AT220379B

AT220379B - Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: AT220379B
Application number: AT932359A
Authority: AT
Original assignee: Vmw Ranshofen Berndorf Ag
Priority date: 1959-12-23
Filing date: 1959-12-23
Publication date: 1962-03-26

Description


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  Aluminiumlegierungen 
Aluminium eines Reinheitsgrades von mindestens 99, 5% Al und Aluminiumlegierungen auf dieser
Basis zeichnen sich bekanntlich durch höchste Beständigkeit gegen chemische Einflüsse aller Art und durch hervorragende physikalische Eigenschaften, wie gute elektrische Leitfähigkeit, gute   Wärmeleitfähigkeit,     geringer Absorptionsquerschnitt für   Neutronen, Beständigkeit gegen Neutronenstrahlung, kurze Halbwerts- zeit aus ; das ist jener Zeitabschnitt bis   zum Abklingen der Strahlung auf die halbe Intensität, d. h. bis   zur Rückbildung der halben Menge von Al   28 ' Al 27   und beträgt in diesem Fall 2, 3 Minuten. Sie stellen deshalb den idealen Baustoff für Geräte der chemischen Industrie und der Atomtechnik dar. 



   In diesem Sinne können diese Legierungen für Behälter zum Eindampfen von Salzlösungen oder zum
Kochen wässeriger Flüssigkeiten aller Art, besonders unter erhöhtem Druck, sowie beim Reaktorbau im
Kern als Behältermaterial für das spaltbare Material und als Baustoff für die Halterung sowie für alle im heissen Teil des Reaktors verwendeten Geräte, herangezogen werden. 



   Nun erfährt aber die Anwendbarkeit dieser Werkstoffe dadurch eine empfindliche Einschränkung, dass sie schon bei Siedetemperatur des Wassers und in verstärktem Masse bei darüber gelegenen Temperaturen ihre hohe Korrosionsbeständigkeit verlieren und in Wasser, wenig aggressiven Flüssigkeiten und in Dämp- fen interkristallin zerstört werden. 



   Man hat bekanntlich festgestellt, dass durch Zugabe edlerer Metalle als Aluminium, insbesondere von Nickel, Kupfer, Eisen und von Silizium zusammen mit Eisen, die Neigung des Aluminiums zum Kornzerfall in wässerigen Medien bei erhöhter Temperatur ganz aufgehoben werden kann. Auf Grund dieser Erfahrungen wird für die Reaktortechnik eine Legierung des Aluminiums mit Nickel und Eisen, jedes etwa bis 1%, unter der Bezeichnung Canning-Metall empfohlen. Naturgemäss wird durch diese schweretallischen Zusätze die Beständigkeit des Aluminiums gegen Oberflächenkorrosion merklich verschlechtert. Im destillierten Wasser des Atomreaktors ist diese erhöhte Empfindlichkeit noch tragbar, obwohl auch hier die Bildung von nickel-und eisenhaltigem Schlamm und die kernphysikalischen Störungen durch die Schwermetalle als nachteilig beurteilt werden.

   Für die chemische Industrie scheiden aber solche schwermetallhaltigen Aluminium-Werkstoffe wegen ihrer geringen Beständigkeit gegen salzhaltige, saure oder alkalische Lösungen schon bei normaler Temperatur aus. 



   Es wurde nun gefunden, dass bestimmte Metalle, die unedler oder wenig edler sind als Aluminium und die nach den bisherigen Erfahrungen in Aluminium nicht korrosionsfördernd, sondern passivierend wirken, in geringen Zusätzen zu Aluminium (mindestens 99, 5%   AI)   den Kornzerfall in heissen Lösungen verhindern und ausserdem die hohe Beständigkeit des Aluminiums gegen Oberflächenkorrosion nicht beeinträchtigen. Diese Forderungen erfüllen die Metalle   Beryllium, Niob,   Zirkon, Titan, Chrom und Mangan.

   Diese Metalle müssen allein oder zusammen in Mengen von mindestens 0, 05% zugesetzt sein, um demAluminium die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion zu verleihen ; ihr Gehalt darf jedoch einzeln nicht über 0, 5% und bei Zusatz mehrerer Metalle nicht über   1   liegen, da sonst das Korrosionsverhalten der Oberfläche des Aluminiums beeinträchtigt wird. 



   Nachstehend werden einige Beispiele für die Zusammensetzung von Werkstoffen auf der Basis Aluminium (mindestens 99,5% Al) angeführt, die in wässerigen Lösungen auch bei Temperaturen über 3000 C weder durch Kornzerfall noch durch Oberflächenkorrosion zerstört werden : 

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 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 0, <SEP> 5% <SEP> Cr <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99, <SEP> 5
<tb> 0,2% <SEP> Be <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,9
<tb> 0,4% <SEP> Zr <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,5
<tb> 0, <SEP> 1% <SEP> Zr <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 4% <SEP> Mn <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,8
<tb> 0, <SEP> 10/0 <SEP> Zr <SEP> + <SEP> 0,3% <SEP> Cr <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,5
<tb> 0, <SEP> zo <SEP> Be <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 2% <SEP> Ti <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,8
<tb> 0, <SEP> 2% <SEP> Nb <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 2% <SEP> cor <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> 99,

  5
<tb> 
 
Diese Legierungen erfordern keinen Korrosionsschutz durch chemische oder elektrolytische Behandlung ; sie erfahren aber auch   keinerlei Veränderungen   unter Neutronenbestrahlung, beispielsweise hinsichtlich der Festigkeit und der Kernstruktur.

Claims

PATENTANSPRUCH : Die Verwendung von Legierungen des Aluminiums eines Reinheitsgrades von mindestens 99, 5% mit einem oder mehreren der Metalle Beryllium, Niob, Zirkon, Titan, Chrom und Mangan in Mengen von 0,05 bis 0, 5%, wobei die Summe dieser Metalle 1% nicht übersteigt, für Gegenstände die in wässerigen Lösungen bei über 1000 C gelegenen Temperaturen keinen interkristallinen Zerfall erleiden dürfen und gleichzeitig beständig gegen Oberflächenkorrosion sein müssen.