AT132378B - Verfahren zur Vergütung von Aluminiumlegierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Vergütung von Aluminiumlegierungen. 



   Während die Vergütung von magnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen auf dem Wege des Glühens, Abschreckens und Alterns bei normaler Temperatur seit langer Zeit bekannt ist, glaubte man allgemein, dass eine Vergütung von   magnesiumsillzidhaltigen   Aluminiumlegierungen nur auf dem Wege des Glühens, Abschreckens und künstlichen Alterns erfolgen könne. Es ist zwar in der Patentliteratur schon gelegentlich darauf hingewiesen, dass auch die natürliche Alterung derartiger Legierungen möglich sei. Es wurde jedoch gleichzeitig bemerkt, dass damit nur wesentlich geringere   Festigkeitssteigerungen   hervorgerufen werden konnten als bei künstlicher Alterung. Waren   schliesslich   ausser Magnesium und Silizium noch Zusätze anderer Metalle, wie z.

   B. aus. der Eisengruppe, vorhanden. so war lediglich die künstliche Alterung zur Vergütung vorgesehen. 



   Im Gegensatz hiezu wurde nun   überraschenderweise   gefunden. dass Legierungen des Aluminiums mit Zusätzen von Magnesium und Silizium einerseits und weiteren Gehalten an Metallen der Eisengruppe, wie Nickel, Kobalt. Mangan oder schliesslich auch Chrom oder 
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 Kombination mit den vorerwähnten Metallen zugegeben werden können, durch eine thermische Behandlung, die aus Glühen, Abschrecken und Altern bei gewöhnlicher Temperatur besteht, nicht nur eine Steigerung der Festigkeit erhalten, die der bei künstlicher Alterung erreichten gleichkommt, sondern darüber hinaus auch Verbesserungen der Dehnung erfahren, die der bei künstlicher Alterung erreichten nicht unbeträchtlich überlegen ist.

   Die der Behandlung gemäss der Erfindung zu unterwerfenden Legierungen können dabei Magnesiumgehalte von   O'l   bis   10 %, Siliziumgehalte   von   0'6   bis   6 loo   und Zusätze der übrigen genannten Metalle in Mengen von 0-1 bis   10"/o,   einzeln oder kombiniert, aufweisen. Lediglich der Gehalt an Titan, der abgesehen von der Verbesserung der thermischen Effekte eine Verbesserung des Gusses durch Beseitigung der Blasenbildung bewirkt, wird im allgemeinen unter   1 %   gehalten. 



   Abgesehen von den oben erwähnten Metallen können zur Erhöhung der chemischen Widerstandsfähigkeit noch weitere Zusätze gemacht werden, die geeignet sind, Schutzüberzüge zu bilden, Hiezu gehört ein Zusatz von Antimon, Kadmium oder Wismut, der in Mengen von bis   10 % Antimon,   bis   15"/o Kadmium   und bis   5 % Wismut   erfolgen kann, ohne dass die günstigen Wirkungen der thermischen Behandlung gemäss Erfindung beeinträchtigt werden. 



   An einigen Beispielen sei die Erfindung erläutert :
So ergibt eine Legierung des Aluminiums mit   7"/0 Magnesium, 0'7"/o Silizium, 1'4%   
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 unnötig bzw. unzweckmässig gehalten wurde, der künstlichen Alterung nicht nur gleichkommt, sondern sie hinsichtlich der erreichten Gesamtqualität sogar noch übertrifft. Es ist selbstverständlich, dass die Vermeidung einer nochmaligen Erhitzung auch betrieblich von Bedeutung ist, da hiedurch besondere Kosten und Aufwendungen erspart werden. 

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   Weiterhin wurde eine Legierung des   Aluminiums mit 2% Magnesium, 0#6% Silizium.     lao   Mangan und   0-2 %   Antimon nach mechanischer Bearbeitung bei   5800 C geglüht,   abgeschreckt und bei normaler Temperatur gealtert. Hiebei ergeben sich Festigkeitswerte von durchschnittlich   31#6 kg   bei einer Dehnung von etwa   21 /o.   Die gleiche Legierung, künstlich gealtert, d. h. 24 Stunden bei 1200 C erhitzt, erreichte Festigkeitswerte von   etwa 31#8 kg/mm2   bei einer Dehnung von   17. 60/0,   Es ergibt sich also auch bei einer Zusammensetzung relativ das gleiche Bild wie vorher.

   Es ist zwar möglich, durch ungewöhnlich hohe Alterungstemperatur von etwa 150  C die Festigkeit noch ein klein wenig in die Höhe zu treiben und Werte von etwa   32'5 kg/MN2   zu erreichen, doch kann dies nur auf Kosten eines weiteren starken Absinkens der Dehnungswerte auf etwa unter   16"/o   erreicht werden, so dass die Gesamtqualität der Legierung dadurch noch ungünstiger wird. 



   Von besonderer Bedeutung für den Erfolg ist in der Legierung nicht nur der Gehalt an Magnesium, sondern auch an Silizium. Man kann daher nicht auf das durch Wilm bekannte Verfahren zurückgreifen und annehmen, dass jede magnesiumhaltige Aluminiumlegierung ohne weiteres durch natürliche Alterung nach   Glühbehandlung   vergütbar ist. Bereits frühere Arbeiten haben gezeigt, dass Legierungen von reinstem Aluminium mit Magnesiumzusätzen durch Glühen, Abschrecken und Lagern bei gewöhnlicher Temperatur lediglich eine kaum wahrnehmbare Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften zeigen. Erst durch die oben angegebene Zusammensetzung sind vielmehr die behaupteten starken Verbesserungen erreichbar.

   Dies sei gleichfalls an einem Beispiel erläutert :
Eine Aluminiumlegierung mit Zusätzen von   2 /o   Magnesium,   1#4%   Mangan,   0'2 /o   Antimon und einer normalen Verunreinigung an Eisen und Silizium von etwa je   0'3 %-   das ist also eine Zusammensetzung, die bis auf den gesteigerten Siliziumgehalt der oben 
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 bei Zimmertemperatur noch eine künstliche Alterung bis zu 230  C imstande, die Festigkeit zu verbessern. Auch die Untersuchungen an geknetetem Material zeigen ähnliche Resultate. 



  So weisen Bleche der genannten Zusammensetzung nach dem Glühen und Abschrecken eine Festigkeit von etwa 22 kg/mm2 bei einer Dehnung von 22    /o   auf. Weder Kalt-noch Warm- 
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 Dehnung. 



   Es ergibt sich somit, dass lediglich die Kombination der genannten Zusatzelemente für Aluminium eine überraschende Möglichkeit schafft, hochkorrosionsfesten Legierungen durch thermische Behandlung mit anschliessender   natürlicher   Alterungshöhe Festigkeitswerte und gute Dehnungen zu geben. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Vergütung von Legierungen des Aluminiums mit   0'1   bis 10 0/0 Magnesium, 0-6 bis 6  /o Silizium und 0-1 bis 10   %   eines oder mehrerer der Metalle Mangan, 
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 5 % enthalten können, durch Glühen der Legierung dicht unter dem Soliduspunkt, Abschrecken und Altern, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierungen nach dem Abschrecken bei normaler Temperatur ausgelagert werden.

Claims (1)

1. 2. Abänderung des Verfahrens gemäss Anspruch l, zur Vergütung von Legierungen des Aluminiums mit 0#1 bis 10 /o Magnesium, 0-6 bis 6 % Silizium und Zusätzen bis 10 % Antimon, bis 15 % Kadmium und bis 5 % Wismut, einzeln oder kombiniert, durch Glühen der Legierung dicht unter dem Soliduspunkt, Abschrecken und Auslagemlassen bei normaler EMI2.4