksponeringstider eller vesent-lige luftlekasjer inn i nitrogenatmosfæren forekommer,anbefales berylliuminnhold i størrelsesorden fra ca. 0,005% til 0,001% På den annen- side, skulle det være ønskelig å forhindre brenning av smeltet magnesium eller magnesiumlegeringer som.utsettes for luft, er et berylliuminnhold pa ca. 0,011% til 0,0125% foretrukket. Slike berylliuminnhold krever at manganinnholdet begrenses til ikke mere enn ca. 0,05%. The manganese content of the alloy of the present invention is important because of its influence on the solubility and ease of alloying beryllium in molten magnesium. Because this influence has not previously been recognized, AZ91B, a die casting alloy that has a wide application, with a nominal content of 9% aluminum, 0.7% zinc, 0.2% manganese, maximum 0.5% silicon, maximum 0, 3% copper, maximum 0.03% nickel and the rest essentially magnesium, have contained less than 0.001% beryllium. It has been discovered that beryllium is soluble in AZ91B magnesium alloys to a greater extent than previously thought. In any event, a beryllium level on the order of 0.001% is considered insufficient to achieve good protection of the molten magnesium. On the contrary, it has been proven that approx. 0.0025% to approx. 0.015% beryllium must be dissolved in molten magnesium or its alloys to prevent burning, and that the amount of beryllium must be increased with increasing oxygen content in the atmosphere. Therefore, the manganese content must not exceed more than approx. 0.18%, preferably no more than approx. 0.15%. If nitrogen atmospheres or short exposure times come into play, an addition of from approx. 0.0025% to 0.005% beryllium sufficient to provide the necessary protection of molten magnesium. However, if longer exposure times or significant air leaks into the nitrogen atmosphere occur, a beryllium content of the order of magnitude from approx. 0.005% to 0.001% On the other hand, should it be desirable to prevent burning of molten magnesium or magnesium alloys exposed to air, a beryllium content of approx. 0.011% to 0.0125% preferred. Such beryllium contents require that the manganese content be limited to no more than approx. 0.05%.
Det bery1liumnivå som skal anvendes beror på mengden av oxy gen i atmosfæren over smeiten. F.eks. hvis det smeltede magnesium utsettes for luft uten dekke vil oxygeninnholdet i' atmosfæren over det forbli omtrent 20% og derfor vil et høyt be-ry lii umni vå i størrelsesorden 0,01% til 0,015% være nødven-dig for å undgå urimelig oxydasjon eller brenning. Hvis det smeltede magnesium skal eksponeres for lengere perioder kan det være ønskelig fra tid til anne:n å tilsette beryllium for å kompensere for det beryllium som ^oxy deres eller for å tilsette større mengder beryllium, dvé. 0,02%, for at overskuddet over opp løse lighet'Bg:r.e:nsen efterhvert oppløses for å kompensere for oksydasoonstap og derved opprettholde berylliummeng-den ved, eller nær ved, mettningsgrensen i det smeltede magnesium. The beryllium level to be used depends on the amount of oxygen in the atmosphere above the smelting. E.g. if the molten magnesium is exposed to air without a cover, the oxygen content of the atmosphere above it will remain approximately 20% and therefore a high level of 0.01% to 0.015% will be necessary to avoid unreasonable oxidation or burning. If the molten magnesium is to be exposed for longer periods, it may be desirable from time to time to add beryllium to compensate for the beryllium that ^oxy their or to add larger amounts of beryllium, dvé. 0.02%, so that the excess over the solubility of the Bg:r.e:n is gradually dissolved to compensate for oxidase loss and thereby maintain the amount of beryllium at, or close to, the saturation limit in the molten magnesium.
For å redusere berylliumnivået som er nødvendig for å gi en god smeltebeskytte Ise er det nødvendig og ønskelig å holde oxygennivået så lavt som praktisk mulig. Anbringelse av et dek-sel eller en hette over det smeltede magnesium hjelper i så måte. Reaksjonen av det smeltede metall med oxygen i det luk-kede luftrum vil senke oxygeninnholdet i atmosfæren. Hvis systemet er meget tett og det resulterende oxygeninnhold blir meget lavt vil berylliumnivåer så lave som 0,0025% gi tilstrekkelig beskyttelse. Hvis systemet ikke er tett, eller fra tid til annen åpnes for korte perioder, f.eks. for å øse opp, kan det være ønskelig å innføre tilstrekkelig nitrogen eller andre inerte gasser for å opprettholde et lavt oxygeninnhold. In order to reduce the beryllium level that is necessary to provide a good melt protection Ise, it is necessary and desirable to keep the oxygen level as low as practically possible. Placing a cover or hood over the molten magnesium helps in this regard. The reaction of the molten metal with oxygen in the closed air space will lower the oxygen content in the atmosphere. If the system is very dense and the resulting oxygen content becomes very low, beryllium levels as low as 0.0025% will provide adequate protection. If the system is not tight, or from time to time is opened for short periods, e.g. to scoop up, it may be desirable to introduce sufficient nitrogen or other inert gases to maintain a low oxygen content.
I slike tilfelle kan et midlere bery1liumnivå anvendes, dvs. 0,005% til 0,01%. Andre beskyttende gasser som f.eks. SF2.»In such cases, a medium beryllium level can be used, ie 0.005% to 0.01%. Other protective gases such as e.g. SF2.”
S0^og forskjellige inerte gasser kan også anvendes selv om nitrogen foretrekkes fordi det er lett tilgjengelig. SO^ and various inert gases can also be used although nitrogen is preferred because it is readily available.
Forurensninger som f.eks. jern fører til dannelse av uløse-lige intermetalliske forbindelser med beryllium og bør derfor begrenses til et minimum. Fordi mangan i nærvær av aluminium-mengder i størrelsesorden 1% til 12% danner en relativ uløse-lig fase med jern som bundsettes i smeiten kan små mengder mangan, som f.eks. 0,1%, tilsettes til presstøpningslegeringer for å rense disse. Imidlertid må mangannivået ikke være høyt nok til å bundfelle beryllium. Typisk bør manganinnholdet sen-kes fra 0,18% til 0,05% hvis bery1liumnivået økes fra 0,0025% til 0,015% i magnesiumlegeringer som inneholder ca. 9% aluminium. Pollution such as e.g. iron leads to the formation of insoluble intermetallic compounds with beryllium and should therefore be kept to a minimum. Because manganese in the presence of aluminum quantities of the order of 1% to 12% forms a relatively insoluble phase with iron which settles in the smelting, small amounts of manganese, such as e.g. 0.1%, is added to die casting alloys to clean them. However, the manganese level must not be high enough to precipitate beryllium. Typically, the manganese content should be lowered from 0.18% to 0.05% if the beryllium level is increased from 0.0025% to 0.015% in magnesium alloys containing approx. 9% aluminum.
Følgende eksperimentelle resultater illustrerer noen av foreliggende oppfinnelses prinsipper: En magnesium prøvelegering ahjnehotden.de ca. 9% aluminium, ca. 0,7% sink og ca. 0 , 0 02:5 % b e ry 11 i um ble holdt under en hette i 8 timer uten brenning eller urimelig oksydasjon. The following experimental results illustrate some of the principles of the present invention: A magnesium trial alloy ahjnehotden.de approx. 9% aluminium, approx. 0.7% zinc and approx. 0 , 0 02:5% b e ry 11 in um was kept under a hood for 8 hours without burning or undue oxidation.
En 59 kg.s sats av en legering inneholdende 7,1% aluminium, 0,71% sink, 0,05% mangan og resten magnesium ble smeltet, dekket med et flussmiddel (flux) og holdt under en hette ved 677°C. Efter at flussmidlet ble fjernet ved skumning begynte legeringen å brenne efter 1 min. Brenningen ble derpå slukket ved opprettelsen av et slaggdekke. Hetten ble lukket og nitrogen ble innført over overflaten av det slaggdekkede smeltebad med en hastighet av 849 l/t i ca. 5 min. Hetten ble lukket og slaggdekket fjernet og nitrogenstrømmen fortsatt med en hastighet på 849 l/t. Efter 30 min. begynte det å danne seg ro-ser (blooms) (begrensede områder med høy oksydasjon) som økte i størrelse. Efter 51 min. begynte rosene å brenne sakte og utstrålte et klart lys. Hettedøren ble derpå kort tid åpnet periodevis for å tillate utøsning og støpning av prøvebarrer. Brenningen ble sterkere efter 5 min. av støpningen og meget intens efter 15 min. A 59 kg batch of an alloy containing 7.1% aluminium, 0.71% zinc, 0.05% manganese and the balance magnesium was melted, covered with a flux and kept under a hood at 677°C. After the flux was removed by foaming, the alloy began to burn after 1 min. The burning was then extinguished by the creation of a slag cover. The hood was closed and nitrogen was introduced over the surface of the slag-covered melting bath at a rate of 849 l/h for approx. 5 min. The hood was closed and the slag cover removed and the nitrogen flow continued at a rate of 849 l/h. After 30 min. blooms (limited areas of high oxidation) began to form and increased in size. After 51 min. the roses began to burn slowly, emitting a bright light. The hood door was then briefly opened periodically to allow pouring and casting of test ingots. The burning got stronger after 5 min. of casting and very intense after 15 min.
Ytterligere prøver ble gjennomført ved tilsetning av forskjellige mengder beryllium til den smeltede magnesium-prøvelege- ring, som beskrevet i foregående avsnitt. Generelt indikerer prøvene at berylliumtilsetninger minsker den smeltede legerin-gs tendens til å brenne. Når beryllium i en mengde på' 0,008% ble tilført ble legeringen holdt tilfredsstillende under en 849 l/t. nitrogenstrøm og derpå følgende presstøpning av prøve-barrer. Denne legering ble også holdt i luft uten brenning i ca. 15 min. Efterhvert som bery111uminnholdet ble øket under de forskjellige prøver ble det notert at oksydasjonsmotstanden av den smeltede magnesiumlegering øket og at minskede mengder av nitrogenstrøm var nødvendig for tilfredsstillende operasjon. Når ca. 0,011%.til 0,013% beryllium ble tilsatt til den smeltede legering ble overflaten av legeringen sølvaktig av utse-ende og holdt seg tilfredsstillende ved utsettelse for luft og efterføIgende presstøpning. Når den sølvaktige beskyttende overflatefi lm ble ødelagt med hensikt dannet det seg straks en ny film som viste at den ,b,>es,ky tten de funksjon av beryllium fremdeles var virksom. ;':E-f,t;e.T .utsettelse for luft i ca. 1 time begynte imidlertid oksidas j orrsblomster å dannes, og disse vok-ste sakte. Further tests were carried out by adding different amounts of beryllium to the molten magnesium test alloy, as described in the previous section. In general, the tests indicate that beryllium additions reduce the molten alloy's tendency to burn. When beryllium in an amount of 0.008% was added, the alloy was held satisfactorily below 849 l/h. nitrogen flow and then the following compression molding of sample ingots. This alloy was also kept in air without burning for approx. 15 min. As the beryum content was increased during the various tests, it was noted that the oxidation resistance of the molten magnesium alloy increased and that reduced amounts of nitrogen flow were required for satisfactory operation. When approx. 0.011% to 0.013% beryllium was added to the molten alloy, the surface of the alloy became silvery in appearance and held up satisfactorily upon exposure to air and subsequent die casting. When the silvery protective surface film was intentionally destroyed, a new film immediately formed which showed that the beryllium's 'blessed' function was still active. ;':E-f,t;e.T .exposure to air for approx. After 1 hour, however, oxide yellow flowers began to form, and these grew slowly.
Når 0,0025% beryllium ble legert inn i magnesiumprøvelegeringen'ble smeiten holdt tilfredsstillende under en nitrogenstrøm på 849 l/t med lukket dør og derpå følgende støpning i prøvebarrer. Efter 15 min. var den smeltede magnesiumlegeringen sterkt blom-stret og begynte å brenne. Når 0,007% til 0,01% beryllium ble legert ble støpningen vellykket gjennomført uten at det oppsto blomster med 1700 l/t nitrogen.. Døren i hetten ble da holdt åpen i 15 min. uten at det dannet seg blomster. Nitrogenstrøm-men ble derpå stoppet og den smeltede legering ble holdt ytterligere 15 min. uten at det ble dannet blomster. Efter at legeringen ble mettet med ca.120 - 130 ppm. beryllium ved 649°C - 704°C ble den holdt i luft med døren åpen i 30 min. uten at blomster ble dannet, og ble derefter med hell støpt uten nitro-gehatmosfære. Utstrakt eksponering ledet tilslutt til dannelse av blomster. When 0.0025% beryllium was alloyed into the magnesium test alloy, the melt was satisfactorily maintained under a nitrogen flow of 849 l/h with the door closed and subsequent casting into test ingots. After 15 min. the molten magnesium alloy bloomed strongly and began to burn. When 0.007% to 0.01% beryllium was alloyed, the casting was successfully carried out without blooms occurring with 1700 l/h of nitrogen. The door in the hood was then kept open for 15 min. without flowers forming. The nitrogen flow was then stopped and the molten alloy was held for a further 15 min. without flowers forming. After the alloy was saturated with approx. 120 - 130 ppm. beryllium at 649°C - 704°C it was kept in air with the door open for 30 min. without flowers forming, and was then successfully cast without a nitro gas atmosphere. Extensive exposure eventually led to the formation of flowers.
For å bestemme foreneligheten av mangan og beryllium i magnesiumlegeringer ble to AZ91B barrer, inneholdende ca. 0,2% mangan tilsatt til smeiten. Denne tilsetning reduserte berylliuminnholdet til ca. 0,008% og øket manganinnholdet til 0,12%. Den smeltede legering ble vellykket støpt med en strøm på To determine the compatibility of manganese and beryllium in magnesium alloys, two AZ91B ingots, containing approx. 0.2% manganese added to the smelt. This addition reduced the beryllium content to approx. 0.008% and increased the manganese content to 0.12%. The molten alloy was successfully cast with a current applied
1700 l/t nitrogen og med døren i hetten åpnet bare når det var nødvendig. En del av smeiten ble helt i luft i en stor kokille. Ingen missfarvning ble bemerket på metalloverflaten eftersom den sakte stivnet. En annen AZ91B barre ble tilsatt til den smeltede legering med det resultat at berylliuminnholdet ble senket til ca. 0,007% og manganinnholdet øket til ca. 0,15%. Prøvebarrer ble igjen støpt under 1700 l/t nitrogen. Flere blomster hadde dannet.seg ved slutten av forsøket. 1700 l/h nitrogen and with the door in the hood opened only when necessary. Part of the melt was poured into air in a large mould. No discoloration was noted on the metal surface as it solidified slowly. Another AZ91B ingot was added to the molten alloy with the result that the beryllium content was lowered to approx. 0.007% and the manganese content increased to approx. 0.15%. Sample ingots were again cast under 1700 l/h nitrogen. Several flowers had formed by the end of the experiment.
Variasjonene i mangan-og berylliumnivået hadde ingen merkbar effekt på støpbarheten av magnesiumorøvelegeringen. Noen for- The variations in the manganese and beryllium levels had no noticeable effect on the castability of the magnesium ore alloy. Some for-
og and
bedring av flytbarheten^overflateutseendet synes å være re-sultatet av et øket berylliuminnhold fordi man får mindre oksydasjon av det smeltede materiale. improvement in flowability^surface appearance appears to be the result of an increased beryllium content because less oxidation of the molten material is obtained.
Fem presstøpningsb-arr.er av hver legering ble strekkprøvet forFive die casting b arr.s of each alloy were tensile tested for
å bestemme effekten.av beryllium og mangan. Resultatene som er angitt i?.tabell I indikerer at lavere manganinnhold og høy-ere berylliuminnhold virker for å øke både formbarhet og strekkfasthet i magnesiumprøvelegeringen. to determine the effect.of beryllium and manganese. The results shown in Table I indicate that lower manganese content and higher beryllium content act to increase both formability and tensile strength in the magnesium test alloy.
Sandblåste prøvebarrer av hver legering ble også nedsenket i saltvann (3% NaCl) i 3 dager for å bestemme korrosjonsmotstand. Barrene ble sandblåst for å fjerne støpeoverflaten. Resultatene i tabell II viser at bery11 i umti Isetninger reduserer salt-vanns -korrosjonshastigheten av magnesiumprøvelegeringene til det samme lave nivå som oppnås med mangantilsetninger. Små mengder av mangan, dvs. 0,12%, reduserer den mengde beryllium som er nødvendig for god korrosjonsmotstand. Den økede effekt ved beryllium kan tilskrives en reduksjon av jerninnholdet. Sandblasted test ingots of each alloy were also immersed in salt water (3% NaCl) for 3 days to determine corrosion resistance. The bars were sandblasted to remove the casting surface. The results in Table II show that bery11 in umti Ice additions reduces the salt-water corrosion rate of the magnesium test alloys to the same low level achieved with manganese additions. Small amounts of manganese, ie 0.12%, reduce the amount of beryllium required for good corrosion resistance. The increased effect with beryllium can be attributed to a reduction in the iron content.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19523680A | 1980-10-20 | 1980-10-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO803299L true NO803299L (en) | 1982-04-21 |
Family
ID=22720588
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO803299A NO803299L (en) | 1980-10-20 | 1980-11-04 | OXYDATION RESISTANT MAGNESIUM ALLOYS. |
| NO860423A NO860423L (en) | 1980-10-20 | 1986-02-06 | PRESS RELEASE AND PROCEDURE OF MANUFACTURING THEREOF. |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO860423A NO860423L (en) | 1980-10-20 | 1986-02-06 | PRESS RELEASE AND PROCEDURE OF MANUFACTURING THEREOF. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JPS5770255A (en) |
| AU (1) | AU6466280A (en) |
| BR (1) | BR8007562A (en) |
| DE (1) | DE3043654A1 (en) |
| FR (1) | FR2492411A2 (en) |
| GB (1) | GB2085471A (en) |
| IT (1) | IT1195035B (en) |
| NO (2) | NO803299L (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4659377A (en) * | 1979-05-23 | 1987-04-21 | Nl Industries, Inc. | Method for producing an oxidation resistant magnesium alloy melt |
| US4543234A (en) * | 1980-10-20 | 1985-09-24 | N L Industries, Inc. | Oxidation resistant magnesium alloy |
| JPH01234545A (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Honda Motor Co Ltd | Engine parts |
| GB9023270D0 (en) * | 1990-10-25 | 1990-12-05 | Castex Prod | Magnesium manganese alloy |
| JPH04297542A (en) * | 1991-03-25 | 1992-10-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Lightweight mg matrix composite alloy excellent in corrosion resistance and workability and having high toughness and its production |
| JP4824706B2 (en) * | 2008-01-24 | 2011-11-30 | シーケーディ株式会社 | Pilot type solenoid valve |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR961149A (en) * | 1950-05-05 | |||
| CH257160A (en) * | 1944-06-23 | 1948-09-30 | Stone & Company Limited J | Process for obtaining molten magnesium-based alloys intended to be die-cast. |
| GB661759A (en) * | 1949-02-09 | 1951-11-28 | Dow Chemical Co | Improvements in photo-engraving plates or sheets and alloys therefor |
| DE1019093B (en) * | 1953-07-31 | 1957-11-07 | Fuchs Fa Otto | Use of cast magnesium alloys with low beryllium additions |
| FR1108980A (en) * | 1954-10-06 | 1956-01-19 | Magnesium Elektron Ltd | Magnesium alloys |
| DE1027410B (en) * | 1955-03-08 | 1958-04-03 | Fuchs Fa Otto | Use of cast magnesium alloys with low beryllium additions |
| FR1358229A (en) * | 1962-06-05 | 1964-04-10 | Magnesium Elektron Ltd | Magnesium-based alloys |
| JPS5610372B2 (en) * | 1973-08-23 | 1981-03-07 |
-
1980
- 1980-11-04 NO NO803299A patent/NO803299L/en unknown
- 1980-11-13 GB GB8036546A patent/GB2085471A/en not_active Withdrawn
- 1980-11-19 DE DE19803043654 patent/DE3043654A1/en not_active Ceased
- 1980-11-19 IT IT26073/80A patent/IT1195035B/en active
- 1980-11-20 BR BR8007562A patent/BR8007562A/en unknown
- 1980-11-22 JP JP55164056A patent/JPS5770255A/en active Pending
- 1980-11-24 AU AU64662/80A patent/AU6466280A/en not_active Abandoned
-
1981
- 1981-03-20 FR FR8105664A patent/FR2492411A2/en not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250650A patent/JPS6196053A/en active Pending
-
1986
- 1986-02-06 NO NO860423A patent/NO860423L/en unknown
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067994A patent/JPS63270442A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6196053A (en) | 1986-05-14 |
| IT8026073A0 (en) | 1980-11-19 |
| BR8007562A (en) | 1982-07-20 |
| NO860423L (en) | 1982-04-21 |
| IT1195035B (en) | 1988-09-28 |
| AU6466280A (en) | 1981-03-19 |
| FR2492411A2 (en) | 1982-04-23 |
| JPS63270442A (en) | 1988-11-08 |
| GB2085471A (en) | 1982-04-28 |
| JPS5770255A (en) | 1982-04-30 |
| DE3043654A1 (en) | 1982-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO312106B1 (en) | Method of improving the corrosion resistance of magnesium-aluminum-silicon alloys and magnesium alloy with improved corrosion resistance | |
| JPH0372695B2 (en) | ||
| GB2426250A (en) | Silver alloys | |
| CA1070986A (en) | Rare earth metal treated cold rolled non-oriented silicon steel | |
| JPH0718364A (en) | Heat resistant magnesium alloy | |
| CN101660074A (en) | Modifier for high-strength aluminum alloy and use method thereof | |
| US9371573B2 (en) | Grain refinement, aluminium foundry alloys | |
| Foerster | HiLoN: A new approach to magnesium die casting | |
| NO803299L (en) | OXYDATION RESISTANT MAGNESIUM ALLOYS. | |
| CA1082005A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals | |
| MXPA06015208A (en) | Die cast magnesium alloy. | |
| US4659377A (en) | Method for producing an oxidation resistant magnesium alloy melt | |
| JPS5918457B2 (en) | Magnesium-based alloy with high mechanical strength and low corrosion tendency | |
| US2420293A (en) | Magnesium base alloys | |
| US3871868A (en) | Method of preparing a corrosion-resistant and ductile iron alloy with a high aluminum content | |
| NO801121L (en) | OXYDATION RESISTANT MAGNESIUM ALLOYS. | |
| US4543234A (en) | Oxidation resistant magnesium alloy | |
| US3355281A (en) | Method for modifying the physical properties of aluminum casting alloys | |
| JP2000008134A (en) | Modification of microstructure of mother alloy and nonferrous metal alloy and production of mother alloy | |
| CA2336016C (en) | Treatment of an aluminium alloy melt | |
| US10465258B2 (en) | Grain refinement in iron-based materials | |
| US4067733A (en) | High strength aluminum alloy | |
| CN103290277A (en) | High-purity high-strength aluminum alloy for ship cooling system and preparation method thereof | |
| CN103131986B (en) | Low zinc hot dipping aluminium alloy plating material containing Ca multi-combination metamorphism | |
| JPH02175853A (en) | Composition for galvanizing bath |