[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergießen von Aluminium-Legierungen, die
mehr Aluminium enthalten, als dem Eutektikum mit den Legierungspartnern entspricht,
zur Erzielung verbesserter Festigkeitswerte durch Verringerung der Abstände der sekundär
durch Erstarrung gebildeten Dendritenarmabstände.
[0002] Es ist bekannt, daß man die technologischen Eigenschaften der Aluminium-Legierungen,
insbesondere die Festigkeit, die Streckgrenze und die Dehnung durch Feinkörnigkeit
des Gußstückes verbessern kann. Bakanntlich sind die Festigkeitseigenschaften bei
Aluminium-Legierungen direkt abhängig von der Zahl und der Feinheit der möglichst
kleinen Dendritenarmabstände-den sekundären Dendritenarmabständen. Nach Foundry, Juni
1963, S. 78-82, wird die Feinkörnigkeit von Aluminium- und Aluminium-Basis-Legierungen
dadurch verbessert, daß in die Aluminium-Legierung vor dem Abguß eine Vorlegierung
zugeführt wird, die als heterogene Keime z.B. Titan-Diborid enthält.
[0003] Aus der US-PS 3 259 948 ist es bekannt, die Feinkörnigkeit von Gußstücken aus Kobalt-
oder NickelBasis-Legierungen durch Einbringen von Keimen in die innere Gießformoberfläkhe
zu verbessern. Diese Keine, z.B. Kobaltaluminat und Kobaltsilikat werden nach der
US-PS auf das Wachsmodell auftragen und durch das anschließende Eintauchen des Wachsmodelles
in einem Schlicker aus feuerfestem Formmaterial und Ausschmelzen des Wachsmodelles
zum Teil in die innere Formoberfläche eingebettet (Dippen). Nach der US-PS 3 019 497
werden, ebenfalls zum Zwecke der Kornverfeinerung, Keime mit dem Feuerfestmaterial
für das Dippen gemischt und auf das Wachsmodell aufgetragen. Nach der US-PS 3 158
912 werden dem Feuerfestmaterial für das Dippen in gleicher Weise die in der eben
genannten Schritt als Keime, Edelmetalle oder reduzierbare Metalloxyde beigefügt.
Die US-PS 3 157 926 arbeitet in gleicher Weise und nennt Nickel-III-Oxyd, Kobalt-II-Oxyd
und -III-Oxyd und Nickel-Kobaltoxy-hydrat als Keime. Die Keime der genannten US-Patentschriften
sind für die Verringerung der sekundären Dendritenarmabstände und damit zur Verbesserung
der Festigkeitseigenschaften von untereutektischen Aluminium-Legierungen nicht wirksam
und werden von den US-Patentschriften nicht vorgeschlagen. Für Aluminium-Basisschmelzen
sind noch keine entsprechenden Keime, die sich zur Einbettung in die Formwand zur
Erzeugung eines feinkörnigen Gußstücks eignen, gefunden werden. Nach Foundry 1963
wird die Feinkörnigkeit von Aluminium-Legierungen durch Zugabe der Keime mit der Vorlegierung
verbessert. Dies ist jedoch bezüglich der Zuverlässigkeit und des möglichst geringen
sekundären Dendritenarmabstandes unbefriedigend. Die DE-PS 963 642 lehrt, die Oberfläche
von Gußkörpern durch Zusätze zum Formwerkstoff zu beeinflussen und legiert die Oberfläche
mit durch chemische Reaktion mit dem Gießmetall freigesetzten Blei. Zur Vermeidung
der Randentkohlung werden nach der DE-AS 12 71 909 dem Formstoff reduzierende Schtuzstoffe
zugesetzt, deren Schmelzpunkt zwischen der Gießtemperatur und der Brenntemperatur
der Gießform liegt. Die DE-AS 12 65 356 offenbart, die Gießform in ihrem Formhohlraum
mit einem Wasserstoff freisetzenden Metallhydrid zu versetzen. Der Wasserstoff soll
die Oxydhaut von z.B. einlaufendem Eisen als Gießmaterial reduzieren und damit die
Fließfähigkeit erhöhen. Bekanntlich ist das Aluminiumoxyd der Gußhaut von Aluminium
nicht mit Wasserstoff reduzierbar. Die Gegenwart von Wasserstoff bei Abguß von Aluminium-Legierungen
ist zudem in höchstem Maße unerwünscht, da Gasblasenbildung einsetzt.
[0004] Die deutschen genannten Schriften offenbaren lediglich, daß man das Gußstück mit
Hilfe von in die Form eingebrachten Stoffen an seiner Oberfläche beeinflussen kann.
Das Problem der Erzielung einer verbesserten Feinkörnigkeit, insbesondere der verringerten
sekundären Dendritenarmabstände untereutektischer Aluminium-Legierungen wird dabei
weder angesprochen, noch ist est mit den darin genannten Maßnahmen lösbar.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Feinkörnigkeit von Aluminium-Legierungen und insbesondere
auch die Zuverlässigkeit bei deren Einstellung wesentlichen zu verbessern.
[0006] Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst,
daß die Innenwand der Gießform mit zahlreichen Rauhigkeiten im Mikrobereich hergestellt
wird, daß die Innenwand mit einer dünnen Schicht einer Salzmischung versehen wird,
wobei die Kationen der Salzmischung überwiegend aus denen der Alkali- und/oder Erdalkali-Metalle
bestehen und deren Anionen überwiegend aus denen der Halogene bestehen, und daß die
Liquidustemperatur der Salzmischung tiefer eingestellt wird als die Abgußtemperatur
der Aluminium-Legierung.
[0007] Mit diesem Verfahren wurden gegenüber den bekannten Verfahren wesentlichen höhere
Festigkeits-und Dehnungswerte erreicht. Dies ist nach Ansicht der Anmelder in darauf
zurückzuführen, daß bei den erfindungsgemäßen Verfahren die Metallschmelze mit Hilfe
der Salzmischung, die nach Abguß der Metallschemlze möglichst dünnflüssig sein sollte,
auch feinste Poren und andere Rauhigkeiten der Formschalen-Innenwand auffüllt. Das
Metall kühlt dort zuerst ab und erstarrt, so daß viele Kristallisationszentren in
der schon auf Grund der durch die Geometrie der Formschale vorgegebenen Richtung der
Wärmeabfuhr in einer kristallin günstigen Ausrichtung mit dem noch flüssigen Gußstück
in Verbindung stehen und als arteigener Keim wirksam werden können. Darüber hinaus
wird wohl auch durch Transport von abgebrochenen Dendritenarmen durch die Schmelze
in zentrale Bereiche des Gußstückes hinein zusätzlich zu dem Heranwachsen der feinen
dendritischen Erstarrungsfront die Feinkörnigkeit im Inneren noch weiter verbessert
oder auch Bereich der Forminnenwand, die wenig wirksam wird, mit einer genügenden
Anzahl arteigner Keime versorgt. Dadurch, daß die keramische Form mit den Rauhigkeiten
und Poren nach dem Trocknen und Brennen mit der dünne Salzschicht versehen wird, deren
Liquidustemperatur geringer ist als Abgußtemperatur der Legierung, kann sich die Salzmischung
als dünne, filmartige Schicht, die sich bei Eingießen der Legierung verflüssigt, gleichmäßig
auch in die Vertiefungen der Rauhigkeiten hinein ausbreiten und hindert wegen der
dünnen Schicht das eingegossene Aluminium auch nicht am Eindringen in die Poren. Die
Salze, deren Kationen überwiegend aus Alkali und/oder Erdalkali und deren Anionen
überwiegend aus Halogenen bestehen, bewirken nach Versuchen der Anmelderin zuverlässig
eine Verringerung der Dendritenarmabstände.
[0008] Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein.
[0009] Man benötigt für die Erzielung eines möglichst geringen Unterkühlungsintervalles
der Erstarrung beim Aluminium-Guß Kristallisationszentren mit Durchmessern in der
Größenordnung von zehn bis einigen hundert Angström, so daß der Geometrie der Rauhigkeiten
eine besondere Bedeutung zukommt. Dazu empfiehlt die Erfindung, möglichst viele, aber
mehr als 10
5 Rauhigkeiten pro cm
2 der Forminnenwand herzustellen, deren Verhältnis Tiefe zu Durchmesser oder Tiefe
zu Spaltbreite von Rissen größer als 1 zu 3 ist. Es empfehlen sich Rauhigkeiten in
Form von Poren, Bruchkanten, Rissen und Spalten sowie vorzugsweise von Folgen mikrokristalliner
Bruchkanten gebildete, trichterförmige Vertiefungen, die dem Gußstück mit der sich
vergrößernden Öffnung zugewandt sind.
[0010] Geometrisch besonders günstige Rauhigkeiten werden z.B. erhalten, indem man ein keramisches
Material, welches zum Muschelbruch neigt, in besonders feingemahlenen Körnungen mit
überwiegend weniger als 10 pm Durchmesser an der Formeninnenwand anordnet. Das geschieht
z.B. durch "Dippen", d.h. Tauchen des Wachsmodelles in einem Schlicker auf wässriger
oder alkoholischer Basis, der auch einen Binder, z.B. auf Basis von Siliciumdioxyd,
enthält. Es können auch andere keramische Pulver benutzt werden, die schon auf Grund
ihres Herstellungsweges geeignete Porengrößen und/oder eine geeignete Feinkörnigkeit
aufweisen.
[0011] Dadurch, daß die Salzmischung eine oder mehrere Alkali- und/oder Erdalkali-Pseudohalogenverbindungen
oder auch organische Salze der Alkali- und/oder Erdalkali-Metalle zusätzlich enthält,
kann eine verbesserte Entfernung von Sauerstoffresten, insbesondere in den Poren der
Form erreicht werden. Als Alkali- oder Erdalkali-Pseudohalogenverbindungen eignen
sich Cyanat-, Cyanid-, Rhodanit-, Hexa- oder Tetracyano-Verbindungen, Amine oder Amide
o.ä, den Atkaticyaniden, -cyanaten und -rhodaniden chemisch verwandte Verbindungen.
Die Entfernung der Sauerstoffreste ist nicht nur bei Abguß an Luft wirksam, sondern
auch bei Abguß im Vakuum bei ca. 10-
2 Torr. Dabei ist es vorteilhaft, diese zusätzlichen Salz in etwa 2-40 Gew.% der Gesamtsalzmischung
zuzugeben. Zweckmaßig wird der Salzzusatz in seiner Menge so begrenzt, daß es durch
beim Abguß freigesetztes Gas nicht zur Bildung von Blasen an der Gußstückoberfläche
kommt, das freigesetzte Gas keinen molekularen Wasserstoff enthält und weiterhin das
Salz bei den Druck- und Temperaturbedingungen der Vorwärmung der Formschale keine
stabilen Hydrate aufweist.
[0012] Dadurch, daß die Salzmischung in Form einer Lösung und/oder feindisperser Aufschlämmung
durch Ein- und Ausgießen in die gebrachte Form auf deren Innenwand mit anschließender
Trocknung aufgebracht wird, kann man die Innenwand und deren Poreneingänge mit verschiedenen
Salzen gleichzeitig und in gleichmäßiger, feinster Verteilung versehen und außerdem
feinstgemahlene, aufgeschlämmte Salze, die nicht löslich oder zu wenig löslich sind,
auf die Innenwand aufbringen. Bei der Abgußtemperatur führt die innige Mischung der
verschiedenen Salze zu einer schnellen Verflüssigung. Die Vorwärmung der Form, die
vor dem Abguß erfolgt, um das Auslaufen des Gußstückes zu verbessern, dient dabei
gleichzeitig zum Trocknen der aufgebrachten Salze. Als Lösungsmittel eignen sich Wasser
und/oder Alkohol.
[0013] Dadurch, daß eine überwiegend aus Natrium-Lithium-Chlorid-Fluorid bestehend Salzmischung
zur Beschichtung der Innenwand der keramischen Form verwendet wird, deren Schmelzpunkt
unterhalb von 650°C liegt, kann eine sehr schnelle Verflüssigung des Salzgemisches
erreicht werden. Bei diesen Salzgemischen existieren tiefschmelzende Mischungen reziproker
Salzpaare mit geringer Hydrostabilität der Einzelnsalze, insbesondere verglichen mit
den Salzen des Kaliums.
[0014] Besonders geeignet ist eine wässrige und/oder alkoholische Lösung aus LiCI, NaF,
NaCI und Na
4Fe(CN)
e. Dabei ist kein Vorschmelzen und Mahlen der Salzmischung notwendig. Natriumfluorid
ist wasserlöslich. Durch Ionenaustausch mit dem Lithium-Chlorid fällt nach einigen
Stunden feinkörniges Lithiumfluorid aus.
[0015] Dadurch, daß die Lösung und/oder Aufschlämmung des Salzgemisches ein Dispergiermittel
enthält, können feinkörnige unlösliche Salze, die sich nach einiger Zeit aus der Lösung
ausscheiden wie das Lithiumfluorid, in der Schwebe gehalten werden und eine gleichmäßige
Verteilung der Salzmischung auf der Forminnenwand gefördert werden. Als Dispergiermittel
eignet sich z.B. Methyl-Zellulose.
[0016] Fördernd für die gleichmäßige Verteilung des Salzgemisches bei der Trocknung wirkt
auch, daß der Lösung und/oder der Aufschlämmung des Salzgemisches ein die Benetzung
der Innenwand der keramjschen Form verbesserndes Hilfsmittel wie ein Tensid zugegeben
wird.
[0017] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
[0018] Die Untersuchungen ergaben, daß die senkundären Dendritenarmabstände etwa 40-50 um
betrugen, während bei nach dem Stand der Technik mit einer Titandiborid-Vorlegierung
versetztem Material solche von ca. 80-90 um unter gleichen Gießbedingungen gefunden
wurden.
Ausführungsbeispiel 1
[0019] Es wurden 20 Wachstrauben hergestellt, die aus je acht Zugproben-Modellen mit 8 mm
Durchmesser zusammengesetzt waren, wobei die Zugproben um eine Einguß kreisförmig
angeordnet und mit je einem ringförmigen Ober- und Unteranschnitt versehen waren.
[0020] Die Wachstrauben wurden mit einem ersten.. Überzug durch Tauchen in eine Aufschlämmung,
bestehend aus einem wässrigen Binder, feingemahlenem (<30
11m) Zirkonsilikat und Siliziumdioxyd als Füller, versehen und mit grobem Zirkonsilikatpulver
besandet. Nach der Trocknung wurden weitere sechs Schichten durch Tauchen, Besanden
und Trocknen in üblicher Weise aufgebraucht, so daß keramische Formen mit Wandstärken
von ca. 8 mm entstanden. Die Formen wurden unter Druck im Autoklaven entwachst und
anschließend bei ca. 800°C gebrannt.
[0021] Es wurde weiterhin eine wässrige Lösung aus 20 g LiCI, 20 g NaF, 5 g Na
4Fe(CN)
6, 40 g NaCI, 1 g Methylzellulose und 0,1 g Tensid pro Liter angesetzt.
[0022] Die Lösung wurde nacheinander in die keramischen Formen gefüllt, sofort wieder ausgegossen
und filtriert, um ggf. ausgespülte Keramikkörner zu entfernen.
[0023] Die keramischen Formen wurden dann auf ca. 470°C erhitzt, im warmen Zustand in die
Vakuumgießanlage eingesetzt und bei ca. 250°C Formtemperatur mit der Aluminium-Legierung
GAISi7Mg0.6 bei einer Temperatur der Schmelze von 700°C, bei 10-
2 Torr gefüllt.
[0024] Die Aluminium-Schmelze wurde an Luft vorgeschmolzen, dann durch ein Spülgasgemisch
entgast und im Vakuum nachentgast.
[0025] Nach der üblichen Wärmebehandlung, die Lösungsglühen und Aushärten umfaßte, wurden
folgende Festigkeitswerte bei geringer Streuung erhalten.

Ausführungsbeispiel 2
[0026] Es wurden die Wachsmodelle eines Flugzeugstrukturteiles mit einer mittleren Wandstärke
von 5 mm und an den Knotenpunkten mit einer Wandstärke von 15 mm nach der in Ausführungsbeispiel
1 beschriebenen Methode zu Wachstrauben zusammengestellt, mit der keramischen Schale
überzogen, im Autoklaven unter Druck entwachst und anschließend bei ca. 800°C gebrannt.
[0027] Es wurde weiterhin eine wässrige Lösung aus 20 g LiCI, 20 g NaF, 5 g Na
4Fe(CN)
6' 40 g NaCl, 1 g Methylzellulose und 0,1 g Tensid pro Liter angesetzt.
[0028] Die Lösung wurde nacheinander in die keramischen Formen gefüllt, sofort wieder ausgegossen
und filtriert, um ggf. ausgespülte Keramikkörner zu entfernen.
[0029] Die keramischen Formen wurden dann auf ca. 470°C erhitzt, im warmen Zustand in die
Vakuumgießanlage eingesetzt und bei ca. 250°C Formtemperatur mit der Aluminium-Legierung
GAISi7MgO,6 bei einer Temperatur der Schmelze von 700°C, bei 10-
2 Torr gefüllt.
[0030] Die Aluminiumschmelze wurde an Luft vorgeschmolzen, dann durch ein Spülgasgemisch
entgast und im Vakuum nachentgast.
[0031] Nach der Wärmebehandlung, die Lösungsglühen und Aushärten umfaßte, wurden folgende
Festigkeitswerte bei geringer Streuung an Flachproben aus dem Finegußteil erhalten:

[0032] Beim Gießen derselben Schmelze in eine bekannte Form ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ergaben sich folgende Werte

[0033] Die technologischen Werte Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung wurden durch
den Einsatz der Erfindung somit wesentlich verbessert.
1. Verfahren zum Vergießen von Aluminium-Legierungen, die mehr Aluminium enthalten,
als dem Eutektikum mit den Legierungspartnern entspricht, zur Erzielung verbesserter
Festigkeitswerte durch Verringerung der Abstände der sekundär durch Erstarrung gebildeten
Dendritenarmabstände, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Gießform mit zahlreichen
Rauhigkeiten im Mikrobereich hergestellt wird,
daß die Innenwand mit einer dünnen Schicht einer Salzmischung versehen wird, wobei
die Kationen der Salzmischung überwiegend aus denen der Alkali- und/oder Erdalkali-Metalle
bestehen und deren Anionen überwiegend aus denen der Halogene bestehen
und daß die Liquidustemperatur der Salzmischung tiefer eingestellt wird als die Abgußtemperatur
der Aluminium-Legierung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Gießform
mehr als 105 Rauhigkeiten pro cm2 aufweist, deren Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser oder Tiefe zu Spaltbreite mehr
als 1 zu 3 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Innenwand der Gießform
bildende Feuerfestmaterial aus feinstkörnigen, durch Mahlen gewonnenen Oxydpulvern
durch Eintauchen eines Wachsmodelles in eine Aufschlämmung aus dem Oxydpulver, einem
Füller und einem Binder, Trocknen und Brennen unter Bildung einer oxydkeramischen
Bindung durch den Binder hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete
Salzmischung zusätzlich eine oder mehre Alkali- und/oder Erdalki-Pseudohalogenverbindungen
in Form von Cyanat-, Cyanid-, Rhodanid-, Hexa- und/oder Tetracyanoverbindungen, Aminen
oder Amiden und/oder ähnlichen, den Alkalicyaniden, -Cyanaten und -Rhodaniden chemisch
verwandten Verbindungen und/oder organische Salze und/oder metallorganische Verbindungen
der Alkali- und/oder Erdalkalimetalle zusätzlich enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
eine überwiegend aus Natrium-Lithium-Chlorid-Fluorid bestehende Salzmischung zur Beschichtung
der Innenwand der keramischen Form verwendet wird, deren Schmelzpunkt unterhalb von
650°C liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige und/oder alkoholische
Lösung aus LiCI, NaF, NaCI und Na4Fe(CN)6 verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Salzmischung in Form der Lösung und/oder einer feindispersen Aufschlämmung durch
Ein- und Ausgießen in die gebrannte Form auf deren Innenwand und sich anschließende
Trocknung aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung und/oder Aufschlämmung
des Salzgemisches ein Dispergiermittel, z.B. Methyl-Zellulose enthält.
9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung
und/oder Aufschlämmung des Salzgemisches ein die Benetzung der Innenwand der keramischen
Form verbesserndes Hilfsmittel, z.B. ein Tensid zugegeben wird.
1. Procédé pour couler des alliages d'aluminium contenant plus d'aluminium que l'eutectique
avec les composants alliés, en vue de parvenir à des valeurs améliorées de résistance
mécanique par diminution des distances entre les branches de dendrites de formation
secondaire par solidification, caractérisé par le fait qu'on pratique de nombreuses
irrégularités de surface, d'ordre microscopique, sur la paroi intérieure du moule
de coulée, on applique sur la paroi intérieure une couche mince d'un mélange de sels
dont les cations consistent principalement en ceux des métaux alcalins et/ou alcalini-terreux
et les anions consistent principalement en ceux des halogènes, et que la température
de liquidus du mélange de sels est réglée plus bas que la température de coulée de
l'alliage d'aluminium.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi intérieure
du moule de coulée porte plus de 105 irrégularités de surface par cm2, dont le rapport, profondeur/diamètre ou profondeur/ largeur de fente, est supérieur
à 1:3.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la matière réfractaire
constituant la paroi intérieure du moule de coulée est préparée, à partir de poudres
d'oxyde en grains extrêmement fins obtenues par broyage, par immersion d'un modèle
de cire dans une dispersion consistant en la poudre d'oyxde, une charge et un liant,
séchage et calcination avec formation d'une liaison d'oxyde céramique par le liant.
4. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, caractérisé par le fait que
le mélange de sels utilisés contient en outre un ou plusieurs composés de métaux alcalins
et/ou alcalino-terreux et de pseudo- halogènes sous forme de cyanates, de cyanures,
de thiocyanates, de composés hexa- et/ou tétra-cyanés, d'amines ou d'amidures et/ou
de composés analogues, apparentés chimiquement aux cyanures, cyanates et thiocyanates
de métaux alcalins, et/ou des sels organiques et/ou des composés organo-métalliques
des métaux alcalins et/ou alcalino-terreux.
5. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, caractérisé par le fait que
l'on utilise pour le revêtement de la paroi intérieure du moule céramique un mélange
de sels consistant principalement en chlorurefluorure de sodium-lithium et dont le
point de fusion est inférieur à 650°C.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on utilise une
solution aqueuse et/ou alcoolique de LiCI, NaF, NaCI et Na4Fe(CN)6.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé par
le fait que le mélange de sels est appliqué à l'état de solution et/ou de fine suspension
par coulée et évacuation dans le moule cuit, sur sa paroi intérieure, en faisant suivre
d'un séchage.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la solution et/ou
suspension du mélange de sels contient un agent dispersant, par example de la méthylcellulose.
9. Procédé selon l'une des revendications qui précèdent, caractérisé par le fait que
l'on ajoute à la solution et/ou suspension du mélange de sels un produit auxiliaire
améliorant le mouillage de la paroi intérieure du moule céramique, par exemple un
agent tension-actif.
1. Method for casting aluminum alloys which contain more aluminium than corresponds
to the eutectic mixture with the alloy partners to achieve improved strength values
by reducing the spacings of the secondary dendrite arm spacings formed by solidification,
characterized in that the inner wall of the casting mould is produced with large numbers
of roughnesses in the micro-range, in that the inner wall is provided with a thin
layer of a salt mixture, the cations of the salt mixture consisting predominantly
of those of the alkali and/or alkaline-earth metals and its anions consisting prominently
of those of the halogens, and in that the liquidus temperature of the salt mixture
is set lower than the casting temperature of the aluminium alloy.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the inner wall of the casting
mould has more than 105 roughnesses per cm2 of which the ratio of depth to diameter or depth to crack width is more than 1 to
3.
3. Method according to Claim 2, characterized in that the refractory material forming
the inner wall of the casting mould is produced from very fine-grained oxide powders,
obtained by grinding, by immersing a wax model in a slurry of the oxide powder, a
filler and a binder, drying and firing with the formation of an oxide-ceramic bond
by the binder.
4. Method according to one of the above Claims, characterized in that the salt mixture
used also contains one or more alkali and/or alkaline-earth pseudo-halogen compounds
in the form of cyanate, cyanide, thiocyanate, hexa- and/or tetra-cyano compounds,
amines or amides and/or similar compounds related chemically to the alkali cyanides,
cyanates and thiocyanates and/or organic salts and/or metal- organic compounds of
the alkali and/or alkaline-earth metals.
5. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that a salt mixture,
consisting of predominantly of sodium-lithium-chloride-fluoride, is used for coating
the inner wall of the ceramic mould, the melting point of which lies below 650°C.
6. Method according to Claim 5, characterized in that an aqueous and/or alcoholic
solution of LiCI, NaF, NaCl and Na4Fe(CN)6 is used.
7. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that the salt
mixture in the form of the solution and/or of a finely-dispersed slurry is applied
to the inner wall of the fired mould by pouring it into and out of the said fired
mould followed by drying.
8. Method according to Claim 7, characterized in that the solution and/or slurry of
the salt mixture is held in a dispersing agent, for example methyl cellulose.
9. Method according to one of the above Claims, characterized in that an auxiliary
agent which improves the wetting of the inner wall of the ceramic mould, for example
a surfactant, is added to the solution and/or slurry of the salt mixture.