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Verfahren zur Veredelung, insbesonders zur Erhöhung der Härte und Dehnbarkeit von Aluminiumlegierungen.
Durch neuere Untersuchungen über das Dreistoffsystem Aluminium- : \1Iagnesium-Silizium ist es bekannt geworden, dass Magnesium und Silizium eine chemische Verbindung bilden, die vom Aluminium unzersetzt gelöst wird. Diese Verbindung bewirkt eine Erhöhung der Härte des Aluminiums, insbesondere eine Nachhärtung beim Lagern.
Durch eingehende Untersuchungen wurde festgestellt, dass auch die Silizide der Erdalkalimetalle (Kalzium, Strontium, Baryum) und der seltenen Erdmetalle (z. B. Cer, Lanthan) im Aluminium unzersetzt bleiben und veredelnd wirken, indem sie bestimmte Sondereigenschaften hervorrufen, wenn ihre Menge so bemessen ist, dass sie bei höheren Temperaturen vom Aluminium vollkommen in Form fester Lösungen aufgenommen werden ;
in der Regel handelt es sich um Mengen bis zu 2%. So ist beispielsweise der günstige Einfluss der Silizide des Kalziums und Strontiums auf die Dehnbarkeit der Aluminiumlegierungen bemerkenswert, der sich besonders nach entsprechender Wärme- oder mechanischer Behandlung zeigt. Weiters erhöht z. B. das Kalziumsilizid die Festigkeit des Aluminiums, ohne dass die elektrische Leitfähigkeit beeinträchtigt wird, so dass solche Legierungen als Leitungsmaterial von besonderer Bedeutung sind.
Ähnliche veredelnde Wirkungen auf Aluminium haben ferner, wie festgestellt wurde, auch die Karbide und die Boride der Erdalkalimetalle und der seltenen Erdmetalle.
Wegen der geringen Menge der in Frage kommenden Zusätze an den genannten Siliziden, Karbiden oder Boriden ist die Bearbeitbarkeit der Legierungen sehr hoch. Die Zusätze können einzeln, zu zweien oder auch mehrere miteinander kombiniert innerhalb des Bereiches ihrer Löslichkeit dem Aluminium zugesetzt werden. Zur weiteren Erhöhung der Festigkeitswerte können den Legierungen noch andere Mischluistallbildner, wie z. B. Kupfer, Zink, Beryllium, einzeln oder zu mehreren, zuge etzt werden.
Endlich ist noch gefunden worden, dass eine weitere erhebliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, namentlich der Härte und Festigkeit, dieser Legierungen erzielt wird, indem ihnen geringe Mengen (bis zu 3%) hochschmelzender Komponenten zugesetzt werden. Als solche seien genannt : Nickel, Kobalt, Eisen, Chrom, Mangan, Thorium, Tantal, Titan, Vanadium, Molybdän, Wolfram, Bor ; sie können
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(wie z. B. Kupfervanadin, Ferrotitan, Bormangan, Ferrowolfram) eingeführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veredelung, insbesonders zur Erhöhung der Härte und Dehnbarkeit von Aluminiumlegierungen, ohne Beeinträchtigung ihrer sonstigen technisch wichtigen Eigenschaften, durch Verbindungen, die vom Aluminium nicht zersetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Silizide, Karbide oder Boride der Erdalkalimetalle oder der seltenen Erdmetalle, einzeln, zu zweien oder zu mehreren kombiniert, im Höchstbetrage von etwa 2% zugesetzt werden, worauf die erhaltenen Legierungen gegebenenfalls an sich bekannten thermischen und Alterungsbehandlungen unterworfen werden.
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Process for refinement, especially for increasing the hardness and ductility of aluminum alloys.
Recent studies on the three-component system aluminum: \ 1Iagnesium-silicon have made it known that magnesium and silicon form a chemical compound that is dissolved by aluminum without being decomposed. This connection causes an increase in the hardness of the aluminum, in particular a post-hardening during storage.
In-depth studies have shown that the silicides of the alkaline earth metals (calcium, strontium, baryum) and the rare earth metals (e.g. cerium, lanthanum) remain undecomposed in aluminum and have an ennobling effect by producing certain special properties when their quantity is so high is dimensioned so that they are completely absorbed by the aluminum in the form of solid solutions at higher temperatures;
as a rule, the amounts involved are up to 2%. For example, the beneficial influence of the silicides of calcium and strontium on the ductility of aluminum alloys is remarkable, which is particularly evident after appropriate heat or mechanical treatment. Further increases z. B. the calcium silicide the strength of the aluminum without the electrical conductivity is impaired, so that such alloys are of particular importance as a conductive material.
It has also been found that the carbides and borides of the alkaline earth metals and the rare earth metals also have similar refining effects on aluminum.
Because of the small amount of the possible additives of the silicides, carbides or borides mentioned, the machinability of the alloys is very high. The additives can be added to the aluminum individually, in pairs or in combination with one another within the range of their solubility. To further increase the strength values, other mixed fluid formers, such as B. copper, zinc, beryllium, individually or in groups, are added.
It has finally been found that a further considerable improvement in the mechanical properties, namely the hardness and strength, of these alloys is achieved by adding small amounts (up to 3%) of high-melting components to them. These include: nickel, cobalt, iron, chromium, manganese, thorium, tantalum, titanium, vanadium, molybdenum, tungsten, boron; you can
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(such as copper vanadium, ferrotitanium, boron manganese, ferro-tungsten).
PATENT CLAIMS:
1. Process for refining, in particular to increase the hardness and ductility of aluminum alloys, without impairing their other technically important properties, by compounds that are not decomposed by aluminum, characterized in that silicides, carbides or borides of the alkaline earth metals or the rare earth metals, individually, in twos or combined, in a maximum amount of about 2%, whereupon the alloys obtained are optionally subjected to thermal and aging treatments known per se.
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