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Kristallisationskeime aus AlTi5BKorfeinungsmitteln in naheutektischen Al-Si-Legierungen

Exklusiv
GIESSEREI PRAXIS 1-2/2021
Druckguss
Werkstoffe

Das Kornfeinen des Grundgefüges von naheutektischen Al-Si-Legierungen ist ein wichtiger Prozessschritt, wobei die Qualität des Kornfeinungsmittels im Vordergrund steht. Dabei ist im Ofentiegel, in dem das Metall warmgehalten wird, das Phänomen der Konzentrationsänderungen der Kornfeinungspartikel zu beobachten. Die oberste Schicht verarmt während in der untersten Schicht des Tiegels eine Anreichung zu beobachten ist. Die Partikel neigen zum Kollabieren am Boden. Im vorliegenden Beitrag wird das Phänomen des Absinkens der heterogenen Keime der Primärkristallisation von Al-Si-Legierungen in ein Metallbad näher untersucht. Bei den Ausfällungen handelt es sich um Titanboride TiB2, die aus AlTi5B-Kornfeinungsmitteln stammen. Insgesamt wurden fünf AlTi5B-Vorliegerungen untersucht und deren Verhalten verglichen. Die Versuche zeigten, dass die Geschwindigkeit des Partikelabsetzprozesses für die getesteten Vorlegierungen nicht gleich ist. Daraus können Kriterien für die Beurteilung der Eignung der Vorlegierungen abgeleitet werden. Insbesondere bei der Anwendung im Niederdruckgießverfahren, bei dem das Metall für einen längeren Zeitraum flüssig gehalten wird. 

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Crystal Nuclei from AlTi5B Grain Refiners in Near-eutectic Al-Si Alloys

The grain refinement of the basic structure of near-eutectic Al-Si alloys is an important process step, and the quality of the grain refining agent is of primary importance [1–6]. In this process, the phenomenon of concentration changes of grain refining particles can be observed in the furnace crucible where the metal is kept hot. The top layer is depleted while enrichment is observed in the bottom layer of the crucible. The particles tend to collapse at the bottom. In the present paper, the phenomenon of sinking of heterogeneous nuclei of primary crystallization of Al-Si alloys into a metal bath is studied in more detail. The precipitates are titanium borides TiB2 originating from AlTi5B grain refiners. A total of five AlTi5B precipitates were studied and their behavior compared. The tests showed that the speed of the particle settling process is not the same for the master alloys tested. From this, criteria for assessing the suitability of the master alloys can be derived. In particular, when used in the low-pressure casting process, where the metal is kept liquid for a longer period of time. 

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