DE1904707A1

DE1904707A1 - Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium und seinen Legierungen

Info

Publication number: DE1904707A1
Application number: DE19691904707
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Riedelbauch & Stoffregen Giess
Current assignee: Riedelbauch & Stoffregen Giess
Priority date: 1969-01-31
Filing date: 1969-01-31
Publication date: 1970-08-20

Description

Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium und seinen Legierungen Die aus einer Reihe von Gründen erwünschte feinkörnige Erstarrung gegossener Formstücke und Walzbarren aus Aluminium und seinen Legierungen wird nach dem derzeitigen stand der Technik bevorzugt dadurch angestrebt, daß der zu vergießenden Schmelze geringe Mengen von titan und bor gemeinsam zulegiert werden.
Als sie Kornfeinung bewirkender Kristallisationskeim wird vor allem das PiB2 angesehen, das sich nach DBP 1 D41 695 bei Verwendung alumino - oder magnesiothermisch reagierender Präparate aus stöchiometrisch zusammengesetzten Gemischen komplexer Alkali-, Bor- und Titan fluoride mit Magnesium- oder Alurniniumpulver bevorzugt und in geeigneter einheit und Verteilung in der Schmelze bilden soll.
Es wurde nun gefunden, daß in besonders wirksamer Weise für die Kornfeinung von Aluminium und seinen Legierungen geeignete keime in die Schmelzen eingebracht werden können, wenn nicht der bisher gültigen Auf fassung entsprechend Gemische aus komplexen Alkali- Bor- und Ti tanfluoriden stöchiornetrischer Zusammensctzung, d .h. im Verhältnis 1 Titan t 2 Bor, zur Anwendung gebracht werden, sondern solche, die Titan im Überschuß über dieses Verhältnis hinaus besitzen. Als optimal dafür kann ein etwa 3 - Sfacher Ti-tiberschuss angesehen werden.
Ob diese vom praktischen Standpunkt gesehen ganz entscheidende Verbesserung auf die Bildung eines Ti-reicheren Keimes zurückgeht, z.B.
Tiß oder eine Anlagerung von TiB2 an 'riAl, oder ob unter diesen Bedingungen bevorzugt TiB2-Keime optimaler Größe und/oder freier Oberflächenenergie gebildet werden, ist eine z.Zt. noch nicht ausreichend sicher beantwortbare Frage.
Als Alkalikomponente ist sowohl das Natrium als auch das Kalium als geeignet befunden worden. Zwischen beiden scheinen im Hinblick auf den hier vorliegenden Verwendungszweck keine Unter-schiede vorzuliegen.
Diese besonders günstige eigenschaft von Gemischen komplexer Alkali-, Bor- und Titanfluoride, die Titan über das stöchiometrische Verhältnis Ti : B = 1 : 2 hinaus enthalten, tritt dann in Erscheinung, wenn sie in exothermer Reaktion zur Anwendung gebracht werden. Hierfür geeignet sind alle Metajle, bevorzugt in Pulverform, die bei den Anwendungstemperaturen reduzierend auf die komplexen Alkali-,Bor-und Titanfluoride einzuwirken vermögen. Als besonders wirksames Reduktionsmetall hat sich Calcium, speziell in Form einer Legierung mit Silizium, die etwa der Zusaulmensetzung CaSi entspricht, erwiesen.
Wenn dieses in einem solchen Verhältnis dem Gemisch der komplexen Alkali-, 3or- und Titanfluoride zugesetzt wird, daß lediglich das Titan bzw. Bor, nicht aber auch die Alkalimetalle zum elementaren Zustand reduziert werden, ist neben einem.technisch vollbefriedigendem Zustand auch der einer optimalen Wirtschaftlichkeit gegeben.
Das erfindungsgemäße Gemisch aus komplexen Alkali-, Bor- und Titanfluoriden mit geeigneten edulttionsmetallen, vor allem CaSi-Legierungen der Zusammensetzung CaSi und einem über dem stöchiometrischen Verhältnis (entsprechend TiB2) liegenden Titanträger-Anteil, ist bei allen für die Erzeugung von Gußkörpern aus Aluminium und seinen Legierungen -technisch infrage kommenden Temperaturen in gleicher leise anwendbar. Die Iteaktion läuft innerhalb weniger Sekurnien ab, negative Auswirkungen, wie z. B. das Auftreten irgendwelcher Gase, sind nicht zu verzeichnen, desgleichen sind keine anderen die Qualität der Schmelze negativ beeinflussenden Faktoren begeben.
Das L"inbringen der erfindungsgemäßen Gemische in die zu behandelnden Schmelzen erfolgt am vorteilhaftesten in i?orm von gepreßten Tabletten und mittels Tauchglocken. Auch Abpackungen in Aluminiumblechdosen oder dergleichen sind brauchbar.
Die erfindungsgemäßen Präparate können zur Beeinflussung der Schlakkenkonsistenz auch im Gemisch mit dafür geeigneten Komponenten, wie z.B. Alkalihalogeniden, zur Anwendung gebracht werden.
Die einzubringende Präparatmenge liegt erfahrungsgemäß zwischen etwa 0,1 und 0,3 /o, bezogen auf das Gewicht der zu behandelnden Schmelze; sie hängt von der Zusammensetzung der Schmelze nur geringfügig ab, ist aber für AlMg-Legierungen im allgemeinen geringer als für Schmelzen aus Reinaluminium.
Als Beispiel für ein Präparat der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sei genannt: 51 fo K2TiF6 11,5 % KBF4 37,5 % CaSi

Claims

Patentansprüche: 1.) Verfahren zur Kornfeinung von Aluminium- und Aluminiumlegierungsschmelzen, dadurch gekennzeichne-t, daß in die Schmelze Gemische aus komplexen Alkali-, Bor- und Titanfluoriden und feinteiliger Calcium-Silizium-Legierung, die etwa der Zusammensetzung CaSi entspricht, eingebracht werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Titananteil in dem zur Anwendung gelangenden Gemisch über das der Verbindung TiB2 entsprechende stöchiometrische Verhältnis hinausgeht.
3.) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß nicht mehr Reduktionsmetall im Gemisch enthalten ist, als zur Reduktion des vorliegenden Titans und Bors benötigt wird.
4.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Borträger, Titanträger und Reduktionsmetall in Verbindung mit einem Zusatz von den Schlackenfluß beeinflussenden Komponenten, wie z.B. Alkalihalogeniden, zur Anwendung gebracht wird.
5.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemische in Form von Presslingen mit einer Tauchglocke oder einer ähnlichen Vorrichtung in die Schmelze eingebracht werden.