DE1019093B

DE1019093B - Verwendung von Magnesium-Gusslegierungen mit geringen Berylliumzusaetzen

Info

Publication number: DE1019093B
Application number: DEF12495A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Karl-Ernst Mann
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 1953-07-31
Filing date: 1953-07-31
Publication date: 1957-11-07

Description

Verwendung von Magnesium-Gußlegierungen mit geringen Berylliumzusätzen Es ist bekannt, daß Magnesiumgußlegierungen zur Bildung von Mikrolünkern (Feinlunkern) neigen, die örtlich die Festigkeitswerte und Dichtigkeit der Gußstücke herabsetzen. Die Mikrolunker treten erfahrungsgemäß um so: stärker auf, je breiter das Erstarrungsintervall -ist, so daß vor allem die bekannten festigkeitsmäßig bedeutsamen Magnesiumlegierungen mit wesentlichen Gehalten an Aluminium und gegebenenfalls auch Zink davon betroffen sind, z. B. iLlagnesiumlegierungen mit etwa 8% Aluminium oder mit etwa 6%# Aluminium und etwa 3% Zink.
Man hat sich früher zunächst darauf beschränkt, zur Herstellung von mikrolunkerfreien und druckdichten. Gußteilen die bekannte Magnesiumlegierung mit etwa 3 % Aluminium und etwa 10/0: Zink zu verwenden. Diese Legierung besitzt aber ein schlechtes Formfüllungsvermögen und ist nur dann druckdicht, wenn sie ein grobes Primärkorn aufweist, die Festigkeitswerte der Legierung sind relativ niedrig. Bei der bekannten Labilität des Primärkorns von Magnesiumlegierungen bereitet die Herstellung dieser Legierung besondere Schwierigkeiten, die besonders in der Praxis aber nur schwer zu beherrschen sind. Infolgedessen ist man später dazu übergegangen, für den genannten Zweck aluminiumfreie, aber zink- und cerhaltige Magnesiumlegierungen zu verwenden. Diese Legierungen haben aber ebenfalls mehrere Nachteile. Abgesehen davon, daß eine völlige Mikrolunkerfreiheit erst bei Gehalten von etwa 2%: Ger erreicht wird und die Herstellung einer für den genannten Zweck brauchbaren Legierung daher kostspielig ist, verursacht der hohe Gehalt an Cer schon einen merklichen Abfall der Festigkeitseigenschaften. Da die Legierungen aber auch einen niedrigen Siliciumgehalt aufweisen müssen, wie er normalerweise nur bei Verwendung von reinstem Magnesium erreicht wird, und überdies kein Aluminium :enthalten, verbietet sich der Einsatz von Metallrücklauf üblicher Zusammensetzung mit Gehalten an Aluminium und Silicium. Cerhaltige Magnesiumlegierungen sind aber auch nicht umschmelzfest, da das Cer auf Grund seiner Reaktionsfähigkeit mit Magnesiumchlorid., dem üblichen Bestandteil aller Raffinationssalze, durch den Waschprozeß entfernt wird. Ein weiterer bekannter Vorschlag betrifft Magn:esiumlegierungen mit bis zu 2% Zirkon. und mindestens einem der Metalle Zink und Kadmium, wobei aber zweckmäßig die Gehalte an Zink und Kadmium die Sättigungsgrenze für die Mischkristallbildung nicht übersteigen sollen. Auch die letztgenannten Legierungen sind zwangsmäßig aluminiumfrei, da bekanntermaßen Aluminium mit Zirkon in geschmolzenem Magnesium zu ausseigernden Verbindungen zusammentritt.
Die vorliegende Erfindung greift auf die bekannten hochprozentigen Magnesiumlegierung@en mit 3 bis 10% Aluminium, 0 bis 4% Zink und 0,05 bis 0,5% Mangan zurück. Es wurde nämlich gefunden, daß man aus diesen Legierungen mikrolunkerfreie und druckdichte Gußstücke mit guten Festigkeitseigenschaften geringer Streuung herstellen kann, wie sie z. B. für Motoren- und Getriebegehäuse benötigt werden, wenn man ihnen Beryllium in Mengen von 0,0005 bis 0,02%, vorzugsweise 0,001 bis 0,006%, zusetzt.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von Legierungen aus 3 bis 10%: Aluminium, 0 bis 4% Zink, 0,05 bis 0,5% Mangan, Rest Magnesium, denen 0,0005 bis 0,02%, vorzugsweise 0,001 bis 0,006%, Beryllium zugesetzt worden: sind, zur Herstellung von Motoren- und Getriebegehäusen und allen solchen Gußteilen, bei denen es neben guten Festigkeitseigenschaften geringer Streuung auf Mikrolunkerfreiheit und Druckdichtheit ankommt.
Es ist bekannt, daß die Brennbarkeit von geschmolzenem Magnesium und dessen Legierungen durch Berylliumzusätze weitgehend vermindert werden kann, so daß man berylliumhaltige Magnesiumlegierungen ohne Schwefel vergießen kann und beim Guß solcher Legierungen mit Formsand auskommt, der arm an den bekannten Schutzstoffen Schwefel, Borsäure, Ammoniumfluorid u. dgl. ist. Nachdem man aber auch nach Bekanntwerden der brandschützenden Eigenschaften der berylliumhaltigen Magnesiumlegierungen andere Wege für die Herstellung von druckdichten Gußteilen beschritten hatte, wie vorstehend ausgeführt, lag es nicht nahe und mußte die Fachwelt vielmehr von dem Gedanken weggeführt werden, daß gerade die berylliumhaltigen, an dem Legierungsbestandteil Aluminium hochprozentigen und gegebenenfalls auch zinkhaltigen Magnesium- Legierungen mit einem relativ breiten Erstarrungsintervall eine besondere Eignung und vorteilhaft.-, Verwendungsmöglichkeit für die Herstellung von mikrolunkerfreien und druckdichten Gußteilen besitzen würden. Es konnte weiterhin auch nicht erwartet werden, daß die Festigkeitswerte in komplizierten Kokillengußteilen aus den erfindungsgemäß verwendeten Legierungen nur eine geringe Streuung von etwa 2% aufweisen würden gegenüber dein Zehnfachen dieses Wertes bei Verwendung der berylliumfreien Legierungen.
Der Berylliumgehalt der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen bedingt zwar einen geringen absoluten Festigkeitsabfall. Nach einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Verfahren kann dieser aber ohne weiteres dadurch in tragbaren Grenzen gehalten werden, daß der Berylliumzusatz im Anschluß an die eine Kornfeinung bewirkende Behandlung der Schmelze erfolgt.
Der besondere technische Fortschritt der Erfindung liegt darin begründet, daß es zur Herstellung völlig druckdichter Gußteil-e aus Magnesiumlegierungen einerseits nicht der Verwendung wesentlicher Mengen kostspieliger Legierungsbildner, wie Zirkon und Cer, bedarf und daß andererseits bei den Gußteilen aus den erfindungsgemäß verwendeten Legierungen mit hohen Gehalten an Aluminium und gegebenenfalls Zink durch eine Wärmebehandlung höchste Festigkeitseigenschaften erzielt werden können, was bei den niedrigprozentigen Legierungen nicht möglich ist.

Claims

PATENTANSPRUCH Die Verwendung von Legierungen aus 3 bis 10% Aluminium, 0 bis 4% Zink, 0,05 bis 0,50/0 Mangan, Rest Magnesium, denen 0,0005 bis 0.02%, vorzugsweise 0,001 bis 0.006°/a, Beryllium zugesetzt worden sind, zur Herstellung von Motoren- und Getriebegehäusen und allen solchen Gußteilen, bei denen es neben guten Festigkeitseigenschaften geringer Streuung auf Mikrolunkerfreiheit und Druckdichtheit ankommt. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 270308; französische Patentschrift Nr. 961149; USA.-Patentschriften Nr. 2304093, 2380201, 2380202.