CH416123A

CH416123A - Zinklegierung und Verwendung derselben

Info

Publication number: CH416123A
Application number: CH358961A
Authority: CH
Inventors: Pelzel Erich Dipl-Ing Dr Mont
Original assignee: Stolberger Zink Ag
Priority date: 1961-03-27
Filing date: 1961-03-27
Publication date: 1966-06-30

Description

Zinklegierung und Verwendung derselben Die gebräuchlichen Zinklegierungen mit Gehalt an A1 bis 10 %, Cu bis 1 %, Mg bis 0,05 0/0,

Rest Feinzink genügen zwar den an sie gestellten Anforde- rungen und sind auch als Spritz- und Druckgusslegie- rungen gut verwendbar. Jedoch besteht ein seit Jah ren bekannter übelstand dieser Legierungen in ihrer starken Neigung zur Verkrätzung, die mit ansteigen der Temperatur erheblich zunimmt und bei der Ver arbeitung in der Massenfertigung ausserordentlich störend wirkt.

Ferner sind Zn-Legierungen bekannt, die aus 20-75 % A1 bestehen und daneben noch Cu enthal- ten können sowie Gehalte von Spuren bis zu 10 % <RTI

ID="0001.0049"> Be neben Si-Gehalten von 0,15-6 % besitzen. Weiterhin ist eine Legierung auf der Basis Zink Stand der Technik, welche wie folgt zusammengesetzt ist:
EMI0001.0060

2-20 <SEP> 0/0 <SEP> Al
<tb> 2-10 <SEP> % <SEP> Cu
<tb> 0,1-10 <SEP> 0/<B>0</B> <SEP> Mg
<tb> 2 <SEP> % <SEP> Ni
<tb> 2. <SEP> 0/u <SEP> Fe
<tb> 2 <SEP> % <SEP> Mn
<tb> 1 <SEP> % <SEP> Ca
<tb> 0,01-1,2 <SEP> 0Io <SEP> Be Vergleichsversuche haben gegenüber den o. a.

Zinklegierungen kein unterschiedliches. Verhal ten gegeben.

Bei der Oxydation von Be entsteht Be-Oxyd unter einer bedeutenden Volumenszunahme. Aus einem ccm Be erhält man 1,7 ccm Be-Oxyd. Wenn auf der Oberfläche einer flüssigen Be-haltigen Legierung das Be oxydiert, bildet sich somit eine sehr dichte,

die weitere Oxydation hemmende Be-Oxydhaut. Ver gleichsuntersuchungen mit den bekannten Be-halti.- gen Zinklegierungen zeigen indessen überraschender- weise nicht den Effekt, der von Be zu erwarten wäre, nämlich das Stillstehen der Oxydation und ,die Bil dung einer die Verkrätzung verhindernden Oxydhaut.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Zink- legierung, enthaltend 0,1 bis 10 % Aluminium, 0,05 bis 1 % Kupfer und 0,001 bis 0,

1 % Beryllium und/ oder Zirkonium und/oder Hafnium, dadurch gekenn zeichnet, dass darin der Summengehalt an den Verunreinigungselementen Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Cadmium, Silizium, Arsen, Anti mon, Zinn, Bor, Phosphor, Kohlenstoff, Eisen,

Kobalt und Nickel 0,005 % nicht übersteigt. Vor- zugsweise enthalten die erfindungsgemässen Legie- rungen 4-7 % Al, 0,1-0,5 % Cu, 0,002-0,004 Be, Rest Feinzink, wobei die o. a.

Begleitstoffe praktisch nicht vorhanden sein dürfen. Das Be kann ganz oder teilweise durch Zr und'/oder Hf :ersetzt werden.

Als Folge der erfindungsgemäss vermeidbaren Verkrätzung lassen sich Legierungen erzeugen, die höhere mechanische Eigenschaften besitzen und auch eine verbesserte Beständigkeit gegen alle Korrosions- arten aufweisen. Ferner ist als Vorzug aufzuführen, dass beim Schmelzen erfindungsgemässer Legierun gen die Metallverluste wesentlich geringer werden.

Insbesondere sind: aber die Legierungen gemäss der Erfindung, wie eingehende Versuche bewiesen haben, besonders günstig als Spritz- und Druckgusslegierun- gen verwendbar. Wegen des Be-Gehalts sind die Legierungen nicht nur besonders dünnflüssig und ge statten infolgedessen eine Beschleunigung der Ferti gung, sondern erlauben ausserdem die Herstellung von Güssen mit verringerter Mikroporosität und weniger nichtmetallischen Einschlüssen, z. B.

Oxyden o. dgl., im Gussstück. Die Folge der verringerten Mikroporosität, besonders am der Oberfläche der Gussstücke, bringt einen verbesserten Korrosionswi derstand von auf galvanischem Wege erzeugten metallischen überzögen mit sich. Dies ist von beson derer Bedeutung, weil sich Druck- oder Spritzguss- teile bisher nur mit Schwierigkeiten galvanisch metal- lisieren liessen, d. h. nur eine geringe Haftfestigkeit der Metallüberzüge erzielbar war.

Die Erfindung lässt sich beispielsweise dadurch ausführen, dass man zur Herstellung der Legierungen nicht nur ein besonders reines Feinzink verwendet, sondern. auch ein- Al hoher Reinheit als Legierungs metall benutzt und schliesslich auch Elektrolytkupfer verwendet.

In Abhängigkeit von der Höhe des AI-Gehaltes ist es jedoch auch möglich, geringere AI-Sorten als Legierungskomponente zu verwenden. Man, kann beispielsweise bei einem AI-Gehalt von 1 % ein Hüttenaluminium von 99,5 zu legieren,

wäh- rend bei höheren AI-Gehalten ein reineres Al in Be tracht zu ziehen ist. Beispielsweise bei einem AI-Ge- halt von 10 % sollte ein Al mit einer Reinheit von wenigstens 99,

9 % A1 als Legierungsmetall eingesetzt werden.

<I>Ausführungsbeispiel</I> In einem Druckgussbetrieb werden in 8 Stunden 100 kg pro Maschine einer Feinzinklegierung mit 4 % Al, 1 % Cu und 0,05 % Mg zu Druckgussteilen von je 10 Gramm-Gewicht verarbeitet. Der gesamte Krätzeanfall beträgt 4 kg.

Dieselbe Legierung, jedoch Mg-frei und aus Komponenten hoher Reinheit erschmolzen, mit einem AI-Gehalt von 4 %, jedoch mit einem Be-Ge- halt von 0,004 %, ergab einen, Krätzeanfall von 0,4 kg bei 10.0 kg Ausgangsmaterial.

Hierbei wurde ein Al als Legierungskomponente verwendet, welches einen Reinheitsgrad von 99,8 % Al besass. Die Legierung war spektralrein bezüglich der o. a. nicht zulässigen Beimengungen.

Claims

PATENTANSPRUCH I Zinklegierung, enthaltend 0,1 bis 10 % Alumi- nium, 0,05 bis 1 % Kupfer und 0,001 bis 0,1 0/0 Be- ryllium und/oder Zirkonium und,

/oder Hafnium, da durch gekennzeichnet, dass darin der Summengehalt an den Verunreinigungselementen Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium., Cadmium., Silizium, Arsen, Anti- mon, Zinn, Bor, Phosphor Kohlenstoff Eisen.,

Kobalt und Nickel 0,005 % nacht übersteigt. PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung einer Zinklegierung gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dazu Feinzink, Reinstaluminium und Elektrolyt kupfer verwendet werden.

PATENTANSPRUCH III Verwendung der Legierung nach Patentanspruch I als Druck- oder Spnitzgusslegierung.