NO129408B

NO129408B -

Info

Publication number: NO129408B
Application number: NO00749/69A
Authority: NO
Inventors: C Brown; N Pappas; H Brown
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1968-02-26
Filing date: 1969-02-24
Publication date: 1974-04-08
Also published as: US3592637A; ES364055A1; GB1264547A; JPS4841405B1; SE367437B; DE1909579B2; BE728694A; DE1909579A1; FR2002638A1; DE1909579C3; SU456415A3; CS199224B2; PL88899B1

Description

Anvendelse av en elementblanding som tilsetning til Application of an element mixture as an addition to

et smeltet aluminiumbad. a molten aluminum bath.

Foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelse av tilsetninger i form av findelte faste metallpartikler med øket oppløsningshastighet til et smeltet aluminiumbad. The present invention relates to the use of additives in the form of finely divided solid metal particles with an increased dissolution rate to a molten aluminum bath.

Det er vanlig praksis i metallurgien å tilveiebringe en ønsket legeringssammensetning ved innføring av faste metalltil-setninger til metallsmelter av et basismetall. F.eks. tilsettes mangan til smeltet aluminium i form av en mangan-aluminium-legering som'inneholder ca.: 5- 20% mangan, for å'gi større styrke i forarbeidede aluminiumdelerLikeledes tilsettes krom, wolfram, molybden, vanadium, jern, kobolt, kopper,' nikkel, niob og andre metaller etter vanlig praksis i form av en for-legering til smeltede metallbad for fremstilling av spesielle legeringspro-dukter. F.eks. tilsettes krom til aluminiumbad for å oppnå bedre korrosjonsmotstand, og molybden, jern, vanadium og krom har'. vært tilsatt titan som stabiliserende metaller. It is common practice in metallurgy to provide a desired alloy composition by introducing solid metal additions to metal melts of a base metal. E.g. manganese is added to molten aluminum in the form of a manganese-aluminium alloy containing approx.: 5-20% manganese, to give greater strength in processed aluminum parts. Similarly, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, iron, cobalt, copper, ' nickel, niobium and other metals according to common practice in the form of a pre-alloy to molten metal baths for the production of special alloy products. E.g. chromium is added to aluminum baths to achieve better corrosion resistance, and molybdenum, iron, vanadium and chromium have'. been added titanium as stabilizing metals.

Tidligere anvendte metoder har nesten bestandig anvendt relativt kostbare for-legeringstilsetninger som ikke hadde helt tilfredsstillende oppløsningshastigheter og som ofte resulterte i store og meget uønskede temperaturfall i" metallsmeltene .-Hensikten med- foreliggende oppfinnelse er å anvende metall-holdige tilsetninger som kan fremstilles billig og som effektivt og med fordel settes direkte til! smeltede aluminiumbad. Previously used methods have almost always used relatively expensive pre-alloying additives which did not have completely satisfactory dissolution rates and which often resulted in large and very undesirable temperature drops in the "metal melts". The purpose of the present invention is to use metal-containing additives which can be produced cheaply and which is effectively and advantageously added directly to molten aluminum baths.

På medfølgende tegning vises et diagram med eksempler A diagram with examples is shown in the accompanying drawing

på oppløsningshastigheter for forskjellige tilsetninger, innbe-fattet spesielle tilsetninger som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse. on dissolution rates for different additives, including special additives used according to the present invention.

Tilsetninger som anvendes i henhold .til foreliggende oppfinnelse består av en blanding av i det minste to forskjellige, findelte metallmaterialer i spesielle.mengdeforhold slik at de ved tilsetning til smeltede aluminiumbad hurtig vil' oppløses under relativt lavt temperaturfall i badet. Additives used in accordance with the present invention consist of a mixture of at least two different, finely divided metal materials in special quantity ratios so that when added to molten aluminum baths they will quickly dissolve under a relatively low temperature drop in the bath.

Tilsetningene består av et "oppløsningsbefordrendé" The additives consist of a "dissolution promoter"

stoff og et "hovedmetall", hvor .det er.ønsket at hovedmetallet oppløses hurtig. substance and a "main metal", where it is desired that the main metal dissolves rapidly.

Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes således en blanding bestående av 10-90 vekt-% findelt aluminium (oppløsnings-befordrende stoff) og 10-90 vekt-% av minst ett findelt materiale valgt fra gruppen Mn, Cr, W, Mo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni, Nb, Ta, Zr, Hf, Ag (hovedmetall) og legeringer derav, hvilke legeringer inneholder minst 50 vekt-% av nevnte elementer, som tilsetning til et smeltet aluminiumbad. According to the present invention, a mixture consisting of 10-90% by weight of finely divided aluminum (dissolution-promoting substance) and 10-90% by weight of at least one finely divided material selected from the group Mn, Cr, W, Mo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni, Nb, Ta, Zr, Hf, Ag (main metal) and alloys thereof, which alloys contain at least 50% by weight of said elements, as an addition to a molten aluminum bath.

Hovedmetallet i .findelt blanding med det oppløsningsbe-fordrende materialet, i det angitte mengdeforhold, oppløses i et smeltet aluminium med betraktelig øket hastighet på grunn av et samvirke mellom hovedmetallet og de oppløsningsbefordrende grunn-. stoffer. Således vil f.eks. en blanding av findelt aluminium og findelt mangan i egnede mengdeforhold resultere i øket manganopp-løsningshastighet ved tilsetning til en metallsmelte sammenlignet med en Mn-Al-legering inneholdende samme .mengdeforhold. På ..samme måte kan hovedmetallet krom blandes med befordringsmetallet aluminium for oppnåelse av øket oppløsningshastighet for krom. Således vil oppløsningshastigheten for ethvert hovedmetall, når dette er blandet i findelt form med aluminium (det oppløsnings-befordrende stoff) økes betraktelig. The main metal in a finely divided mixture with the dissolution-promoting material, in the stated quantity ratio, dissolves in a molten aluminum at a considerably increased speed due to a cooperation between the main metal and the dissolution-promoting bases. substances. Thus, e.g. a mixture of finely divided aluminum and finely divided manganese in suitable proportions results in an increased manganese dissolution rate when added to a metal melt compared to a Mn-Al alloy containing the same proportion. In the same way, the main metal chromium can be mixed with the carrier metal aluminum to achieve an increased dissolution rate for chromium. Thus, the rate of dissolution of any main metal, when this is mixed in finely divided form with aluminum (the dissolution-promoting substance), will be increased considerably.

I forbindelse med oppløsningshastighet og fall i bad-temperaturen, må forholdet mellom ulegert hovedmetall og ulegert oppløsningsbefordrende materiale ligge innen visse grenser. Disse mengdeforhold som er betegnet med (A), (B) og (C) nedenfor, har følgende definisjoner: In connection with dissolution rate and drop in bath temperature, the ratio between unalloyed main metal and unalloyed dissolution promoting material must lie within certain limits. These quantity ratios, denoted by (A), (B) and (C) below, have the following definitions:

(A) Bredt område: (A) Broad Range:

Foretrukket område: Preferred area:

(B) % effektivt hovedmetall - 20; fortrinnsvis - 30 (B) % effective parent metal - 20; preferably - 30

(C) % effektivt opp.befordr.materiale - 20, fortrinnsvis - 30 (C) % effective carrier material - 20, preferably - 30

hvor K^ = Vekt-I hovedmetall i tilsetningen. where K^ = Weight-I main metal in the additive.

K2= Vekt-$ oppi.befordr, materiale i tilsetningen. K2= Weight-$ oppi.forder, material in the addition.

% effektivt hovedmetall = E i hovedmetallet av: % effective main metal = E in the main metal of:

og hvor and where

De ovenstående forhold har man funnet frem til som et resultat av vidtgående prøver og studier av hovedmetaller og opp-løsningsbefordrende materialer. The above conditions have been found as a result of extensive tests and studies of main metals and dissolution-promoting materials.

Forholdet (A) som definert ovenfor angir totalforholdet mellom "fritt" eller, "aktivt" hovedmetall og oppløsningsbefordrende materiale som er nødvendig i tilsetningsmidlet for effektivt samvirke mellom bestanddelene, mens forholdet (B) og (C) definerer mengden "fritt" eller "aktivt" hovedmetall og oppløsningsbe-fordrende elementer som er nødvendig i hovedmetallet og det opp-løsningsbefordrende materiale respektivt, for effektivt samvirke og forbedrede oppløsningsegenskaper. Forholdet (B) viser at bare stoffer som inneholder over en bestemt mengde "fritt", dvs. ulegert, hovedmetall, er egnet, dvs. aktivt nok til å virke som hovedmetall, og'forholdet (C) angir et tilsvarende forhold for det oppløsningsbefordrende materiale. Definisjonene "prosent effektivt hovedmetall" og "prosent effektivt oppløsningsbe-fordrende materiale" angir videre at den godtagbare legeringsgrad avhenger av det spesielle hovedmetall og oppløsningsbefordrende metall som anvendes. F.eks. vil en legering av 60% Mn, H0% Al være egnet som hovedmetall siden % effektivt hovedmetall i en slik legering er 60-40=20. Når det gjelder oppløsningsbefordrende materiale, vil en legering av 60% Al, 40$ Mn være et egnet opp-løsningsbefordrende materiale siden % effektivt oppløsningsbe-fordrende materiale vil være 60-40=20. Imidlertid vil en legering av 60% Al, 40$ V ikke være egnet som oppløsningsbefordrende materiale siden % effektivt oppløsningsbefordrende materiale i dette tilfelle ville være 60 - 1,5 x 40 = 0. Når det gjelder ovenstående forhold (A), (B) og (C)_,må man ved sammensatte tilsetningskompo-nenter huske at alle materialer som tjener som hovedmetaller "regnes under ett" når prosentvise mengder og faktorer skal ut-regnes for bestemmelse av prosent effektivt hovedmetall, og at alle materialer som vil tjene som oppløsningsbefordrende materialer regnes under ett for bestemmelse av prosentvise mengder og faktorer som bestemmer % effektivt oppløsningsbefordrende materiale . The ratio (A) as defined above indicates the total ratio of "free" or, "active" parent metal and solubilizing material necessary in the additive for effective interaction between the constituents, while ratios (B) and (C) define the amount of "free" or "active " main metal and dissolution-promoting elements which are necessary in the main metal and the dissolution-promoting material respectively, for effective cooperation and improved dissolution properties. Ratio (B) shows that only substances containing more than a certain amount of "free", i.e. unalloyed, main metal are suitable, i.e. active enough to act as main metal, and ratio (C) indicates a corresponding ratio for the dissolution promoting material. The definitions "percent effective main metal" and "percent effective dissolution-promoting material" further indicate that the acceptable degree of alloying depends on the particular main metal and dissolution-promoting metal used. E.g. would an alloy of 60% Mn, H0% Al be suitable as the main metal since the % effective main metal in such an alloy is 60-40=20. As for dissolution promoting material, an alloy of 60% Al, 40% Mn would be a suitable dissolution promoting material since the % effective dissolution promoting material would be 60-40=20. However, an alloy of 60% Al, 40$ V would not be suitable as dissolution promoting material since the % effective dissolution promoting material in this case would be 60 - 1.5 x 40 = 0. Regarding the above ratio (A), (B) and (C)_, in the case of composite additive components, it must be remembered that all materials that serve as main metals are "counted as one" when percentage amounts and factors are to be calculated for determining the percentage effective main metal, and that all materials that will serve as dissolution-promoting materials are counted together for the determination of percentage amounts and factors that determine % effective dissolution-promoting material.

De følgende eksempler A til F vil illustrere ytterligere hvorledes ovennevnte forhold vil beregnes for bestemte tilsetninger. The following examples A to F will further illustrate how the above ratio will be calculated for certain additions.

I det tilfelle hvor interlegering av hovedmaterialet og promotor- eller det oppløsningsbefordrende materiale ikke fore-kommer i tilsetningsmidlet, kan forholdene B og C ignoreres (både prosent effektivt hovedmateriale og prosent effektiv opp-løsningsbefordrende materiale = 100); forholdet A i dette tilfelle er: In the case where interalloying of the main material and the promoter or dissolution-promoting material does not occur in the additive, the ratios B and C can be ignored (both percent effective main material and percent effective dissolution-promoting material = 100); the ratio A in this case is:

Bredt område: 10-90% hovedmateriale og Wide range: 10-90% main material and

10-90% oppløsningsbefordrende materiale, 10-90% dissolution promoting material,

foretrukket område: 20-89% hovedmateriale og preferred range: 20-89% main material and

20-80% oppløsningsbefordrende materiale. 20-80% dissolution promoting material.

Eksempel A Example A

Tilsetningen består av en blanding av 60 vektdeler findelt The additive consists of a mixture of 60 parts by weight finely divided

aluminium og 40 vektdeler findelt mangan. aluminum and 40 parts by weight finely divided manganese.

K1 = 40 K1 = 40

K2 = 60 K2 = 60

% effektivt hovedmetall (B) = 100 (Mn utgjør 100% av hovedmetallet ) % effective main metal (B) = 100 (Mn makes up 100% of the main metal)

% effektivt oppløsningsbe- = 100 (Al utgjør 100% av det opp-fordrende materiale (C) løsningsbefordrende materiale) % effective solution-promoting = 100 (Al constitutes 100% of the inducing material (C) solution-promoting material)

således thus

Eksempel B Example B

Tilsetningen består av en blanding av 60 vektdeler legering The additive consists of a mixture of 60 parts by weight alloy

80% Mn - 20% Al og 40 vektdeler findelt rent aluminium. 80% Mn - 20% Al and 40 parts by weight finely divided pure aluminium.

K1 = 60 K1 = 60

K2 = 40 K2 = 40

% effektivt hovedmetall (B) =80-48 ~„ Cn % effective main metal (B) =80-48 ~„ Cn

-jj-y x 20 = 60 -jj-y x 20 = 60

% effektivt oppløsningsbe- ,„„ , ., , .. -.n^a ^ fordrende materiale (C) = 100 <A1nutSJØr 100% av det oppløsningsbefordrende materiale) % effective dissolution promoting material (C) = 100 <A1nutSJØr 100% of the dissolution promoting material)

således thus

Eksempel C Example C

Tilsetningen består av en blanding av 30 vektdeler findelt The additive consists of a mixture of 30 parts by weight finely divided

elementært Mn, 20 deler Cr og 50 deler legering 80% Al - 20% Mn. elemental Mn, 20 parts Cr and 50 parts alloy 80% Al - 20% Mn.

% effektivt hovedmetall (B) = 60% Mn + 40% Cr = 100 % effektivt oppløsningsbe- = 80 - 80 x 20 = 60 fordrende materiale (C) "8~0 % effective main metal (B) = 60% Mn + 40% Cr = 100% effective dissolution be- = 80 - 80 x 20 = 60 demanding material (C) "8~0

således thus

Eksempel D Example D

Tilsetningen består av en blanding av 80 vektdeler findelt legering 95% Mn - 5% Al og 20 vektdeler findelt legering 70% Al - 30% Mn. The additive consists of a mixture of 80 parts by weight finely divided alloy 95% Mn - 5% Al and 20 parts by weight finely divided alloy 70% Al - 30% Mn.

K± = 80 K ± = 80

K2 = 20 K2 = 20

% effektivt hovedmetall (B) = 95 - 95 x 5 = 90 % effective main metal (B) = 95 - 95 x 5 = 90

95 95

% effektivt oppløsningsbe- = 70 - 70 x 30 = 40 fordrende materiale (C) 70 % effective solution treatment = 70 - 70 x 30 = 40 demanding material (C) 70

således (A) = 90 x 80 _ q thus (A) = 90 x 80 _ q

40 x 20 " y 40 x 20" h

Eksempel E Example E

Tilsetningen består av en blanding av 40 vektdeler findelt mangan, 20 vektdeler findelt legering 80% V - 20% Al og 40 vektdeler findelt aluminium. The additive consists of a mixture of 40 parts by weight finely divided manganese, 20 parts by weight finely divided alloy 80% V - 20% Al and 40 parts by weight finely divided aluminium.

% effektivt hovedmetall (B) = 67% - 40 x 6, 7% + 26,6% - % effective main metal (B) = 67% - 40 x 6.7% + 26.6% -

56 56

16 (0,66 x 6,7) = 87,7 16 (0.66 x 6.7) = 87.7

% effektivt oppløsningsbe- sl00 (alt oppløsningsbefordrende fordrende materiale (C) materiale er aluminium) % effective dissolution besl00 (all dissolution promoting demanding material (C) material is aluminium)

således (A) = 87 , 7 x 60 thus (A) = 87 , 7 x 60

100 x 40 " 0 100 x 40 "0

Eksempel F Example F

Tilsetningen er en blanding av 40 vektdeler findelt mangan, 20 vektdeler findelt legering 80% Mn - 20% Al og 40 vektdeler fin-dlet aluminium. The additive is a mixture of 40 parts by weight of finely divided manganese, 20 parts by weight of finely divided alloy 80% Mn - 20% Al and 40 parts by weight of finely divided aluminium.

% effektivt oppløsningsbe- = 100 % effective resolution be- = 100

fordrende materiale (C) demanding material (C)

% effektivt hovedmetall (B) = 93$ - 56 ( 6, 7%) - 86,3 % effective main metal (B) = 93$ - 56 ( 6.7%) - 86.3

således (A) = 86 , 3 x 60 , , thus (A) = 86 , 3 x 60 , ,

100 x MO " 100 x MO "

For videre illustrasjon av foreliggende oppfinnelse er det i nedenstående tabeller Ka) og I(b) oppført forskjellige andre spesielle- oppløsningsbefordrende materialer og hovedmetaller som er virksomme ved utførelse av foreliggende oppfinnelse . For further illustration of the present invention, the following tables Ka) and I(b) list various other special dissolution-promoting materials and main metals which are effective in carrying out the present invention.

Når det gjelder fysikalsk form for tilsetningene kan When it comes to the physical form of the additives can

man benytte en ikke sammenpresset blanding av de findelte materialer, f.eks. kan blandingen av hovedmetall og oppløsnings-befordrende materiale pakkes i en metållfolie eller fylles i smeltbare beholdere. I denne form innføres stoffene under smeltens overflate ved vanlig dypping eller nedsenkningsanord-ninger. Oftest blir tilsetningen fordelaktig anvendt i form av pressede briketter eller pellets som fortrinnsvis har så høy a non-compressed mixture of the finely divided materials is used, e.g. the mixture of main metal and dissolution-promoting material can be packed in a metal foil or filled in fusible containers. In this form, the substances are introduced below the surface of the melt by ordinary dipping or immersion devices. Most often, the additive is advantageously used in the form of pressed briquettes or pellets which preferably have such high

egenvekt at de synker av egen vekt i metallsmelten. I begge til-feller har den opprinnelige partikkelstørrelse for hovedmetaller og oppløsningsbefordrende materialer stor betydning og begge bør specific weight that they sink by their own weight in the molten metal. In both cases, the original particle size for main metals and dissolution promoting materials is of great importance and both should

være finere enn 20 mesh US. Series) for å oppnå optimal opp-løselighet og fortrinnsvis i det vesentlige finere enn 65 mesh. Hovedmetall og oppløsningsbefordrende materiale utgjør tilsammen minst 80 vekt-% av tilsetningsmassen. be finer than 20 mesh US. Series) to achieve optimal resolution and preferably substantially finer than 65 mesh. Main metal and dissolution-promoting material together make up at least 80% by weight of the additive mass.

Når man anvender pressede blandinger, har man funnet at svært høye press-tettheter (egenvekter) bør unn;gås for å oppnå hurtigere oppløsning. Volumvekter på over 95% maksimal teoretisk egenvekt (maksimal teoretisk egenvekt er egenvekten for bestanddelene i smeltet og fullt legert tilstand) bør unngås. When using compressed mixtures, it has been found that very high compression densities (specific weights) should be avoided in order to achieve faster dissolution. Volume weights of over 95% maximum theoretical specific gravity (maximum theoretical specific gravity is the specific weight of the components in the molten and fully alloyed state) should be avoided.

Por mer spesielt å illustrere foreliggende oppfinnelse har man utført forskjellige prøver og de oppnådde verdier frem-går av nedenstående eksempler. More specifically to illustrate the present invention, various tests have been carried out and the values obtained are shown in the examples below.

Eksempel 1 Example 1

Et smeltet aluminiumbad (2,27 kg) ble stabilisert ved 850°C og man tilsatte 1, 5% (34 gram) mangan som elektrolytiske manganflak (5 cm x 0,32 cm). Etter bestemte tidsforløp tok man prøver fra smeiten og analyserte dem med henblikk på mangan: A molten aluminum bath (2.27 kg) was stabilized at 850°C and 1.5% (34 grams) of manganese was added as electrolytic manganese flakes (5 cm x 0.32 cm). After certain periods of time, samples were taken from the smelting and analyzed for manganese:

De ovenstående verdier oppført i"skjema med vanlige halv-logaritmiske koordinater som vist på tegningen gir en stignings-vinkel på 0,039 som kalles oppløsningshastigheten K. Fremgangsmåten fra dette eksempel ble fulgt med andre tilsetningsstoffer for måling av deres oppløsningshastigheter som er oppført nedenfor. Økende numeriske verdier på K, dvs. mer negative verdier, angir større oppløsningshastigheter. The above values listed in the form of regular semi-logarithmic coordinates as shown in the drawing give a slope angle of 0.039 called the dissolution rate K. The procedure from this example was followed with other additives to measure their dissolution rates listed below. Increasing numerical values of K, i.e. more negative values, indicate greater dissolution rates.

Eksempel 2 Example 2

Man gjentok fremgangsmåten fra eksempel 1 med 34 gram pellets (2,2 cm i diameter) formet ved å presse blandinger av materialer fra tabell II(a) ved et trykk på 14 x 10 6 kg/m 2i en hydraulisk presse. Pelleten hadde volumvekter som angitt i tabell II(b) som også angir de oppnådde oppløsningshastigheter. The procedure from example 1 was repeated with 34 grams of pellets (2.2 cm in diameter) formed by pressing mixtures of materials from table II(a) at a pressure of 14 x 10 6 kg/m 2 in a hydraulic press. The pellet had volumetric weights as indicated in Table II(b) which also indicates the dissolution rates achieved.

Andre stoffer, blant annet en handelsvanlig tilsetning inneholdende mangan ( 5% Mn "herder" - rest Al) ble også prøvet som angitt i eksempel 1 og resultatene er vist nedenfor i tabell II(b) for sammenligning: Other substances, including a commercial additive containing manganese (5% Mn "hardener" - residual Al) were also tested as indicated in example 1 and the results are shown below in table II(b) for comparison:

Som det vil fremgå av verdiene i tabell'II(b), har tilsetninger i henhold til foreliggende oppfinnelse meget store oppløsningshastigheter, dvs. mer negative verdier for K. Spesielt kan man se at tilsetningene P-2, P-3, P-6 og P-15 som anvendes ifølge oppfinnelsen; har oppløsningshastigheter som er flere ganger større enn for den "herde"-tilsetning 7 som kan fåes i handelen og den fullt legerte 60% Mn - 40% Al - legering 13. Oppløsningshastighetene for P-3 og "herder i handelen" illustreres sammenligningsvis på tegningen. As will be apparent from the values in Table II(b), additives according to the present invention have very large dissolution rates, i.e. more negative values for K. In particular, it can be seen that the additives P-2, P-3, P-6 and P-15 which is used according to the invention; has dissolution rates several times greater than those of the commercially available "hardener" additive 7 and the fully alloyed 60% Mn - 40% Al - alloy 13. The dissolution rates of P-3 and "commercial hardener" are comparatively illustrated in the drawing.

Som vist på tabell II(b) har tilsetninger ifølge foreliggende oppfinnelse som inneholder ca. 50% Mn + 50% Al (P-3 og P-6) særlig store oppløsningshastigheter. Således vil tilsetninger som inneholder omtrent like store mengder effektivt hovedmetall og effektivt oppløsningsbefordrende materiale;foretrekkes. Man vil se at mangantilsetning 11 bestående av 150 mesh elektrolytisk mangan gir en respektabel oppløsningshastighet. Imidlertid er mangan i denne form ikke. praktisk som teknisk tilsetningsmiddel for aluminium siden det ikke vil slå igjennom skorpen som dannes oppå aluminiumsmelten, man ville få betraktelige oksydasjonstap av mangan og det ville oppstå problemer med ildsfarlige støv-dannelser. As shown in table II(b), additives according to the present invention containing approx. 50% Mn + 50% Al (P-3 and P-6) particularly high dissolution rates. Thus, additives containing roughly equal amounts of effective main metal and effective dissolution-promoting material will be preferred. It will be seen that manganese addition 11 consisting of 150 mesh electrolytic manganese gives a respectable dissolution rate. However, manganese in this form is not. practical as a technical additive for aluminum since it will not break through the crust that forms on top of the aluminum melt, there would be considerable oxidation losses of manganese and problems with flammable dust formations would arise.

Det ble utført andre forsøk for å demonstrere den forbedrede oppløsningshastighet for hovedmetallet som anvendes i henhold til oppfinnelsen i nedenstående eksempler. Other experiments were carried out to demonstrate the improved dissolution rate of the parent metal used according to the invention in the examples below.

Eksempel 3 Example 3

Pellets (2,2 cm diameter) ble laget ved å presse wolframpulver (7 mikron) ved et trykk 7 x 10 6 kg/m 2. Disse pellets ble satt til et smeltet aluminiumbad ved 850°C i tilstrekkelig mengde til å danne en 1%-ig wolframtilsetning. Man kunne ikke måle noen oppløsning av wolfram. Pellets (2.2 cm diameter) were made by pressing tungsten powder (7 microns) at a pressure of 7 x 10 6 kg/m 2 . These pellets were added to a molten aluminum bath at 850°C in sufficient quantity to form a 1 % tungsten addition. No dissolution of tungsten could be measured.

Eksempel 4 Example 4

Man fremstilte pellets (2,2 cm diameter) ved å presse 50 vektdeler wolframpulver (7 mikron) med 50 vektdeler aluminiumpulver (0,147 mm til 0,043 mm) ved 7 x 10 kg/m trykk. De frem^ stilte pellets (volumvekt = 3,7 g/cm'') ble satt til et smeltet aluminiumbad ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en 1%-ig wolframtilsetning. Oppløsningshastigheten K var -0,036. Over 95% av det tilsatte wolfram ble oppløst. Pellets (2.2 cm diameter) were produced by pressing 50 parts by weight of tungsten powder (7 microns) with 50 parts by weight of aluminum powder (0.147 mm to 0.043 mm) at 7 x 10 kg/m pressure. The prepared pellets (bulk weight = 3.7 g/cm'') were added to a molten aluminum bath at 760°C in sufficient quantity to provide a 1% tungsten addition. The dissolution rate K was -0.036. Over 95% of the added tungsten was dissolved.

Eksempel 5 Example 5

Man laget pellets (2,2 cm diameter) ved å presse molybdenpulver (7- mikron) med et trykk på 7 x 10 6 kg/m 2. Disse pellets ble tilsatt en aluminiumsmelte ved 850°C i tilstrekkelig mengde til å gi en 1%- ig molybdentilsetning. Man kunne ikke spore noen oppløst molybden. Pellets (2.2 cm diameter) were made by pressing molybdenum powder (7 microns) with a pressure of 7 x 10 6 kg/m 2. These pellets were added to an aluminum melt at 850°C in sufficient quantity to give a 1 % molybdenum addition. No dissolved molybdenum could be detected.

Eksempel 6 Example 6

Man fremstilte pellets (2,2 cm diameter) ved å presse 50 vektdeler molybdenpulver (7 mikron) med 50 vektdeler aluminiumpulver (1,47 mm til 0,043 mm) ved et trykk på 7 x 10 kg/m . De fremstilte pellets (volumvekt - 3,3 g/cm'') ble satt til en aluminiumsmelte ved 760°C i en tilstrekkelig mengde til å gi en 1%-ig molybdentilsetning. Oppløsningshastigheten K ble -0,029. Pellets (2.2 cm diameter) were produced by pressing 50 parts by weight of molybdenum powder (7 microns) with 50 parts by weight of aluminum powder (1.47 mm to 0.043 mm) at a pressure of 7 x 10 kg/m . The produced pellets (volumetric weight - 3.3 g/cm'') were added to an aluminum melt at 760°C in a sufficient amount to give a 1% molybdenum addition. The dissolution rate K was -0.029.

Over 95% av det tilsatte molybden ble oppløst. Over 95% of the added molybdenum was dissolved.

Eksempel Z Example Z

Man innpakket ferrokrompulver (70% Cr, 2% Si, resten Fe) Man wrapped ferrochrome powder (70% Cr, 2% Si, the rest Fe)

(0,104 mm og finere) i metallfolie og tilsatte denne til en aluminiumsmelte ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en lj%-ig kromtilsetning. Oppløsningshastigheten K var -0.002. (0.104 mm and finer) in metal foil and added this to an aluminum melt at 760°C in sufficient quantity to give a lj% chromium addition. The dissolution rate K was -0.002.

Eksempel 8 Example 8

Man fremstilte pellets (2,2 cm diameter) ved å presse 50 vektdeler ferrokrompulver (0,104 mm og finere) med 50 vektdeler aluminiumpulver (0,147 mm til 0,043 mm) ved 7 x 10 kg/m 's trykk. De fremstilte pellets (volumvekt = 3,08 g/cm^) ble tilsatt et aluminiumbad ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en lg%-ig kromtilsetning. Den oppnådde oppløsningshastighet K var -0,093. Over 95% av tilsatt krom var oppløst. Pellets (2.2 cm diameter) were produced by pressing 50 parts by weight of ferrochrome powder (0.104 mm and finer) with 50 parts by weight of aluminum powder (0.147 mm to 0.043 mm) at 7 x 10 kg/m's pressure. The pellets produced (weight by volume = 3.08 g/cm^) were added to an aluminum bath at 760°C in sufficient quantity to give a lg% chromium addition. The achieved dissolution rate K was -0.093. Over 95% of added chromium was dissolved.

Eksempel 9_. Example 9_.

Elementært krompulver (0,104 mm og finere) ble pakket i metallfolie og satt til et smeltet aluminiumbad ved 790°C i tilstrekkelig mengde til å gi en 3|%-ig kromtilsetning. Den oppnådde oppløsningshastighet K var -0,068. Elemental chromium powder (0.104 mm and finer) was packed in metal foil and added to a molten aluminum bath at 790°C in sufficient quantity to give a 3|% chromium addition. The achieved dissolution rate K was -0.068.

Eksempel 10 Example 10

Pellets (2,2 cm diameter) ble fremstilt ved å presse 50 vektdeler elementært krompulver (0,208 mm og finere) med 50 vekt-6 2 deler aluminiumpulver (0,147 mm til 0,043 mm) ved 7 x 10 kg/m 's trykk. De fremstilte pellets (volumvekt = 3,15 g/cm^) ble tilsatt til en aluminiumsmelte ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en 11%- ig kromtilsetnng. Den målte oppløsningshastighet K var Pellets (2.2 cm diameter) were prepared by pressing 50 parts by weight of elemental chromium powder (0.208 mm and finer) with 50 parts by weight of aluminum powder (0.147 mm to 0.043 mm) at 7 x 10 kg/m's pressure. The produced pellets (volumetric weight = 3.15 g/cm^) were added to an aluminum melt at 760°C in sufficient quantity to give an 11% chromium addition. The measured dissolution rate K was

-0,56. Over 95$ tilsatt krom var oppløst. -0.56. Over 95$ of added chromium had dissolved.

Eksempel 11 Example 11

Man fremstilte pellets (2,2 cm diameter) ved å presse 50 vektdeler 85$ Mn - 9$ Si, resten Fe - legeringspulver (0,208 mm og finere) med 42 vektdeler legeringspulver 92$ Al - 8$ Cr (0,208 mm og finere) ved 7 x 10 6 kg/m 2trykk. De fremstilte pellets (volumvekt = 3,21 g/cm^) ble tilsatt til en aluminiumsmelte ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en l|$-ig mangantilsetning. Den målte oppløsningshastighet var -0,14. Over 95$ av manganet var oppløst. Pellets (2.2 cm diameter) were produced by pressing 50 parts by weight 85$ Mn - 9$ Si, the rest Fe - alloy powder (0.208 mm and finer) with 42 parts by weight alloy powder 92$ Al - 8$ Cr (0.208 mm and finer) at 7 x 10 6 kg/m 2 pressure. The prepared pellets (volumetric weight = 3.21 g/cm 3 ) were added to an aluminum melt at 760°C in a quantity sufficient to give a l|$-ig manganese addition. The measured dissolution rate was -0.14. Over 95% of the manganese had dissolved.

Eksempel 12 Example 12

Man fremstilte pellets (2,2 cm diameter) ved å presse 37 vektdeler manganpulver (150 XD) med 63 vektdeler legering 60$ Al - 40$ V (0,208 mm og finere) ved et trykk på 7 x 10 kg/m . De fremstilte pellets (volumvekt = 2,65 g/cm^) ble tilsatt til en aluminiumsmelte ved 760°C i tilstrekkelig mengde til å gi en l£$-ig mangantilsetning. Den oppnådde oppløsningshastighet K var -0,04. Pellets (2.2 cm diameter) were produced by pressing 37 parts by weight of manganese powder (150 XD) with 63 parts by weight of alloy 60$ Al - 40$ V (0.208 mm and finer) at a pressure of 7 x 10 kg/m . The prepared pellets (weight by volume = 2.65 g/cm^) were added to an aluminum melt at 760°C in sufficient quantity to give a 1£$-ig manganese addition. The achieved dissolution rate K was -0.04.

I tillegg til ovenstående prøver utførte man forsøk for å bestemme temperaturfallet i aluminiumbadet for 1,5$ Mn-tilsetninger ved hjelp av et termoelement nedsenket i metallbadet. Resultatene er oppført i tabell III. In addition to the above tests, experiments were carried out to determine the temperature drop in the aluminum bath for 1.5$ Mn additions using a thermocouple immersed in the metal bath. The results are listed in Table III.

Som man vil se oppstår etter tilsetning av P-3 bare et As you will see, only one occurs after the addition of P-3

lite temperaturfall sammenlignet med tilsetning av lignende middel i handelen. Det faktum at man unngår eller sterkt nedsetter bad-avkjøling i henhold til foreliggende oppfinnelse, er en meget vesent-lig fordel ved teknisk drift. small temperature drop compared to the addition of a similar agent in the trade. The fact that bath cooling is avoided or greatly reduced according to the present invention is a very significant advantage in technical operation.

Man utførte andre forsøk med sammenpressede tilsetninger ut fra elektrolytisk mangan og elementært aluminium fremstilt som beskrevet i eksempel 2, bortsett fra at man varierte presslegemenes volumvekt for å bestemme volumvektens innvirkning på oppløsnings-hastigheten. Resultatene er angitt i tabell IV. Other tests were carried out with compressed additions from electrolytic manganese and elemental aluminum prepared as described in example 2, except that the volumetric weight of the compressed bodies was varied to determine the effect of the volumetric weight on the dissolution rate. The results are shown in Table IV.

Som man vil se av ovenstående tabell IV bør volumvekter over 95% av maksimal volumvekt unngås siden oppløsningshastigheten faller drastisk ved disse høye tettheter. De foretrukne volumvekter for sammenpresset tilsetningsmiddel i henhold til foreliggende oppfinnelse ligger mellom 65% og ca. 90% av den maksimale teoretiske volumvekt (egenvekt). As will be seen from the above table IV, volume weights above 95% of the maximum volume weight should be avoided since the dissolution rate drops drastically at these high densities. The preferred volume weights for compressed additive according to the present invention lie between 65% and approx. 90% of the maximum theoretical volume weight (specific weight).

Virkningen av opprinnelig partikkelstørrelse for bestanddelene på tilsetningsmidlets oppløsningshastighet ble også under-søkt med pellets av 50% Mn + 50% Al (2,2 cm diameter, 34 gram), med volumvekt på ca. 3,50 + 0,05 g/cm^.Restultatene er som i tabell V. The effect of the original particle size of the components on the additive's dissolution rate was also investigated with pellets of 50% Mn + 50% Al (2.2 cm diameter, 34 grams), with a volume weight of approx. 3.50 + 0.05 g/cm^. The results are as in table V.

Man har funnet at for å oppnå de beste resultater når det gjelder partikkelstørrelse på hovedmetall og oppløsningsbefordrende materiale bør partikkelstørrelsen i det vesentlige være finere enn 0,833 mm for optimal oppløselighet i metallsmelter, fortrinnsvis i det vesentlige finere enn 0,208 mm. It has been found that to obtain the best results in terms of particle size of parent metal and dissolution promoting material, the particle size should be substantially finer than 0.833 mm for optimum solubility in metal melts, preferably substantially finer than 0.208 mm.

Man har videre funnet at den fysikalske form og dimensjoner på de sammenpressede tilsetningsmidler i henhold til foreliggende oppfinnelse har en innvirkning på oppløsningshastigheten, og det er en fordel når man bruker pressede blandinger at presslegemene har en dimensjon som ikke overstiger ca. 2,2 cm, for optimale resultater ikke over 1,25 cm. Ved sylindriske presslegemer vil dette si at enten lengden eller diameteren fortrinnsvis ikke er over ca.2,2 cm, idet den optimale minimumsdimensjonen ligger fra ca. 0,6 til 1,25 cm. It has further been found that the physical form and dimensions of the compressed additives according to the present invention have an impact on the dissolution rate, and it is an advantage when using pressed mixtures that the compressed bodies have a dimension that does not exceed approx. 2.2 cm, for optimal results no more than 1.25 cm. In the case of cylindrical pressing bodies, this means that either the length or the diameter is preferably not over approx. 2.2 cm, as the optimal minimum dimension is from approx. 0.6 to 1.25 cm.

Tabell VI viser oppløsningshastigheter som ble oppnådd for sylindriske presslegemer med forskjellig størrelse (volumvekt = 3,40 + 0,15 g/cm^) fremstilt fra elektrolytisk mangan (partikkel-størrelse 0,104 mm og finere) og elementært aluminium (0,147 til 0,04 3 mm). Table VI shows dissolution rates obtained for cylindrical compacts of various sizes (bulk weight = 3.40 + 0.15 g/cm^) made from electrolytic manganese (particle size 0.104 mm and finer) and elemental aluminum (0.147 to 0.04 3 mm).

Claims

1. Use of a mixture consisting of 10-90% by weight finely divided aluminum and 10-90% by weight of at least one finely divided material selected from the group Mn, Cr, W, Mo, Ti, V, Fe, Co, Cu, Ni , Nb, Ta, Zr, Hf, Ag and alloys thereof, which alloys contain at least 50% by weight of said elements, as an addition to a molten aluminum bath.

2. Use according to claim 1 of the mixture in the form of compressed bodies with a density of 65-95% of the maximum theoretical density.

3. Use according to claim 1 or 2 of particles which essentially all have a particle size finer than 20 mesh, preferably finer than 65 mesh, initially in the mixture.

4. Use according to claims 1-3 of the compressed bodies in a maximum thickness of no more than 22 mm.