DE417773C - Aluminium-Silicium-Legierungen und Verfahren zu ihrer Veredelung - Google Patents

Description

• Altnninil.im-Silicium-Legierungen und Verfahren zu ihrer Veredelung. Bei der Fabrikation von Kurbelkästen und Kolben von Motoren von Scheibenrädern, licidenplatten und Laufbrettern von Fahrzru,--c-n, (aeliäusen von S@lugreinigern, Küchengeräten. Teilen von Maschinen und Apparaten und zu vielen anderen Zwecken ist es erwünscht, ein Gul:inictall zur Verfügung zu haben, das sich neben geringem Gewicht durch günsti;--e mechanische Eigenschaften (Festigkeit und Dehnung) auszeichnet und sich auch leicht bearbeiten lassen muß. Die bekannten, für diese Zwecke benutzten Aluminium-Legierungen entsprechen den genannten Ansprüchen nur unvollkommen. Durch die vorliegende Erfindung ist es gelungen, die an sich bereits bekannten Aluniinium-Silicium-Lc,#ierungen hierfür verwendbar zu machen, da festgestellt wurde, daß sie durch ein besonderes Veredelungsverfahren den erwähnten Anforderungen weit-chend genügen.
• Die Bedeutung der Aluminiuni-Siliciitni-1-e@icrun;gcn hat zwar schon 'l i n c t, der Verfasser des bekannten Werkes über Aluininiuill, erkrinut. Er hat zalilrcic-lic Aluminiuni-Si@iciuni-I_c@ricruncn tnit eillcin hülleren Silichinigcluilt untersucht und @estgestc#llt, daß sie durch n icrhanachc l#c#sirlieitung eine Festikcit von .; bis 25 kg nim- bei einer Dehnung voll 10 Prozent crrc#iChen. Dicse# JTinetschen Angaben haben zwar die Anrcgu tlgcn zu mehrfacher Beschäftigung mit Alunün:um-Siliciuni-Lcgicrungcn gc#gcben, es ist jedoch zu einer Verwertung dieser Legierungen im industriellen \Iaßstabe nicht gekommen. Der Grund liegt wohl darin, daß 'l i n e t und seine Nachfolger sich mit diesen Legierungen nur, nachdem sie z. B. durch Walzen, Zielien, Hämmern mechanisch bearbeitet waren, näher bcfaßt haben, während ihnen diese Legierungen im Bußerstarrten Zustande ohne mechanische Nachbehandlung wegen ihrer geringen mechanischen Eigenschaften offenbar nicht interessant genug erscheinen und ihnen ein Weg, diese Eigenschaften ohne mechanische Umformung der Gußstücke zu verbessern, nicht bekannt war.
• Diesen «\Veg festzustellen ist dem Erfinder gelun<-en, und zwar durch Veredelung der fertio*en Legterun g im @c schmolzcnen Zustande durch ßehandlun;-- mit Alkalilluoriden. Dabei handelt es sich aber nicht uni eine einfache Raffination üblicher Art: - denn die Verbesserung der liliv,ik<ilisclic#n I#:icusrliaftcn der Rohlegierung übersteigt diejenige weit, die bei der gewöhnlichen h:if lination von Metallen nortnalcrwcisc hcoliachtet wird. ß"- ider -cwtihnlichen hat lination wird in der Mehrzahl der Fälle, wciui ülicrhaupt, diinn nur eine geringfügige Steigerung der physika.Iischcn Eigenschaften erzielt, während die Festigkeitszunahme bei der veredelten Legierung gemäß der Erfindung im Mittel 7,8 kg;'mm= bei einer Dehnungssteigerung im Mittel von ; Prozent beträgt, was einem Mehrwert der Festigkeit von ,; 5 Prozent und der Dehnung von 780 Prozent gegenüber den Werten der gleichen unveredelten I.egicrung entspricht. Außerdem tritt auch durch die Veredelung eine auffällige Veränderung der Bruchbeschaffenheit ein.
• Die veredelten Legierungen sind leicht gießbar, und zwar ebensogut wie jede andere bekannte Aluminium-I-eglerung ; sie haben einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten als diese und ziehen sich bei der Abkühlung weniger zusammen; bei gleicher Dichtigkeit wie bekannte Aluminium-Legierungen haben sie größere Festigkeit und größere Dehnung, lassen sich leicht bearbeiten und sind billiger herzustellen.
• In Betracht kommen hauptsächlich Aluminium-Legierungen mit einem Siliciumgelialt von 5 bis etwa 20 Prozent,, wozu noch ge-1(#benenfalls kleine Beimen,-ungen anderer Metalle kommen können, wie z. 13. eine kleine Menge Eisen. Daß die letzterwähnten Metalle vorhanden oder nicht vorhanden sind, stellt keinen wesentlichen Punkt der Erfindung dar. Eine Legierung von Aluminium und Silicium in dem Verhältnis von uligefähr zu t, ohne Rücksicht darauf. ob noch ein kleinerer Betrag anderer Be:men,#ungc`il bis zu 2 Prozent vorhanden ist oder nicht, erweist sich als besonders brauchbar, obwohl jede Legierung, die einen Siliciumgehalt zwischen 8 und 15 Prozent hat, noch als gut verwertbar anzusehen ist.
• Die neue Legierung kann man durch Zu-Z, ihrer Bestandteile Herstellen. Die sich ergebende Legiening ist, wenn man sie sofort gießt, durch einen grobkörnigen, dunklen und kristallinischen Bruch gekennzeichnet und besitzt zicinlich schlechte physikalische Eigenschaften; die Zugfestig- ' keit liegt zwischen io und i,; kg auf den l,)uadratinilliineter, die Dehnung meist unter Prozent. Bevor inan daher die I-cgicrung in die ferti-c Forin gießt, behandelt iltan "i(` gcnt;i13 der Erfindung bei einer oberhalb des Schmelzpunktes @mlc;@cnen Temperatur mit einem :\lhaliluoricl oder finit einer :Mischung von Fluorick#n, von denen eins ein Alkali- ; flitorid sein 11lulä, oder mit einem Salzgemisch, damlndestens ein AIkalitluorid enthält, z. h.
• Teile Natritunfluorid und 1 Teil Natriumchlorid. \'orzugsivcise benutzt man Natrium-Iltiorid als Basis lull ninlint (1.1\'(111 lilllld(`Ste'nS t Prozent von dem zu behandelnden Metall. Das Veredelungsverfahren ist niclft auf die Verwendung bereits fertig gebildeter Alkalilluoride beschränkt, vielmehr sind auch Mischungen von Stoffen verwendbar, die: in ihrem Zusammenwirken ein Fluorid ergeben. Die pulverisierte Verbindung wird finit einem Kohlenstab mit der geschmolzenen Metallinenge verrührt.
• Wird nun die so behandelte Legierung gegossen, so stellt es sich heraus, daß ihr Bruch anstatt wie vorher grobkörnig, dunkel und glänzend, nunmehr feinkörnig, hell und dicht ist. Mit ihren physikalischen Eigenschaften ist eine weitgehende Umwandlung erfolgt; die Zugfestigkeit kann bis auf 2o kg'mm'und darüber steigen und die Dehnung auf über -, Prozent, meist 5 Prozent bis io Prozent. Der Guß verläuft glatt, dehnt sich bei der Erstarrung genügend aus, um die Formen genau auszufüllen, zieht sich bei 'Abkühlung weniger .zusammen als irgendeine andere Alumin'ium-Legierun g, ist frei von Blasen und Poren, kann leicht bearbeitet werden und nimmt leicht eine schöne und haltbare Politur an. Die Lenierung einet sich auch sehr gut für Sprltzguß, kann geschmiedet werden, läßt sich in Dralit ziehen und ist sehr .leitfällig.

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. :\luniinilun-I.egierun"en für konstruktive und andere, insbesondere Gußzwecke finit einem Siliciumgehalt bis zu 2o Prozent, dadurch -(-kennzeichnet, daß folgendes Verfahren mit der im folgenden angegebenen Wirkung auf die bereits erstellten Legierungen altgewendet ist: Ohne mechanische Bearbeitung, wie Walzen, Ziehen, Hämmern u. d-1.. haben die genannten Legierungen bereits durch einen solchen niclitmechan:sc'lirn Verede'ungsvorgang, durch den die Struktur feinkörnig wird, im Zusammenhang mit der so erzielten Feinkörnigkeit eine Dehnung über 3 Prozent und Festi"keitseigensclia;ften erhalten, die höher sind als diejenigen der je gleichprozentigen, unveredelten. also noch gröberkristallinischcn Aluminium-Silicium-Legierungen.
2. 2. Verfahren zur Veredelung von Alulnllllilill-l.e@('Yntlg(`n lntt einem Siliciumgehalt über 5 Prozent. gekennzeichnet durch die hchandlung der geschmolzenen Legierung mit einem AIkalifluorid oder einem Salz@@rmi@ch, das mindestens ein Alkali-Iluorid enthält. ,;. -\iisfüliruii;#foriii des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesclunolzcnc` i.e"ierung mit einem Stofl;geinisch von solcher Zusanirnenset= ; zum, oder finit FluaAriden im Beisein von :ilkall\'l`1'1)111(hllll`ll oder Alkalnnetallen behandelt wird, daß ein Alkali$uorid sich während der Behandlung bilden kann. .1. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 2 und g, dadurch gekennzeich-. net, daß ein Alk.2lifluorid oder ein solches -enthaltende oder zu bilden geeignete Stoffe in die Aluminium-Legierung bei einer Temperatur, die oberhalb ihres Schmelzpunktes liegt, eingerührt wird, worauf die Legierung unmittelbar vergossen wird.