DE931735C

DE931735C - Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von berylliumhaltigen Magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE931735C
Application number: DEK21821D
Authority: DE
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-02-16
Filing date: 1938-01-30
Publication date: 1955-08-16

Description

Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von berylliumhaltigen Magnesiumlegierungen Die hochprozentigen Magnesium.legierungen sind bekanntlich bei Temperaturen oberhalb etwa 300°, und insbesondere auch in geschmolzenem Zustand, leicht oxyd,i-erbar, und man ,hat daher bereits früher empfohlen, zur Verringerung der Oxydation beim Schmelzen von Magnesiumlegierungen den :letzteren geringe Mengen Calcium zuzusetzen. Neuerdings ist -darauf hingewiesen worden, d.aß auch .ein Zusatz von Beryllium die Neigung zur Oxydation von geschmolzenen Magnesi.umlegierungen verringert, und zwar in noch stärkerem Maße, als dies durch Zusatz von Calcium in Mengen gleicher Größenordnung der Fall .ist. Der erforderliche Berylliumzusatz beträgt dabei o,oo5 bis o,5 %. Im allgemeinen genügt bereits ein Zusatz von o,025 °/o Beryllium, um die Oxydation der geschmolzenen Legierungen, weitgehend zu verringern.
Es wurde beobachtet, daß eine Zugabe von, Beryllium zu hochprozentigen Magnesiumlegierungen bei der Erstarrung der letzteren zu einem außerordentlich ;grobstrahligen Kristallgefüge führt, :ein Umstand, .der sich in bekannter Weise auf die mechanischen Festigkeitseigenschaften, insbesondere die Ermüdungsfestigkeit, außerordentlich ungünstig auswirkt und auch sonst noch Nachteile im Gefolge hat (Verzögerung des Konzentrationsausgleichs bei homogenisierender Wärmebehandlung u. ä.). Erfindungsgemäß werden zur Unterdrückung der groben Kristallisation -der beryltiumhaltigen Magnesiumlegierungen .die letzteren in geschmolzenem Zustande mit geringen Mengen Z.irkonbehandelt. Durch einen solchen Zusatz von Zi.rkon wird die Ausbildung eines grobstrahligen Gefüges bei der Kristallisatibn unterdrückt, d. h. die Kornfeinheit der Legierungen ist nach der Erstarrung etwa die gleiche, die bei Legierungen gleicher Art, die jedoch kein Beryllium enthalten und nicht mit Zirkon behandelt werden, beobachtet wird, und auch diie Festigkeitseigenschaften sind im wesentlichen mindestens die gleichen. Andererseits wirkt aber der Gehalt der Legierungen. .an Beryllium in an sich bekannter Weise oxydationsv erhindernd.
Der Zusatz an Zirkon zu den geschmolzenen beryll.iumhaftigen Magnesiumlegierungen kann sich erfindungsgemäß zwischen o,oo5 und o,5°/o bewegen. Im allgemeinen genügt bereits ein Zusatz von oäo5 0/a Zi@rkon, um die Feinkörnigkeit der vergossenen Legierung zu gewährleisten.
Der Zusatz von Zirkon erfolgt zweckmäßig .im gleichen Arbeitsgang,, in dem auch das Beryllium der Legierung zugesetzt wird, 4..h. also entweder bei der erstmaligen Herstellung von Legierungen überhaupt oder auch bei der Aufarbeitung von Legierungsabfällen, die an sich berylliumfrei sind und deren Oxydation beim Umschmelzen durch Zugabe von Beryllium entgegengewirkt werden soll.
Die Einführung des Zirkons kann ,auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise in Form einer Vorlegierung oder durch Verwendung von Zirkonsalzen, die sich mit dem geschmolzenen Metall unter Reduktion und Bildung einer z,irkonhaltigen Legierung umsetzen.
Die Wirkungen der Erfindung sollen nachstehend am Beispiel einer Magnesiumlegierung veranschaulicht werden, d.ie 6% Aluminium, 30/0 Zink und 0,3'/o Mangan enthält. Diese Legierung zeigt in Form von in Sand gegossenen Prüfstäben folgende Festigkeitswerte: Zugfestigkeit = 17,7 lcg/.mm2; Dehnung = q.0/0. Die gleiche Legierung unter Zusatz von o,o25 0l0 Beryllium, zwecks Verhinderung der Oxydation geschmolzen und in gleicher Weise vergossen, ergibt: Zugfestigkeit = 15,4 kg/mm2; Dehnung = 2,9%.
Bei Zugabe von 0,0350/0 Zirkon zu der letztgenannten Legierung erhält man andererseits P:rüfstäbe, die eine Zugfestigkeit = 17,6 kg/m@m2, Dehnung = 3,5% aufweisen.
Der günstige Esnfluß eines gemeinsamen Zu-Satzes von Beryllium und Zirkon gemäß der Erfindung äußert sich bei .allen bekannten hochprozentgen Magneslumlegierungsn. Dank der Gegenwart von B@erysl.ium@ können die Legierungen praktisch ohne Verwendung von Flußmitteln eingeschmolzen werden, ohne daß dabei eine erhebliche Oxydation derselben beobachtet wird',. Auch dann, wenn die Legierungen längere Zeit in geschmolzenem Zustand gehalten werden; treten Abbrandverlus.te durch Oxydation: - .im Gegensatz zu den entsprechenden berylliumfreien Legierungen - praktiosch nicht auf, während andererseits die Möglichkeit, -das Einschmelzen ohne Anwendung von FlußmitteIn vorzunehmen, auch die Gefahr des sonst häufig beobachteten Einschlusses von Salzresten und, der daraus folgenden Korrosion der Legierungen ausschaltet. Dank der durch die Behandlung mit Zirkon erreichten Kornfeinheit -der berylliumhaltigen Legierungen bleibt auch die Dauer einer etwa vorzunehmenden homogenisierenden Wärmebehandlung unverändert, wobei. die Gegenwart des Berylliums .in der Legierung außerdem noch den Vorteil mit sich bringt, d'aß die sonst häufig beobachtete oberflächliche Oxydation der zu vergütenden Werkstücke im Verlauf der Wärmebehandlung unterbleibt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von hochprozentigen Magnesiuml'egierungen, mit einem Berylliumgehalt von 0,005 bis o,5 %, dadurch gekennzeichnet, .daß man die geschmolzenen Legierungen mit 0,005 bis o,5 % Zirkon behandelt.