134432. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium- szilicium-ötvözetek előállítására
3 134432. * azzal szüntetjük meg, hogy a fémömledéket ülepedni hagyjuk vagy oly anyagokkal kezeljük, melyek a nátriumot vegyi reakció útján eltávolítják, mint amilyen például 5 az alumíniumklorid vagy a klór. Eddig nem volt ismeretes, hogy a kétfajta anyagtípus milyen módon állítható elő és hogy azok eltérő tulajdonságúak-e és e különbségek milyenek. 10 Ügy találtuk, hogy a lemezes szerkezettel, megdermedt ötvözetnek a szemcsés szerkezetű ötvözettel szemben számos előnye van. A homoköntvények előállításához használatos nemesített állapotban a lemezes alu-15 mínium-szilicium-ötvözeteknek gyakorlatilag azonos nyújtási határ és szakítási szilárdság mellett 100%-kai is nagyobb nyúlásuk van. Kokillaöntvényeknél nem nemesített állapotban a lemezes ötvözet szerke-20 zetét a gyors lehűtés olymódon változtatja, hogy a nátriummal nemesített szerkezethez hasonló szerkezetűvé válik, mimellett a szerkezet különösen jó és alapos finomítását az öntési hőmérsékletnek mintegy 25 1000 C°-ra való növelésével érhetjük el. Szemcsés alumínium-szilicium-ötvözeteknél 'a szerkezetnek ez a finomítása sokkal kisebb mértékben mutatkozik. Ennek megfelelően a lemezes dermedési formánál az 30 említett öntési feltételek mellett sokkal jobb szilárdsági és nyúlási értékek érhetők el, mint a szemcsés dermedési formánál. Ez az előny azonban már sokkal alacsonyabb Öntési hőmérsékleteknél is mutatkozik. Az 55 alábbi 1. táblázat 1000 C°-on végzett kokillaöntésnél 12 mm átmérőjű próbapálcákon kapott értéket tüntet fel: Megdermedési Nyújtási Szakítási szí- Nyúlás tipus határ kg/mm5 lárdság kg/mm' °/ n Szemcsés: 8—10 18—22 4—6 40 Lemezes: 10,5—12,5 22—25 "5—9 A lemezes megdermedési típus előnyös tulajdonságai egyéb ötvözési összetevők, például magnézium, mangán, réz és nikkel beadagolása esetében is fennmaradnak. 45 A szennyezésként szokásos mintegy 0,4—r0,6% vastartalomnál nagyobb vastartalom a szilárdság és nyújtási határ magasabb értékeit eredményezi, azonban a nyúlás csökken, de utóbbi sem rosszabb, 50 mint a vasban szegényebb szemcsés anyag nyúlása, amint ez a 2. táblázatból kitűnik, amelyben az 1. táblázathoz hasonló próbadarabokon mért eredményeket adtunk meg. Megdermedési Nyújtási Szakítási szi- Nyúlás tipns latárkg/mm! lárdság kg/mm' o/„ 55 Szemcsés 11,2 21,5 3—4 Lemezes: - 14,4 28,9 4—6 Megállapítottuk, hogy a lemezes alumínium-szilicium-ötvözeteknek nagyobb megdermedési sebességük van, mint a szemcséseknek, amely ténynek a nagyobb öntött go darabok megdermedésénél van jelentősége. E körülmény hatása • annyiban előnyös, hogy gyorsabb megdermedés esetében a zárványok és elkerülhetetlen szennyezések finomabban oszlanak el és ezért kevesebb 65 zavart okoznak. A találmány azon a döntő felismerésen alapul, hogy azt, hogy az alumínium-szilicium-ötvözetek lemezes, vagy szemcsés alakban dermednek-e meg, a foszforszeny- 70 nyezés mértéke dönti el. Az ötvözetek lemezes alakban való megdermedésének előfeltétele 0,00018% alatti foszfortartalom, mely értéknél analitikai- hibahatárként ± 0,00005 %-ot tűrhetünk. A lemezes meg- 75 dermedési formát tehát akként érhetjük el, hogy az ötvözetek előállításánál a foszfortartalmat az említett határ alá csökkentjük. Hogy a megdermedési formát tényleg a foszfortartalom dönti1 el, abból tűnik ki, 80 hogy a lemezes megdermedési alakot foszfor beadagolásával, például foszfor pentakloriddal való kezeléssel vagy tiszta foszfor beadagolásával szemcséssé alakíthatjuk át. A szokásos, különösen elektrotermikus, 85 redukálással előállított alumínium-sziliciumötvözetek rendszerint nagyobb foszformennyiséget tartalmaznak, mint amekkora a lemezes szerkezet keletkezését lehetővé teszi. A foszfor főleg az oxidoknak szili- 90 ciummá, illetve alumínium-szilicium-előötvözetté való redukálásához alkalmazott szénből, vagy magukból az oxidokból ered. Lemezes szerkezetű alumínium-sziliciumötvözetekhez a találmány értelmében te- 95 h'át úgy juthatunk, hogy az ötvözet előállításánál a foszfortartalmat tisztítással vagy elegendően tiszta kiindulási anyagok megválasztásával a fent megadott határ alá csökkentjük. A foszfort legalább az öt- 100 vözetösszetevők egyikéből, illetve az alumínium-szilicium-előötvözetből vagy a kész ötvözetből vagy további ötvöző összetevőknek a tiszta szilíciumból, illetve aluminium-szilicium-előötvözetből és alumíniumból 105 már összeötvözött ötvözethez való beadagolása előtt távolíthatjuk el. A még beadagolandó összetevők megválasztásánál mindenkor ügyelnünk kelll arra, hogy azokat ne szennyezze oly mennyiségű foszfor, hogy no az ötvözetbe meg nem engedett nagy foszformennyiség jusson. Célszerű, ha az adalékfémekből, például a mangán-alumínium közbülső-ötvözetből az ötvözethez való
