Schmelzsalz (Metallverarbeitung)

Schmelzsalz oder Schmelzmittel war bis um die Mitte des vorigen Jahrhunderts ein gängiger Ausdruck für Zusätze beim Schmelzen von Metallen und Legierungen, der dann im Rahmen neuer Terminologie in „Schmelzebehandlungsmittel“^[1] gewandelt wurde. Unter solchen versteht man generell Zusätze, die den Metallschmelzen und den daraus hergestellten Gussstücken jeder Art bestimmte erwünschte Eigenschaften geben, oder unerwünschte verhindern bzw. eliminieren. Schmelzmittel sind ein wichtiges Arbeitsfeld in der Metallurgie der Eisen- und Nichteisenmetalle, vorwiegend aber bei deren Legierungen und hier ganz besonders bei Aluminium- und Kupferbasislegierungen. Schmelzen mit dem Basismetall Kupfer neigen zu Oxidation und Wasserstoffaufnahme, die zu blasigen und durch Oxideinschlüsse fehlerhaften Gussstücken führen.

Der Zusatz geeigneter Schmelzebehandlungsmittel, die in einer ersten Stufe durch Oxidation den Wasserstoff entfernen und in einem zweiten Schritt den verbliebenen Sauerstoff durch Desoxidation auf ein toleriertes Maß zurückführen, sogar leicht überkompensieren (Phosphordesoxidation), garantieren bei zugleich entsprechender Ofenführung eine einwandfreie Metallqualität. Soweit keine formtechnischen Fehler vorliegen, ergeben sich fehlerfreie Gussstücke.

Komplexer ist die Situation bei Aluminium und besonders seinen gängigsten Legierungen auf Aluminium- Magnesium- oder Aluminium-Silizium-Basis. Letztere verlangen nicht nur eine Entfernung des gelösten Wasserstoffs als besonders unerwünschte Eigenschaft, weil dessen Löslichkeit im geschmolzenen Zustand bedeutend höher ist, als bei der Erstarrung und daher Ursache fataler Porosität der Gussteile sein kann. Er muss aus der Schmelze entfernt werden und zugleich mit ihm alle in der leicht oxidierbaren Schmelze flotierenden Oxidpartikel; Al-Oxid auch Korund, sowie Spinelle aus Oxiden des Aluminiums und Magnesiums, da diese zu festigkeitsmindernden Einschlüssen in den Gussstücken führen.

Die von genannten Verunreinigungen befreite Schmelze wird je nach Art der Legierung und Verwendungszweck nun mit weiteren Zusätzen bedacht, die zu erwünschten Eigenschaften führen. Am bekanntesten ist die sogenannte Veredelung von besonders im Automobilbau vielverwendeten AlSi-Legierungen, die mittels Zusatz von Natrium oder Strontium zu einem deutlich festeren, eben einem veredelten Gefüge führt. Zusätzlich oder wie bei den Aluminium-Magnesium-Legierungen in aller Regel der Fall, kann noch eine Kornfeinungsbehandlung weitere erwünschte Eigenschaften hinsichtlich Gefügefeinheit und Beanspruchbarkeit der Gussstücke geben. Gebräuchlich sind hier Zusätze von Titan und/oder Bor, auch von Zirconium, entweder als sogenannte Vorlegierungen oder als pulverförmige bzw. tablettierte Zusätze den jeweiligen Schmelzen zugeführt.

Der Komplex Schmelzebehandlung umfasst zahlreiche weitere Möglichkeiten.

Siehe auch

• Salzschlacke

Literatur

• Gießereilexikon, Schiele & Schön, Berlin
• GIESSEREI-PRAXIS Nr. 1-1/1977, Schiele & Schön, Berlin
• ALUMINIUM Jahrgang 65(1989) S. 473/476, ALUMINIUM-Verlag, Düsseldorf
• VDG - Merkblatt R 50 Schmelzebehandlungsmittel für NE-Metalle und -Legierungen
• The FOSECO foundryman's handbook, Pergamon Press

Fußnoten

1. ↑ "Gießereipraxis" Nr. 1-2/1977, Schiele & Schön, Berlin