Hochfeste Legierung auf Aluminiumbasis und Verfahren zur Herstellung der Legierung
Die vorliegende Erfindung betrifft Legierungen auf Aluminiumbasis mit hoher Festigkeit, die durch Bearbeiten bei einer Temperatur unterhalb 2320C, Halten auf einer Temperatur von 121 bis 3430C und erneutes Bearbeiten bei einer Temperatur unterhalb 2320C hergestellt sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher hochfester Legierungen auf Aluminiumbasis, die beträchtlich höhere Festigkeiten haben als üblich. selbst wenn sie in grossem Umfang kaltbearbeitet (kaltverformt) werden.
Unter Bearbeiten sollen hier alle mechanischen Behandlungen verstanden werden, denen ein Metall unterworfen werden kann, um seine Abmessungen zu verändern oder seine physikalischen oder seine mechanischen Eigenschaften zu ändern. Zu diesen Behandlungen werden gewöhnlich das Ziehen, Schmieden, Strangpressen, Pressen (oder Tiefziehen) und Drücken sowohl in der Wärme (mit Ausnahme des Drückens und Pressens) als auch in der Kälte gerechnet.
Es ist natürlich sehr erwünscht, bei Legierungen auf Aluminiumbasis bequem optimale Hochfestigkeit zu erzielen, und zwar insbesondere bei gewöhnlichen, billigen, im Handel erhältlichen Legierungen auf Aluminiumbasis. Verschiedene Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit der Legierungen auf Aluminiumbasis sind allgemein bekannt. Häufig sind diese Verfahren teuer und umständlich oder weisen zahlreiche Verfahrensstufen auf, deren Anwendung unbequem und teuer ist. Ausserdem sind die bekannten Verfahren häufig durch ganz genau definierte Verfahrensbedingungen gekennzeichnet, so dass die Ausführung des Verfahrens in technischem Massstab unbequem ist.
Ausserdem sind Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Legierungen auf Aluminiumbasis häufig selektiv auf das Vorhandensein von besonderen Legierungsbestandteilen in der Legierung gegründet und lassen sich oft nicht für eine grosse Gruppe verschiedener Legierungen auf Aluminiumbasis verwenden.
Ausser den vorstehenden Nachteilen lassen Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Legierungen auf Aluminiumbasis häufig in bezug auf die erhältliche Zugfestigkeit noch viel zu wünschen übrig. Überdies wird durch die üblichen Verfahren oft die Festigkeit der Legierung auf Aluminiumbasis erhöht, was mit Verlusten hinsichtlich anderer erwünschter physikalischer Eigenschaften verbunden ist, wodurch oft eine Eigenschaft verbessert wird, während gleichzeitig eine andere verschlechtert wird.
Drei Standardverfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften sind das Legieren, das Kaltbearbeiten bzw. Kaltverformen und die Ausfällung einer zweiten Phase. Jedes dieser Verfahren hat nachteilige Einflüsse auf irgendeine andere mechanische oder physikalische Eigenschaft. Beispielsweise ist das Legieren unausweichlich mit einer Abnahme der Leitfähigkeit verbunden; das Kaltbearbeiten bzw. Kaltverformen setzt die Kaltverformbarkeit oder den Dehnungswert herab; und die Ausscheidungshärtung vermindert die Zähigkeit, erhöht die Kerbempfindlichkeit und setzt die Korrosionsbeständigkeit herab. Jede dieser Operationen hat im allgemeinen auch andere schädliche Wirkungen.
Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Legierungen auf Aluminiumbasis mit verbesserten Festigkeitseigenschaften.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Legierung und eines Verfahrens der oben definierten Art, das billig und bequem und leicht in technischem Massstab ausführbar ist.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Legierung und eines Verfahrens der oben erwähnten Art, bei welchem weitgehend verbesserte Festigkeitseigenschaften ohne übermässige Verschlechterung erwünschter physikalischer Eigenschaften, beispielsweise elektrischer Eigenschaften und Fertigbearbeitungs- oder Oberflächeneigenschaften, erzielt werden.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden im folgenden ersichtlich werden.
Es wurde nun gefunden, dass die vorstehenden Ziele und Vorteile erfindungsgemäss leicht erhalten werden können. wobei eine verbesserte Legierung und ein verbessertes Verfahren zur Verfügung gestellt werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man A) von einer Legierung auf Aluminiumbasis ausgeht, die 0.05 bis 1,0% Eisen, 0,05 bis 1.0% Silicium. mindestens einen der folgenden Bestandteile: weniger als 10,0% Magnesium, weniger als 3,0% Mangan. weniger als 1,0etc Kupfer, weniger als 0,5% Chrom, weniger als 0,5% Zink, weniger als 0,5% Zirkonium, weniger als 0,5% Titan, weniger als 0,1% Bor und im allgemeinen je weniger als 0,5% anderer Bestandteile enthält.
wobei die Gesamtmenge der anderen Bestandteile im allgemeinen geringer als 1,5% ist und wobei der Rest im wesentlichen aus Aluminium besteht, B) die Le Legierung, vorzugsweise durch Walzen oder Ziehen, bei einer Temperatur unterhalb 2329C mit einer Gesamtre Reduktion von über 20% verformt, C) die Legierung während eines Zeitraums, der die durch die Formel:
T X (8.95 + logt) = 5700 worin T die Temperatur in Grad Kelvin und t die maximale Zeit in Minuten bei der Temperatur T bedeuten;
definierte Zeit nicht übersteigt, auf einer Temperatur von 121 bis 3430C hält, so dass keine Umkristallisation durch die ganze Grundmasse hindurch eintritt und so dass die Streckgrenze und die Zugfestigkeit um weniger als 10% abnehmen. und D) die Stufe B) wiederholt, wobei man vorzugsweise die Stufen B) und C) wiederholt, und zwar vorzugsweise mehrere Male.
Es wurde gefunden, dass das vorstehende Verfahren eine überraschende Verbesserung der Festigkeiten selbst bei den gewöhnlichen Aluminiumlegierungen und selbst bei Vornahme von thermischen Behandlungen nach der Kaltbearbeitung bzw. Kaltverformung in grossem Umfange ergibt. Beispielsweise wurden die folgenden Zugfestigkeiten in reproduzierbarer Weise erhalten: über 3725 kg/cm2 bei der Aluminiumlegierung 3003, über 3165 kglcm2 bei der Aluminiumlegierung 5005, über 2460 kgZcm2 bei der Aluminiumlegierung 1100 und über 2460 kg/cm2 bei Aluminium der für elektrische Leiter bestimmten Sorten. Im vorliegenden Patent stellen die Nummern der Aluminiumlegierungen Bezeichnungen der Aluminium Association dar.
Diese Ergebnisse sind besonders überraschend, da normalerweise thermische Behandlungen nach der Kaltbearbeitung (Kaltverformung) ZU einer beträchtlichen Abnahme der Streckgrenze und Zugfestigkeit führen. damit die Kaltverformbarkeit erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist allgemein anwendbar auf die versclliedensten Legierungen auf Aluminiumbasis der oben definierten Art. einschliesslich hochreinem Aluminium. und bei allen diesen Materialien wird eine er hebliche Verbesserung erzielt. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Legierung auf Aluminiumbasis weniger als 9t.575 Aluminium enthält, wobei natürlich gewisse zusätzliche Elemente in der Legierung vorhanden sind. Dies spiegelt sich in den folgenden Angaben wieder, die die zul9ssigen und bevorzugten Mengen von zusätzlichen Elementen in Gewichtsprozent darstellen: Silicium 0,05 bis 1.0 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gew.-%; Eisen 0,05 bis 1.0 Gew.-eXc, vorzugsweise 0,4 bis 0,8 Gew.-%.
Ausser Eisen und Silicium muss die Legierung mindestens eines der folgenden Materialien enthalten: Kupfer 0 bis 1,0 Gew.-eXc, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 Gew.-%; Mangan 0 bis 3,0 Gew.-efO, vorzugsweise 0 bis 1,6 Gew.-%; Magnesium 0 bis 10,0 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5,0 Gew.-%:
Chrom 0 bis 0.5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,2 Gew.-%; Zink 0 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,3 Gew.-%; Zirkonium 0 bis 0,5 Gew-5tGs vorzugsweise 0 bis 0,3 Gew.-%; Bor 0 bis 0,1 Gew.-%. vorzugsweise 0 bis 0,05 Gew. -%; Titan 0 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,2 Gew.-%; andere Elemente im allgemeinen weniger als je 0,5 Gew.-%, insgesamt weniger als 1,5 Gew.-%, vorzugsweise je weniger als 0,05 Gew.-%, insgesamt weniger als 0,15 Gew.-%. Besonders bevorzugte Legierungen sind die Aluminiumlegierungen 5005, 3003, 1100, Aluminium der für elektrische Leiter bestimmten Sorten, superreines Aluminium usw. Im allgemeinen werden die Legierungen der 1000-Reihe, 3000-Reihe und 5000-Reihe bevorzugt.
Bei der Ausführung der Erfindung können die Legierungen auf Aluminiumbasis in jeder gewünschten Weise gegossen werden, Das spezielle angewandte Giessverfahren ist nicht von entscheidender Bedeutung, und es kann jedes technische Verfahren ausgeführt werden, wie beispielsweise der fallende Schalenhartguss oder der Kippfonnguss. Die Legierungen können auch in bekannter Weise zu Platten warmgewalzt werden.
Nach dem Giessen wird bei der Ausführung der Erfindung vorzugsweise eine Homogenisier- oder Lösungsglühbehandlung vorgenommen. Diese Lösungsglühbehandlung sollte bei einer Temperatur oberhalb 4540C, vorzugsweise oberhalb 5100C, ausgeführt werden, und der Rohblock sollte mindestens 4 Stunden auf der gewählten Temperatur gehalten werden. Nach der Lösungsglühbehandlung sollte der Rohblock schnell auf unter 232oC abgekühlt werden, und zwar vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von über 2220C pro Stunde auf unter 1210C.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung kann die Lösungsglühstufe gewünschtenfalls mit der Operation des Giessens kombiniert werden, d.h., das Material kann bei der Operation des Giessens während der erforderlichen Zeit auf der erforderlichen Temperatur gehalten und danach schnell abgekühlt werden.
Zweck der Lösungsglühstufe sind die folgenden Vorgänge: Wenn die Legierung auf Aluminiumbasis Legierungszusätze der oben angegebenen Art enthält, wird durch die Lösungsglühstufe und das anschliessende schnelle Abkühlen ein so grosser Teil dieser Materialien wie möglich in Lösung gebracht. Daher liegen die gelösten Elemente oder Legierungszusätze in fester Lösung in dem Aluminium oder der als Lösungsmittel dienenden Grundmasse vor, und zwar vorzugsweise in dem höchstmöglichen Ausmass. Dies stellt, wie oben angegeben. eine bevorzugte Arbeitsweise dar.
Die nächste Stufe bei der Ausführung der Erfindung ist die Bearbeitungsoperation, die von entscheidender Bedeutung ist. Die bevorzugte Art der Bearbeitung stellt natürlich das Walzen dar, und in dem vorliegenden Patent wird insbesondere diese Art der anfänglichen Bearbeitung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass insbe sonderte bei späteren Stufen auch andere Arten der Bearbeitung in Betracht kommen, wie beispielsweise das Ziehen, das Gesenkschmieden und so weiter.
Das Material wird bei einer Temperatur unterhalb 232"C mit einer Gesamtreduktion von über 20% bearbeitet oder gewalzt. Es wird bevorzugt. bei einer Temperatur unter 930C zu walzen. Das Material kann in einem oder mehreren Durchgängen gewalzt werden, wobei das Ausmass der Reduktion pro Durchgang nicht von entscheidender Bedeutung ist. Im allgemeinen wird es be bevorzugt. mehrere kleinere Reduktionen statt einer gros sen Reduktion vorzunehmen. Im allgemeinen sollte bei jedem Durchgang eine Reduktion von mindestens 15% vorgenommen werden. Gewünschtenfalls können grosse Reduktionen vorgenommen werden; beispielsweise können z.B. in der Drahtform Reduktionen von über 99% ausgeführt werden. In dem vorliegenden Patent bedeutet der Ausdruck Reduktion stets die Gesamtquerschnittsreduktion bzw. Gesamteinschnürung.
Nach der Walz- oder Bearbeitungsstufe wird das Material während einer Zeit, die die durch die Formel:
T X (8,95 + log t) = 5700 worin T eine beliebige gegebene Temperatur innerhalb des vorstehenden Temperaturbereiches in Grad Kelvin und t die maximale Zeit in Minuten bei der Temperatur T bedeuten; definierte Zeit nicht übersteigt, auf 121 bis 343OC gehalten. Die Mindestzeit bei der gewählten -Tem- peratur ist nicht von entscheidender Bedeutung, sollte aber mindestens eine Sekunde betragen. Je höher die Temperatur innerhalb des vorstehenden Temperaturbereiches ist, desto kürzer ist natürlich die maximale Zeit, während der auf dieser Temperatur gehalten wird, und je niedriger die Temperatur ist, desto länger ist die maximale Zeit, während der auf der genannten Temperatur gehalten wird.
Es wird bevorzugt, in dem Temperaturbereich von 121 bis 2320C zu arbeiten. Beispiele von längsten zulässigen Zeiten, die mittels der vorstehenden Formel bestimmt wurden, sind: annähernd 400 Stunden bei 149oC; annähernd 16 Stunden bei 2040C; und 2 Minuten bei 3430C.
Wie oben angegeben, wird das Material nach der Walz- oder Bearbeitungsstufe während einer Zeit, die die mittels der vorstehenden empirischen Gleichung bestimmte nicht übersteigt, auf 121 bis 3430C gehalten; die Konstanten für die genannte Gleichung wurden experimentell bestimmt. Es ist interessant, dass man durch Überführen dieser Gleichung in die Form:
I/t = e-Q/RT einen Wert von Q, der Aktivierungsenergie, erhält. der etwas geringer ist als für die Umkristallisation in Aluminium erforderlich. Dies weist darauf hin. dass der Beginn der Umkristallisation die obere Grenze für die thermische Behandlung darstellt.
Nach der thermischen Behandlung wird das Material in der oben angegebenen Weise wieder mit einer Gesamtreduktion von mindestens 20% bei einer Temperatur unter 2320C bearbeitet oder gewalzt. Diese zweite Walz- oder Bearbeitungsstufe kann die letzte Stufe sein; es kann ihr aber auch, was vorzugsweise der Fall ist, eine zusätzliche thermische Behandlung bei 121 bis 3430C in der oben beschriebenen Weise folgen.
Die Kaltbearbeitung bzw. Kaltverformung nach einer thermischen Behandlung bei niedriger Temperatur ist bei der Herstellung von mechanisch bearbeiteten (im Unterschied zu gegossenen) Aluminiumgebilden insofern ungewöhnlich, als normalerweise eine Behandlung bei niedriger Temperatur oder ein partielles Glühen ausgeführt werden, um das Gebilde zu stabilisieren oder die Festigkeit auf gewünschte Werte herabzusetzen, um ganz spezifische Eigenschaften zu erreichen. In der Tat schreiben die Normen -H2X und -H3X der Aluminium Association Kalthärtung (durch Kaltverformung) und partielles Glühen (partielles Tempern) oder Kalthärtung und anschliessendes Stabilisieren vor. Beim Verfahren gemäss der Erfindung ergibt jedoch ein Stabilisieren oder partielles Glühen als vorbereitende Stufe für die anschliessende Kaltbearbeitung bzw.
Kaltverformung die durch die Erfindung angestrebte bemerkenswerte Verbessemng der mechanischen Eigenschaften.
Es wird bevorzugt, die Walzbehandlungs- und thermischen Behandlungsstufen mehrere Male, vorzugsweise 3bis 5mal, zu wiederholen. Bei der Ausführung der Erfindung kann die letzte Stufe des Verfahrens je nach den besonderen Anforderungen entweder die Walz- oder Bearbeitungsstufe oder die thermische Behandlungsstufe sein.
Eine abgeänderte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens umfasst die folgenden Massnahmen: Gewünschtenfalls kann die Walzstufe innerhalb des Bereiches der thermischen Behandlung ausgeführt werden.
Wenn man also bei einer Temperatur von 121 bis 232"C walzt und das Material auf der genannten Temperatur hält, kann man die Bearbeitungs- oder Walzstufe mit der Stufe der thermischen Behandlung in wirksamer Weise kombinieren und dadurch die getrennte thermische Behandlung vermeiden.
Eine weitere abgeänderte Ausführungsform umfasst die folgenden Massnahmen: die letzte Stufe kann gewünschtenfalls aus dem Halten auf der Temperatur von 121 bis 3430C, aber während einer längeren Zeit, als es die vorstehende Formel erlaubt, bestehen, so dass keine Umkristallisation durch die ganze Grundmasse hindurch eintritt, aber die Abnahme der Streckgrenze und Zugfestigkeit weniger als 25% beträgt. Dies ergibt Streckgrenzen und Zugfestigkeiten, die noch viel besser sind als die normalerweise erhaltenen, aber die Kaltverformbarkeit wird erhöht.
Die erste Walzoperation oder die erste Deformation des Verfahrens gemäss der Erfindung bildet ein zelliges Subkorngefüge, das heisst, das Mikrogefüge der Legierung ist durch Subkörner innerhalb von Körnern gekennzeichnet. Die thermische Behandlungsstufe hat die Neigung, die Subkorngrenzen zu stabilisieren, indem gelöste Atome in Richtung auf die Subkorngrenzen wandern. Bei der zweiten Deformation werden innerhalb des Subkorngefüges mehr Subkorngrenzen gebildet, wodurch die Subkorngrösse stufenweise feiner und feiner wird in dem Masse, wie die Stufen der Deformation und der thermischen Behandlung wiederholt werden.
Daher sind die verbesserten Legierungen gemäss der Erfindung durch stark verbesserte Festigkeitseigenschaften und ein ultrafeines Subkorngefüge gekennzeichnet, wobei die Grösse der Subkörner 0,001 mm oder weniger ist. Ferner ist das Subkorngefüge ziemlich beständig. Die Legierungen gemäss der Erfindung weisen auch die folgenden Merkmale auf: die Subkörner haben Grenzflächen. die aus festgelegten wirren Knäueln von Störstellen ( pinner dislocation tangles ) bestehen, d.h. die thermisch beständig oder fixiert sind. wobei die Festlegung durch Legierungselemente in Lösung oder durch Leerstellen, die mit Legierungselementen in Lösung zusammenhängen, erfolgt. Die Grundmasse zwischen den Gewirren von Störstellen besteht aus einzelnen Gebieten mit geringerem Gehalt an Legierungszusätzen und geringer Störstellendichte.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden erläuternden Beispiele besser verständlich.
Beispiel I
In den folgenden Beispielen wurden die folgenden Legierungen verwendet: Aluminiumlegierung 1100; Alu miniumlegierung 3003; Aluminiumlegierung 5005; und hochreines Aluminium. Alle Legierungen wurden mittels des fallenden Schalenhartgusses gegossen und zu Blöcken von 44,45 X 101,60 X 152,40 mm geschält.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde die Legierung 3003 im gegossenen Zustand stufenweise von 44,45 mm auf 38.10 mm auf 31,75 mm auf 25,40 mm auf 20,32 mm auf 16.50 mm auf 12,70 mm auf 8,89 mm auf 6,35 mm auf 4,44 mm auf 3,10 mm auf 2,11 mm auf 1,78 mm auf 1.27 mm auf 0.91 mm auf 0,63 mm auf 0,46 mm auf 0,36 mm kaltgewalzt. Nach jeder Reduktion mit Ausnahme der letzten wurde 10 Minuten auf 2040C gehalten. Das resultierende Material hatte eine durchschnittliche 0,2-Dehngrenze von 4092 kg/cm2 und eine Zugfestigkeit von 4457 kg/cm2 bei 2% Dehnung.
Zu Vergleichszwecken wurde die Legierung 3003 auf r3.36 mm Dicke kaltgewalzt und hatte darauf die folgenden Eigenschaften: Q2-Dehngrenze = 1898 kg/cm2; Zugfestigkeit 2180 kg/cm2 bei 2% Dehnung.
Fig. list eine Mikrophotographie der Aluminiumlegierung 3003. die gemäss vorstehendem Beispiel erhalten wurde. bei einer Dicke von 0,91 mm. Fig. 2 ist eine Mikrophotographie der Aluminiumlegierung 3003 bei der Dicke 0,91 mm, wobei die Legierung in der folgenden Weise erhalten wurde: die Legierung wurde bei 593 CC homogenisiert, bei 5100C beginnend warmgewalzt und auf die gewünschte Dicke kaltgewalzt. Beide Mikrophotographien weisen eine 30 000fache Vergrösserung auf.
Die Mikrophotographien wurden hergestellt, indem man durch elektrochemische Entfernung von Metall aus frisch kaltgewalztem Material hergestellte dünne Folien mit einer Dicke von annähernd 2000 Angström-Einheiten mit einem Elektronenmikroskop durchstrahlte und das erhaltene Bild photographierte.
Die Untersuchung der Mikrophotographien zeigt, dass in Fig. 2 grosse Flächen aus Gewirren von Störstellen vorhanden sind, die mit grossen Flächen von scheinbar durch die Bearbeitung unveränderten Materialien durchsetzt sind. Andererseits hat die Legierung gemäss der Erfin dung, die in Fig. 1 dargestellt ist, eine Reihe erkennbarer getrennter Körner mit einer Grösse von annähernd 0.0001 mm. Es sind keine Gebiete von scheinbar durch die Bearbeitung nicht verändertem Material sichtbar. Die einzelnen Unterkörner sind durch erkennbare Korngrenzflächen getrennt.
Beispiel 3
Die gemäss Beispiel 1 hergestellte Aluminiumlegie P'.ng 3003 wurde auf 593CC erhitzt und 16 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Sie wurde dann mit Wasser in 5 Sekunden auf Raumtemperatur abgeschreckt und danach stufenweise von 44,45 mm auf 38,10 mm auf 31.75 mm auf 20,32 mm auf 16,51 mm auf 12,70 mm auf 8.89 mm auf 6,35 mm auf 4,44 mm auf 3,10 mm auf 2.24 mm kaltgewalzt. Danach wurde das Material weiter stufenweise kaltgewalzt, wobei aber nach jeder Reduktion mit Ausnahme der letzten das Material auf 204CC erhitzt und 10 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und mit Wasser auf Raumtemperatur abgeschreckt wurde. Die Reduktionen waren folgendermassen: von 2.24 mm auf 1,83 mm auf 1,27 mm auf 0,91 mm auf f).74 mm auf 0,61 mm auf 0,51 mm auf 0,43 mm auf 0.33 mm.
Das resultierende Material hatte eine durchschnittliche 02-Dehngrenze von 3375 kg/cm2 und eine Zugfestigkeit von 3895 kg/cm2 bei 2% Dehnung. Die Mikrostruktur war ähnlich der in Fig. 1 dargestellten.
Das gleiche Material, das in der gleichen Weise ohne die Zwischenglühbehandlungen verarbeitet worden war, hatte nur eine 2-Dehngrenze von 2672 kg/cm2 und eine Zugfestigkeit von 3044 kg/cm2 bei 4% Dehnung.
Beispiel 4
Die nach Beispiel 1 hergestellte Aluminiumlegierung 5005 wurde stufenweise von 44,45 mm auf 38,10 mm auf 31,75 mm auf 25,40 mm auf 20,32 mm auf 16,51 mm auf 12,70 mm auf 8,89 mm auf 6,35 mm auf 4,44 mm auf 3,10 mm auf 2,16 mm auf 1,52 mm auf 1,07 mm auf 0,76 mm auf 0,56 mm kaltgewalzt. Nach der letzten Kaltreduktion wurde das Material 10 Minuten auf 1490C gehalten und danach erneut auf 0,46 mm kaltgewalzt. Das resultierende Material hatte eine 0,02-Dehngrenze von 3438 kg/cm2 und eine Zugfestigkeit von 3501 kg/cm2 bei einer Dehnung von 1%. Zu Vergleichszwecken wurde die Aluminiumlegierung 5005 auf 0,46 mm Dicke kaltgewalzt und hatte danach die folgenden Eigenschaften: 0,2-Dehngrenze = 1969 kg/cm2; Zugfestigkeit 2039 kg/cm2 bei einer Dehnung von 1%.
Die Erfindung kann natürlich auf andere Weise ausgeführt werden. Die beschriebene Ausführungsform ist daher in jeder Hinsicht nur als erläuternd anzusehen.
PATENTANSPRUCH I
Hochfeste Legierung auf Aluminiumbasis, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,05 bis 1,0% Eisen, 0,05 bis 1,0% Silicium, mindestens eines der folgenden Materialien: weniger als 10,0% Magnesium, weniger als 3,0% Mangan, weniger als 1,0sec Kupfer, weniger als 0,5% Chrom, weniger als 0,5 ,tc Zink, weniger als 0,5% Zirkonium, weniger als 0.5 ,Sc Titan und weniger als 0,1% Bor; und als Rest im wesentlichen Aluminium enthält und dass sie ein ultrafeines Subkorngefüge hat, wobei die Grösse der Subkörner geringer als 0,0001 mm ist und die Grenzflächen der Subkörner aus Gewirren von Störungen des Atomgitters bestehen.
UNTERANSPRÜCHE
1. Legierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet. dass die Grundmasse zwischen den Gebieten mit Störungen des Atomgitters aus einzelnen Gebieten mit geringerem Gehalt an Legierungszusätzen und geringer Dichte der Störungen des Atomgitters besteht.
2. Legierung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass sie 0,3 bis 0,7o1c Silicium, 0,4 bis 0.8% Eisen und mindestens eines der folgenden Materialien: 0.1 bis 0.3 ,lC Kupfer, bis zu 1,6% Mangan, bis zu 5,0% Magnesium, bis zu 0,2 hc Chrom, bis zu 0,3 ,ZO Zink, bis zu 0,2% Titan. bis zu 0,3 ,gc Zirkonium. bis zu 0,05% Bor; enthält.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zur Herstellung der hochfesten Legierung auf Aluminiumbasis nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man A) von einer Legierung auf Aluminiumbasis ausgeht. die 0,05 bis 1,0 ,ZC Eisen, 0,05 bis 1!0 jfC Silicium, mindestens eines der folgenden Materialien: weniger als 10,0% Magnesium. weniger als 3,0qC Mangan. weniger als 1,0 ,gC Kupfer, weniger als 0,5% Chrom, weniger als 0,5 1C Zink, weniger als 0.5 ,Xc Zir
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