• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung befaßtsich mit einem Mittel zur Ausbildung und Feinverteilung feiner Wasserstoffbläschen inWasserstoff enthaltenden Aluminium-Gußlegierungsschmelzen, umfassendeinen aus einem Aluminiumpulver mit einem Teilchendurchmesser kleiner 200 µm und einernatürlichenan Luft gebildeten Aluminiumoxidhaut hergestellten hochverdichtetenPreßkörper, wobeider Preßkörper ausAluminiumpulver 0,01 bis 1 Gew.-% Metallhydrid enthält.
    公开号:DE102004006034A1
    申请号:DE200410006034
    申请日:2004-02-06
    公开日:2005-08-25
    发明作者:Detlev Fiedrich；Wolfgang Dr. Vogel
    申请人:SCHAEFER CHEM FAB GmbH；Schafer Chemische Fabrik GmbH；
    IPC主号:B22D1-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung befaßtsich mit einem Mittel zur Ausbildung und Feinverteilung feiner Wasserstoffbläschen inWasserstoff enthaltenden Aluminium-Gußlegierungsschmelzen,umfassend einen aus einem Aluminiumpulver mit einem Teilchendurchmesserkleiner 200μmund einer natürlichenan Luft gebildeten Aluminiumoxidhaut hergestellten hochverdichtetenPreßkörper.
    [0002] AufGrund des Dichteunterschiedes von Aluminium-Gußlegierungen von der flüssigen undder festen Phase von ca. 2,4 auf ca. 2,7 g/m3 entstehen jenach der Nachspeisungsmöglichkeitbei der Herstellung von Gußstücken Hohlräume oderLunker in den Gußstücken, dieunerwünschtsind und bis zum Ausschuß dieserTeile führen.Bei der Weiterverarbeitung könnenUndichtigkeiten durch Abarbeiten entstehen, das Gußteil kannnicht druckdicht sein, Festigkeitsminderungen entstehen, die Eloxierbarkeitkann behindert sein. Jede Aluminium-Gußlegierung enthält unvermeidbarWasserstoff, der die Neigung hat, sich bei bestimmten Temperaturender Schmelze im Bereich der Erstarrung zu sammeln, so daß nach derErstarrung der Schmelze an den Sammelstellen unerwünschte Hohlräume, Makrolunker undEinfallstellen gebildet werden.
    [0003] Esist bekannt, daß solcheGußstücke aus Aluminiumlegierungen,bei denen die Gefahr der Lunker- oder Porenbildung besteht, mitWasserstoff abgebenden Salzen oder Tabletten begast werden, siehez.B. DE-AS 10 23 232 und US-PS 4417923. Diese Reagenzien enthaltenkristallingebundenes Wasser, das sich in Aluminium zu Wasserstoffund Aluminiumoxid umsetzt. Es bilden sich hierdurch große mit WasserstoffgefülltePoren aus, die die Funktion der Lunkervermeidung jedoch nur teilweiseerfüllen.Die Wasserstoff abgebenden Salze oder Tabletten verstärken zwardie Neigung zur Porenbildung, insbesondere zur Bildung großer Poren,sie gewährleistenjedoch keine gleichmäßige Verteilungder Poren und auch nicht die Ausbildung gleichmäßiger kleiner Poren. Diesebekannte Behandlung von Aluminium-Gußlegierungen mit Wasserstoffabgebenden Salzen oder Tabletten ist nur in einer Transportpfanneoder einem offenen Schmelztiegel möglich, da bei dieser Behandlungeine salzhaltige Krätzeentsteht, die nach der Behandlung entfernt werden muß. In einemschwer zugänglichengeschlossenen Gießofen, wieer beispielsweise fürNiederdruckguß eingesetzt wird,ist eine Behandlung der Aluminium-Gußlegierungen mit Wasserstoffabgebenden Salzen oder Tabletten nicht möglich.
    [0004] Ausder DE 43 25 622 C1 istein Verfahren und Mittel bekannt, um in Aluminium-Gußlegierungendas Ausbilden feiner Poren zu ermöglichen, die zudem in einerfeinen möglichstgleichmäßigen Verteilungin den aus den Legierungen herzustellenden Gußstücken sich ausbilden. Hierbeiwird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Aluminiumoxid in Gestalteines aus Aluminiumpulver mit einem Durchmesser der Aluminiumteilchenkleiner 200μm,wobei jedes Aluminiumteilchen von einer natürlichen an Luft gebildetenAluminiumoxidhaut umgeben ist, hergestellten hochverdichteten Preßkörpers, beidem die feinen Aluminiumoxidhäutedurch den Preßvorgangaufgerissen sind, in die Metallschmelze gegeben wird und beim Aufschmelzendes Preßkörpers dieaufgerissenen Aluminiumoxidhäutein der Schmelze zu feinen flockenartigen Aluminiumoxidteilchen miteiner Dicke weit unter 1 μmfreigesetzt werden und als Keimbildner für die Ausbildung von Mikrohohlräumen beimErstarren der Schmelze wirken, indem sie den Wasserstoff aus derSchmelze an sich binden. Es wird die Tatsache ausgenutzt, daß bei beginnenderAbkühlungeiner Aluminium-Gußlegierungder in der Metallschmelze enthaltende Wasserstoff sich zu sammelnbeginnt, wobei dann beim Erstarren der Schmelze an den Sammelstellengroße Lunkerund Einfallstellen gebildet werden, auf eine besondere Art und Weise.Die Schmelze wird mit feinsten Aluminiumoxidteilchen in möglichstgleichmäßiger Verteilungpraktisch geimpft, so daß diese Aluminiumoxidteilchenden sich sammelnden Wasserstoff binden und damit das freie Ansammelndes Wasserstoffes in großenMengen an unerwünschten Stellenverhindern. Beim Erstarren der Schmelze bilden dann die vielen feinverteilten Aluminiumoxidteilchen mit den jeweils angebundenen Wasserstoffbläschen nurnoch kleine Mikrohohlräumeaus, die in feiner Verteilung in der erstarrten Schmelze vorhandensind. Auf diese Weise wird das Ausbilden großer Lunker vermieden. An StellegroßerLunker wird eine Vielzahl sehr feiner Poren oder Mikrohohlräume in demGußteilerreicht.
    [0005] Bevorzugtwird das Aluminiumoxid in Gestalt feiner flockenartiger Teilchenmit einer Dicke weit unter 1 μmin die Schmelze, vorzugsweise mit einem mittleren Teilchendurchmesservon 30 bis 80μm,eingebracht. Es ist möglich,den Wasserstoffgehalt der Gußteilein Abhängigkeitvon der Menge des zugegebenen Aluminiumoxids einzustellen. Auf dieseWeise ist es möglich,einen stabilen Dichteindex sowohl der Schmelze als auch der hieraushergestellten Gußteileeinzuhalten.
    [0006] Eswerden 0,1 bis 0,5 Gew.-% von verpreßtem Aluminiumpulver bezogenauf die Metallschmelze, der Schmelze zugegeben, um die Bildung von Einfallstellenund Makrolunkern bei gleichzeitiger Ausbildung von Mikrohohlräumen infeiner Verteilung in der erstarrten Schmelze zu verhindern.
    [0007] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Mittel zum Behandelnvon Wasserstoff enthaltenden Aluminium-Gußlegierungen zwecks Ausbildungvon Mikroporen weiter zu verbessern und effektiver zu machen, insbesonderedie notwendige Menge des Mittels für einen gesicherten erfolgreichenEinsatz zu verringern.
    [0008] Überraschendhat sich herausgestellt, daß dieseAufgabe durch ein Mittel gelöstwird, bei dem der Preßkörper ausAluminiumpulver 0,01 bis 1 Gew.-% Metallhydrid enthält. Bevorzugtwird erfindungsgemäß als MetallhydridTitanhydrid eingesetzt.
    [0009] Titanhydridist bis 350°Cstabil und gibt dann seinen Wasserstoff ab. Dieser Wasserstoff verstärkt denEffekt der Bildung von Mikroporen gewaltig, so daß man mitwesentlich weniger Einsatzmaterial auskommt und die Anwendung sicherermacht. Erfindungsgemäß werdennun also in die zu behandelnde Schmelze nicht nur die „Keime" für die Bildungvon Wasserstoffporen eingegeben, sondern auch der Wasserstoff selbst.Es hatte sich nämlichgezeigt, daß beidem bekannten Mittel gem. DE43 25 622 C1 die Schmelze nicht zu gut gesäubert werdendurfte, da dann der Effekt der Bildung von Mikroporen nicht so gegebenwar. Der erfindungsgemäße Einsatzvon Titanhydrid zur Vermeidung von Schwindungslunker in Aluminiumguß und dieBildung von Mikroporen trägtwesentlich zur qualitativen Verbesserung von Aluminium-Gußlegierungenund den hieraus hergestellten Produkten bei.
    [0010] DieHerstellung, Zugabe und Anwendung des erfindungsgemäßen Mittelserfolgt wie in DE 43 25622 C1 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind denkennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.
    [0011] Für die Arbeitsweisein der Gießereitechnik istdas verpreßteAluminiumpulver gemäß der Erfindungin Form einer Stange vorzuziehen, da eine solche Stange in einfacherWeise in einem Gießofen oderSchmelztiegel einführbarist, wobei das Aluminiumpulver und das Metallhydrid zu einem Preßkörper inStangenform verdichtet sind, dessen Dichte mindestens 70% der Dichtevon massivem Aluminium beträgt.
    [0012] ZurAusbildung feiner Mikroporen genügtes, von dem erfindungsgemäßen Mittelweniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,25 Gew.-% bezogenauf die Metallschmelze einzusetzen, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
    权利要求:
    Claims (3)
    [1] Mittel zur Ausbildung und Feinverteilung feiner Wasserstoffbläschen inWasserstoff enthaltenden Aluminium-Gußlegierungsschmelzen, umfassendeinen aus einem Aluminiumpulver mit einem Teilchendurchmesser kleiner200μm undeiner natürlichenan Luft gebildeten Aluminiumoxidhaut hergestellten hochverdichtetenPreßkörper, dadurchgekennzeichnet, daß derPreßkörper ausAluminiumpulver 0,01 bis 1 Gew.-% Metallhydrid enthält.
    [2] Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als MetallhydridTitanhydrid eingesetzt ist.
    [3] Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß dasAluminiumpulver und das Metallhydrid zu einem Preßkörper inStangenform verdichtet sind, dessen Dichte mindestens 70% der Dichtevon massivem Aluminium beträgt.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US20200190630A1|2020-06-18|Master alloy for casting a modified copper alloy and casting method using the same
    Qin et al.2007|Effect of phosphorus on microstructure and growth manner of primary Mg2Si crystal in Mg2Si/Al composite
    Beeley2001|Foundry technology
    Das et al.2011|Effect of high-intensity ultrasonic irradiation on the modification of solidification microstructure in a Si-rich hypoeutectic Al–Si alloy
    Zhang et al.2000|Microstructural development of Al–15wt.% Mg2Si in situ composite with mischmetal addition
    Hitchcock et al.2007|Secondary solidification behaviour of the Al–Si–Mg alloy prepared by the rheo-diecasting process
    KR100872102B1|2008-12-05|주철의 레이트 접종을 위한 접종제 펠릿
    US5846350A|1998-12-08|Casting thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
    US6290748B1|2001-09-18|TiB2 particulate ceramic reinforced Al-alloy metal-matrix composites
    JP5405392B2|2014-02-05|再生マグネシウム合金とその製造方法およびマグネシウム合金
    Qin et al.2007|Semisolid microstructure of Mg2Si/Al composite by cooling slope cast and its evolution during partial remelting process
    Liping et al.2008|Modification effect of lanthanum on primary phase Mg2Si in Mg-Si alloys
    US7140419B2|2006-11-28|Semi-solid concentration processing of metallic alloys
    EP0218536B1|1989-12-13|Verfahren zur Formgebung eines feinkörnigen gleichgerichteten Gussstückes
    JP3474017B2|2003-12-08|鋳造用金属スラリーの製造方法
    US944370A|1909-12-28|Process and apparatus for making metal ingots.
    Zhang et al.2007|Effect of pressure on microstructures and mechanical properties of Al-Cu-based alloy prepared by squeeze casting
    CA2094369C|2001-04-10|Aluminum-base metal matrix composite
    Dahle et al.1996|Effect of grain refinement on the fluidity of two commercial Al-Si foundry alloys
    Nafisi et al.2016|Semi-solid processing of aluminum alloys
    Tan et al.2002|Synthesis of La-based in-situ bulk metallic glass matrix composite
    Dash et al.2001|Effect of key alloying elements on the feeding characteristics of aluminum–silicon casting alloys
    JP5756162B2|2015-07-29|骨材使用鋳型で成形された造形成型品の凝固ミクロ構造
    Kocatepe2007|Effect of low frequency vibration on porosity of LM25 and LM6 alloys
    ES2281521T3|2007-10-01|Produccion de espumas metalicas.
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004006034B4|2009-07-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-08-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-07-06| 8125| Change of the main classification|Ipc: B22D 21/04 AFI20051017BHDE |
    2009-01-08| 8125| Change of the main classification|Ipc: C22C1/08 AFI20060502BHDE |
    2010-01-28| 8364| No opposition during term of opposition|
    2016-04-27| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: SCHAEFER METALLURGIE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFER CHEMISCHE FABRIK GMBH, 53773 HENNEF, DE |
    2016-04-27| R082| Change of representative|Representative=s name: NEUMANN MUELLER OBERWALLENEY & PARTNER PATENTA, DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410006034|DE102004006034B4|2004-02-06|2004-02-06|Verfahren zur Ausbildung und Feinverteilung feiner Wasserstoffbläschen in Wasserstoff enthaltenden Aluminium-Gusslegierungsschmelzen|DE200410006034| DE102004006034B4|2004-02-06|2004-02-06|Verfahren zur Ausbildung und Feinverteilung feiner Wasserstoffbläschen in Wasserstoff enthaltenden Aluminium-Gusslegierungsschmelzen|
    AT10562004A| AT413703B|2004-02-06|2004-06-22|Mittel zur ausbildung und feinverteilung feiner wasserstoffbläschen in wasserstoff enthaltenden aluminium-gusslegierungsschmelzen|
    [返回顶部]