Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 11 september 1948 - Framsteg inom icke-järnmetallurgin, av A J Murphy
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
510
TEKNISK TIDSKRIFT
gränsen till 18,9—23,6 kp/mm", men härvidlag
måste sammansättningen vara mycket noga
bestämd, i synnerhet för magnesium. En sådan stark
kontroll kan endast upprätthållas genom dyrbara
undersökningar, som överför materialet från den
sekunda legeringsklass, till vilken den var ämnad
att höra, till en dyrare grupp.
Magnesiumlegeringar
Kornförfining är lika önskvärd vid gjutning
av magnesium- som aluminiumlegeringar och
av samma orsaker, nämligen för erhållandet
av förbättrade mekaniska och
gjutningsegen-skaper. Man har funnit att tillsatser av smärre
mängder av vissa element till
aluminiumlegeringar reducerar den uppkommande
kornstorleken. Denna egenskap synes begränsad till endast
tre element: titan, niob och bor; vart och ett av
dessa är användbart och effektivt för alla
alu-miniumlegeringar. Storleksordningen på tillsatta
mängder är 0,1 \%. Det enda element, som har
en liknande effekt på magnesiumlegeringar, är
zirkon. Upptäckten av ca 0,7 % zirkon
framkallar en stark reduktion av kornstorleken hos
magnesium gjordes av I G Farbenindustrie år 1938,
men det påvisades samtidigt, att denna egenskap
hos zirkon ej kunde användas för alla
magnesiumlegeringar och framför allt inte i de
industriellt så betydande
magnesium—aluminium-legeringarna. Zirkon bildar med aluminium en
legering med hög smältpunkt och denna fälles ut,
varvid praktiskt taget all zirkon avlägsnas ur
magnesiumlegeringen. Järn och mangan bildar
på samma sätt fällningar med zirkon. Zink och
kadmium å andra sidan reagerar ej på detta sätt,
och magnesiumlegeringar innehållande både zink
och zirkon (eller kadmium och zink) kan
framställas.
Tidigt påvisades att
magnesium—zinklegeringarna, kornförfinade genom tillsats av zirkon,
hade särskilt goda mekaniska egenskaper i gjutet
tillstånd. Den tekniska användningen av dessa
legeringar förhindrades under åtskilliga år
genom oförutsedda svårigheter. Tillsättning av
zirkon i magnesium utfördes så, att smält
magnesium bragtes att reagera med saltblandningar,
innehållande zirkonklorid, och man fann, att
magnesiumklorid, som uppkommit genom
reduktion av zirkonkloriden, kvarstannade i legeringen
som en dispersion av småkorn, av vilka vart och
ett utgjorde centrum för aktiv korrosion, då det
utsattes för atmosfärens påverkan. En lång och
svår undersökning, utförd av Magnesium
Elektron Ltd., erfordrades innan lösningen var
funnen. Denna bestod i ett utbyte av reaktionssalter.
Den smidda legering innehållande zirkon, om
vilken inan har de flesta uppgifter, är ZZ,
hållande 3 % zink och 0,8 % zirkon samt resten
magnesium. Den fina kornstorleken hos den
Tabell 3. Hållfasthetsegenskaper hos varmformad
magnesium—zink—zirkonlegering ZZ
Sträckgräns
vid 0,1 °/o
töjning
kp/mm2
Brottgräns
kp/mms
Förlängning
på 50 mm längd
Valsad stång och profil 22,0 31,5 12
Press—smidd ........ 20,5 29,9 8
Hejad ............... 17,03 26,8 8
Pressad stång och profil 26,8 36,2 8
färdiggjutna metallen är en slående egenskap hos
denna legering, och med korrekt
värmebehandling kan den finkorniga strukturen bibehållas
även hos varmformade produkter, t.ex. en
korn-storlek av 0,003 mm hos pressad profil. Det är
denna fina kornstorlek som förklarar de goda
mekaniska egenskaperna hos smide, samt
pressade och valsade stänger av denna legering.
Emedan halten av huvudlegeringsämnet zink är
relativt liten, är det möjligt att bearbeta legeringen i
värme med mycket stor deformationshastighet,
t.ex. med hejare. Detta kontrasterar stark med den
hållfasta legering, som håller 8 \% aluminium,
vilken måste bearbetas långsamt i värme om ej
bristningar skall uppstå.
Varmformningsegenska-perna hos ZZ är så goda, att legeringen kan valsas
på samma sätt som stål, till såväl valstryck som
valsningshastighet. Man har arbetat med
vals-ningshastigheter upp till 90 m/min och profiler av
enkel form kan pressas med en hastighet av 30
m/min, mera invecklade profiler med 18 m/min.
Tabell 3 visar de mekaniska egenskaperna hos
ZZ-legeringen varmformad på olika sätt. De visar
en ansenlig fördel med dessa legeringar när de
används i smidda och pressade föremål. Den
tillverkningshastighet, som de tillåter, är av största
ekonomiska betydelse.
För gjutningen lämpar sig en högre zinkhalt,
4,5 %, tillsammans med 0,8 % zirkon (tabell 4).
Hos en legering med denna sammansättning
medförde en värmebehandling vid 180—-200°C
under 16—24 h en höjning av såväl sträck- som
brottgränsen med 1,5—2,0 kp/mm2. Den genom
tillsatsen av zirkon uppnådda fina kornstorleken
förklarar homogeniteten hos de mekaniska
egenskaperna genom hela det gjutna föremålet.
Fördelen ur denna synpunkt med ZZ-legeringen över
standard magnesium—aluminiumlegeringen visas
av fig. 13 och tabell 5, som återger resultaten av
en undersökning av de mekaniska egenskaperna
hos provstycken, tagna ur typiska gjutna föremål.
Tabell 4. Hållfasthetsegenskaper hos sandgjuten,
värme-behandlad (16 h vid 200°C, luftkyld) magnesiumlegering
Z5Z (4,5 % Zn, 0,8 % Zr, rest Mn)
Sträckgräns vid 0,1 % töjning........ kp/mm2 11,7—14,8
Brottgräns .......................... kp/mm2 22,6—28,8
Förlängning på 50 mm längd ............. % 5-—9
Torsionshållfasthet .................. kp/mm2 16,5
Utmattningsgräns vid 50 milj. varv ± kp/mm2 8,9
Brinell-hårdhet (125/5/15) ................... 65
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
