CH620246A5 - - Google Patents

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CH620246A5
CH620246A5 CH1480675A CH1480675A CH620246A5 CH 620246 A5 CH620246 A5 CH 620246A5 CH 1480675 A CH1480675 A CH 1480675A CH 1480675 A CH1480675 A CH 1480675A CH 620246 A5 CH620246 A5 CH 620246A5
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CH
Switzerland
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alloy
plate
iron
intermetallic
less
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CH1480675A
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Larry Roy Morris
John David Thomson
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Alcan Res & Dev
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B21/00Unidirectional solidification of eutectic materials
    • C30B21/02Unidirectional solidification of eutectic materials by normal casting or gradient freezing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026Alloys based on aluminium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus einer Al-Fe-Legierung binärer, ternärer oder höherer Ordnung. Die mechanischen Eigenschaften eines Produktes,
das aus einer durch Dispersion gestärkten Legierung hergestellt ist, werden von einer feinen Verteilung von mikroskopischen, nicht lösbaren Teilchen und/oder durch die Versetzungsstruktur oder die Kornstruktur bestimmt sind, die von diesen Teilchen herrühren. Bekannte, durch Dispersion gestärkte Legierungen haben gute Eigenschaften, und insbesondere eine hohe Festigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Dabei wäre es zweckmässig, eine Platte mit hoher Festigkeit und Formgebungseigenschaften aus einer Aluminiumlegierung zu erhalten, in welcher Eisen den Hauptlegierungsbestandteil bildet, und zwar wegen der niederen Kosten für Eisen.
In der US-Patentschrift Nr. 3 397 044 wurde vorgeschlagen, ein Aluminiumblatt sowie dünne Aluminiumplatten für Büchsen durch Walzen von Aluminiumlegierungen mit von 0,6 bis 2,5% Eisen als Hauptlegierungselement herzustellen, obschon kleinere Mengen von anderen Legierungselementen, insbesondere Mg, Mn und Si vorhanden sein können. Die ursprüngliche Legierung wird in herkömmlicher Barrenform gegossen und dann auf ihre endgültige Dicke durch aufeinanderfolgendes Warm- und Kaltwalzen reduziert.
Bereits in der britischen Patentschrift Nr. 1 479 429 wurde ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus einer Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit beschrieben, bei welchem eine eutektische, oder beinahe eutektische, ternäre Aluminiumlegierung unter kontrollierten Bedingungen gegossen wird, so dass sich die intermetallischen Phasen als dünne Nadeln erstrecken, die eine Länge aufweisen, die mehrmals grösser ist als der Querschnitt.
Die eine intermetallische Phase enthaltende Legierung wurde kalt verarbeitet, um die relativ spröden, intermetallischen Nadeln zu brechen und eine Dispersion aus feinen, intermetallischen Teilchen durch die Masse der Legierung zu erzeugen.
Die intermetallischen Phasen nehmen nicht weniger als 5 Volumenprozent der gegossenen Legierung auf, und in den meisten Fällen werden sie in Form von herkömmlichen Barren erzeugt, wobei rechtwinklige Barren üblicherweise eine Dicke von mindestens 10 cm aufweisen.
Verbindungen aus Aluminium und Eisen bilden ein Eutekti-kum bei relativ niedrigem Eisengehalt, und die dadurch entstandene, intermetallische Form weist weniger als 5 Volumenprozent der gegossenen Legierung auf.
Wenn Legierungen aus Aluminium und Eisen unter Bedingungen gegossen werden, welche zur Entwicklung der genannten nadeiförmigen, intermetallischen Verbindungen in den ter-nären Legierungen führen, wobei mit einem Stranggiessen bei 10-15 cm pro Minute und einer Zunahme von 6-8 cm pro Minute gearbeitet wird, wird die intermetallische Phase aus Aluminium und Eisen nicht in der erwünschten Nadel abgelagert. Stattdessen tritt die Phase aus Aluminium und Eisen als grobe Platten oder Lamellen mit einer Querschnittsabmessung von mehr als 1 )xm auf, und die durch Walzen der Barren aus einer solchen Legierung erhaltenen Platten wiesen im geglühten Zustand keine Kombination aus einer hohen Streckgrenze und einer grossen Dehnung auf.
Es wurde nun festgestellt, dass es möglich ist, eine Platte aus einer Aluminium-Eisenlegierung mit verbesserten Eigenschaften aus einer Legierung aus Aluminium und Eisen von beinahe eutektischer Zusammenstellung dadurch herzustellen, dass spezielle Giessverfahren verwendet werden, die zur Erstarrung von intermetallischen Phasen in Form von fein verzweigten Nadeln, d. h. Nadeln mit einem Durchmesser im Bereich von 0,05-0,5 ^m wirksam sind.
Obschon die intermetallischen Phasen weniger als 5 Volumenprozent bilden, wurde festgestellt, dass eine ausreichende Festigkeitszunahme dadurch erhältlich ist, dass die Legierung aus Aluminium und Eisen, die die genannten Phasen von fein verzweigten Nadeln mit der angegebenen Grösse enthält, Dis5
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persion aus feinen Teilchen der entsprechenden Grösse bearbeitet wird.
Ferner wurde in der britischen Patentschrift Nr. 1 286 720 die Herstellung einer leitenden Aluminiumlegierung vorgeschlagen, bei welcher ein Aluminium mit einem hohen Reinheitsgrad, beispielsweise 99,95% Aluminium, mit 0,7-3,0% Eisen unter Bedingungen mit rascher Abkühlung derart legiert wird, dass die intermetallischen Phasen aus Eisen und Aluminium sich als kleine Teilchen mit einer Grösse von weniger als 5 (im trennen, wobei Zellen der dendritischen Struktur auf eine Grösse von weniger als 9 p.m begrenzt sind. Die gegossene Legierung aus Aluminium und Eisen wurde dann wärmebehandelt, um das restliche Eisen aus der festen Lösung auszuscheiden, bevor die Lösung mittels herkömmlicher Drahtziehtechnik leitende Drähte hergestellt wurden. Obschon die Leiter im Verhältnis zum verwendeten Giessverfahren aus Vergleichsgründen rasch abgekühlt wurden, waren sie kaum unter Bedingungen gegossen, die zur Ablagerung einer Phase aus Eisen und Aluminium in Form von Nadeln bei der sehr hohen Zuwachsrate führen, wie sie beim Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, weil es angegeben wurde, dass die erwünschte, dendritische Grösse und die Eisenteilchen-grösse mit einer gegossenen Legierung von bis zu 152 x 152 mm erhältlich war.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einer Platte aus einer Aluminiumlegierung, die eine Kombination aus hoher Festigkeit (hohe Streckgrenze) und guter Formbarkeit (welche durch einen hohen Prozentsatz der Spannungsdehnung angegeben ist) aufweisen soll. Dies hängt hauptsächlich von einer Stabilisierung einer feinen Kornstruktur durch die Dispersion von feinen Teilchen ab. Wenn die intermetallischen Teilchen zu grob oder ungleichmässig mit einer Legierung des vorliegenden, niedrigen Volumens der Intermetallischen verteilt sind, wird die Korngrösse des Aluminiums nach dem endgültigen Glühen zu grob sein. Für den vorliegenden Zweck sollte die Korngrösse nicht mehr als etwa 3 (im betragen. Wenn andererseits die Grösse der intermetallischen Teilchen zu klein ist, werden die Korngrenzen die Teilchen umgehen, wobei die Korngrösse viel grösser als 3 (im ist, und obschon dieses Material eine gute Formbarkeit aufweist, ist die Streckgrenze niedrig.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine AI-Legierung, die 1,1-2,5% Fe enthält, in Form einer Platte mit einer Dicke von weniger als 25 mm bei einer Zuwachsrate von mehr als 25 cm/min giesst, um eine intermetallische Phase in Form langgestreckter Nadeln mit einem Durchmesser im Bereich von 0,05-0,5 (im abzulagern, dass die Platte mindestens auf 60% durch Walzen reduziert wird, um die Nadeln zu zerbrechen, und dass die gewalzte Platte schlussendlich bei einer Temperatur im Bereich von 250°-400 °C geglüht wird, wobei die Legierung intermetallische Phasen in einer Menge von weniger als 5 Volumenprozent aufweist.
Die Entwicklung der erwünschten Struktur in einer gegossenen Legierung aus Aluminium und Eisen wird gemäss der vorliegenden Erfindung durch kontinuierliches Giessen der Legierung unter Bedingungen erreicht, welche zu einer sehr hohen Zuwachsrate (die Ablagerungsrate des festen Metalls in einer Richtung senkrecht zur Erstarrungsfront) von mindestens 25 cm pro Minute, und vorzugsweise etwa 40-100 cm pro Minute erreicht. Diese Zunahme sollte aber vorzugsweise nicht 250 cm pro Minute übersteigen. Zunahmen von 25 cm pro Minute kann nur mit einem Material von bis zu 25 mm Dicke erreicht werden, und die Voraussetzungen für höhere Zuwachsraten begrenzen die Dicke des gegossenen Materials auf einen niedrigeren Wert.
Um die optimalen Eigenschaften zu erreichen, sollte das verwendete Giessverfahren zu einer höheren Zuwachsrate durch die gesamte Dicke des gegossenen Materials führen, um die Zunahme der unerwünschten, groben, intermetallischen Teilchen so weit wie möglich zu verhindern.
Es wird darauf hingewiesen, dass obschon eine hohe Zuwachsrate nicht in einem kontinuierlichen Giessverfahren ohne eine hohe Giessgeschwindigkeit erreichbar ist, führt eine hohe Giessrate nicht notwendigerweise zu einer hohen Zuwachsrate.
Bei praktischen Giessausrüstungen für ein grosses Volumen wird das Erfordernis einer hohen Zuwachsrate am einfachsten durch Verwendung von Giessvorrichtungen mit Doppelwalzen erreicht, wobei das geschmolzene Metall im Walzenspalt zwischen zwei stark abgekühlten Walzen erstarrt, die das geschmolzene Metall aus einer Einspritzdüse nahe an den Walzen nach oben zieht. Eine Gussvorrichtung dieser Art wird von der Hunter Engineering Company in Riverside, Kalifornien, USA, hergestellt. Typischerweise tritt das gegossene Material bei einer derartigen Ausrüstung in Form von einem Streifen im Dickenbereich von 5 bis 7,5 mm auf, wobei mit einer Geschwindigkeit von etwa 625 bis 1000 mm pro Minute gegossen wird. Das Metall ist praktisch voll erstarrt, wenn es die Mittellinie der Walzen passiert und wird dann einer starken Zusammenpressung ausgesetzt, wenn es durch den Spalt zwischen den Walzen mit dem Resultat passiert, das dessen Oberflächen in ausgezeichneter Berührung mit den Walzen besteht.
Es wurde festgestellt, dass durch Verwendung dieser Ausrüstung beinahe eutektische Legierungen aus Aluminium und Eisen mit einem Eisengehalt im Bereich von 1,1-2,5% in Form einer dünnen Platte giessbar sind, die eine in Form von feinen Nadeln erstarrte, intermetallische Phase aufweist. Diese dünne, gegossene Platte wird dann mindestens auf 60% durch Walzen reduziert und dies führt zur Aufteilung der intermetallischen Nadeln zur Bildung von feinen Teilchen, die durch das Material dispersiert sind und eine Stabilisierung einer feinkörnigen Struktur bewirken können, wie dies bereits erläutert wurde. Mindestens die endgültige, zehnprozentige Reduktion wird durch Kaltwalzen und vorzugsweise wird eine Reduktion allein durch Kaltwalzen bewirkt. Die kaltgewalzte Legierung wird nachfolgend auf eine Temperatur im Bereich von 250-400 °C geglüht. Ferner wird die Platte vorzugsweise auf eine Temperatur von 350-500 °C vor dem Kaltwalzen geglüht.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit Legierungen mit nicht mehr als 2% Eisen, und insbesondere auf Legierungen mit einem Eisengehalt im Bereich von 1,3-2,0% angewendet. Die Erfindung bezieht sich vorteilhaft auf Legierungen mit weniger als 5 Volumenprozent der intermetallischen Teilchen. In den meisten Fällen sollte das Volumen aus intermetallischen Teilchen vorzugsweise 2,5% übersteigen. Bei den unteren Grenzen des Eisengehaltes sollte die Legierung vorzugsweise ein oder mehrere Legierungselemente aufweisen, die eine dreifache oder grössere Anzahl von intermetallischen Teilchen enthalten, die eine ternäre oder grössere Anzahl von intermetallischen Teilchen mit Aluminium und Eisen bilden. Aus diesem Grunde kann die Legierung kleine Mengen von Silizium, Mangan und Nickel aufweisen, die alle ternäre Phasen mit Aluminium und Eisen bilden und in Form von Stangen unter den angegebenen Giessbe-dingungen abgelagert sind. Silizium kann in Mengen von bis zu 2,0%, Nickel bis zu 1,0% und Mangan bis zu 0,5% eingeschlossen sein. Die Gesamtmenge aus intermetallischen Phasen übersteigt vorzugsweise nicht 5 Volumenprozent. Ferner können Kupfer bis zu 1,0%, Mangan bis zu 1,0% und Zink bis zu 2,0% vorgesehen werden, die in der Hauptsache in der festen Lösung verbleiben. Zudem können weitere Elemente in Mengen von bis zu 1,0% oder jeweils höchstens 0,3% eingeschlossen werden.
Ein Plattenprodukt aus der Legierung der vorliegenden Erfindung ist als Plattenmaterial für niedrige Kosten bestimmt und aus diesem Grunde ist ein im Handel erhältliches Metall
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mit einer Reinheit von nicht mehr als 99,8% und normalerweise von 99,5-99,7% vorgesehen. Infolgedessen wird die Legierung mindestens 0,08% und meistens 0,1-0,3% Silizium aufweisen, ohne das Silizium als Lagerbestandteil hinzugefügt wird.
Zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung hat das Legierungselement vorzugsweise einen Anteil der Legierung, der etwas unterhalb der eutektischen Zusammensetzung liegt, um den Kühlbereich etwas zu erweitern. Wenn der Kühlbereich sehr kurz ist, wird eine Schwierigkeit beim Giessen der Legierung an einer Vorrichtung mit zwei Walzen festgestellt. Das Hinzufügen einer kleinen Menge von Kupfer und/oder Mangan bis zu höchstens 1% führt zu einer Erhöhung dieser Wirkung. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Platte aus der Legierung wird ferner eine Reduktion der Anisotropie zwischen Eigenschaften in der Längs- und der Querrichtung durchgeführt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zur Erzeugung einer Platte aus einer Legierung bestimmt, die aus handelsmässigem, reinem Aluminium mit Eisen als der Hauptlegierungsbestandteil und normalerweise 0,1 -0,3% Kupfer oder Mangan enthält. Der Gesamteiseninhalt liegt vorzugsweise im Bereich von 1,3 bis 2,0% Eisen und insbesondere im Bereich von 1,6-1,8%. Ferner kann eine Gesamtmenge Silizium von 1,5% hinzugeführt werden. Zudem sind einige Vorteile dadurch erreichbar, dass von 0,5-1,2% Silizium eingeschlossen wird.
Die hohe Zuwachsrate beim Verfahren zum Giessen einer Vielzahl von ternären Legierungen aus Aluminium und Eisen ist befriedigend, um eine nadelähnliche, intermetallische Struktur zu entwickeln, die zu dispersierten Teilchen durch Walzen der Legierung, wie beschrieben, umgewandelt wird.
Die Herstellung eines plattenförmigen Produktes wird durch Giessen einer beinahe eutektischen binären oder ternären Legierung aus Aluminium und Eisen mittels eines kontinuierlichen Giessverfahrens mit einer Zuwachsrate von mehr als 25 cm pro Minute und einer Dicke von weniger als 25 mm durchgeführt, um intermetallische Stäbe zu entwickeln, wobei mindestens auf 60% durch Walzen reduziert wird, wobei die Legierung folgendermassen zusammengestellt sein kann: Fe 1,1-2,5%
Si bis zu 2,0%
Zn bis zu 2,0%
Cu bis zu 1,0%
Mg bis zu 1,0%
Ni bis zu 1,0%
Mn bis zu 0,5%
Andere bis zu 0,3%, jeder bis zu total 1,0%
AI Rest
Der mittlere Durchmesser der intermetallischen Teilchen wird weniger als 0,5 |j.m betragen, wobei der Durchmesser einer dem Volumen des Teilchens entsprechender Kugel gemessen wird. Die Legierung weist vorzugsweise eine Eisen-5 menge von 1,3-2,0% sowie zusätzlich mindestens eine der zusätzlichen Komponente in den folgenden Bereichen auf: Si 0,1-1,5%
Zn 0,5-1,5%
Ni 0,1-0,5%
Mn 0,1-0,4%
In jedem Falle wird vorzugsweise 0,1 -0,3% Kupfer oder 0,05-0,2% Mangan zulegiert, um eine zusätzliche Festigkeit vorzusehen. Die anderen werden vorzugsweise jeweils unter 0,3% und gesamthaft 0,5% gehalten. In der angegebenen Menge wird Zink üblicherweise in das plattenförmige Material zur Verwendung in Wärmeaustauscher-Material eingebaut, um sicherzustellen, dass das Material vor den Wärmeaustauscherrohren korrodiert Das Rippenmaterial schliesst vorzugsweise kleine Mengen aus Mangan ein.
Ein Zusatz von Nickel im Bereich von 0,1 bis 1,0% zur Legierung aus Aluminium und Eisen, die eventuell Mn und Cu oder Mg aufweist, kann zu einer Verbesserung der Streckfestigkeit im geglühten Zustand führen.
Die durch ein Verfahren erzeugten Plattenmaterialien, das ein Giessen der Legierung in Form einer dünnen Platte bei einer Zuwachsrate von mehr als 25 cm pro Minute erfordert, weist eine befriedigendere Kombination aus Streckgrenze und Dehnung im geglühten Zustand auf, wie sie bei der gleichen Legierung erhältlich ist, wenn sie in Barrenform, durch herkömmliche, direkte Kühlung hergestellt werden, bevor sie durch herkömmliche Warm- und Kaltwalzen hergestellt wird, wie dies in den folgenden Tabellen der Eigenschaften einer Platte von einem 1 mm dargestellt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Hinzufügen von Silizium nur eine kleine Verbesserung in der Streckgrenze über eine AI-Legierung mit 1,7% Fe und 0,2% Cu aufweist, aber in anderen Fällen kann das Hinzufügen von Silizium in eine Menge von 0,5% oder mehr den Korrosionswiderstand der Legierung erhöhen.
Eine Kombination der mechanischen Eigenschaften, die durch eine Streckgrenze oberhalb von 1050 kg/cm2 plus eine durchschnittliche Spannungsdehnung grösser als 15% ist von besonders handelsmässigem Interesse. Es wird darauf hingewiesen, dass ein nach der vorliegenden Erfindung erzeugtes Blech diese Erfordernisse erfüllt, während ein von der gleichen Legierung durch Walzen eines herkömmlichen, direkt gekühlten Barrens diese Bedingung nicht erfüllt.
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Al-Fe-Legierungen: Dehnungseigenschaften eines Bleches von 1 mm Material Gewalzt Teilglühen 300 °C® Teilglühen 350 °C Teilglühen 400 °C
BF SG D BF SG D BF SG D BF SG D
A. Giessen mit zwei Walzen (1,70 Fe-0,19 Cu-0,15 Si)
Kein Glühen der Platte
3,30
2,74
0,35
1,9
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1,12
1,76
1,41
1,34
1,62
1,05
1,83
Glühen der Platte 450 °C(3>
3,02
2,46
0,42
1,62
1,34
1,54
1,54
1,12
1,48
1,41
0,84
1,54
Interglühen - 400 °C(4)
1,76
1,48
1,12
1,62
1,26
1,54
B. Direkt gekühltes Giessen nach Stand der Technik
(1,68 Fe-0,20 Cu-0,15 Si)5
2,53
1,97
0,63
1,48
0,63
2,11
1,41
0,56
2,25
1,34
0,63
2,17
BF = Bruchfestigkeit, SG = Streckgrenze, D = Dehnung in 1000 kg/cm2
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Al-Fe-Legierungen: Dehnungseigenschaften(1) eines Bleches von 1 mm
Material Gewalzt Teilglühen 250 °C<2) Teilglühen 300 °C
BF
SG
D
BF
SG
D
BF
SG
A. Giessen mit zwei Walzen
(1,7 Fe -1,2 Si -0,2 Cu)
Kein Glühen der Platte
3,02
2,67
0,21
2,39
2,11
0,63
2,32
1,27
1,55
Glühen der Platte® 500 °C
2,95
2,53
0,28
1,76
1,41
1,33
1,48
0,84
2,04
Glühen der Platte 400 °C -
3,09
2,60
0,28
1,83
1,48
1,20
1,69
0,98
1,41
(1,7 Fe - 1,1 Si - 0,2 Cu - 0,46 Mn)
Glühen der Platte 400 °C -
3,02
2,74
0,28
2,18
1,62
1,05
1,69
0,98
1,55
B. direkt gekühltes Giessen nach Stand der Technik
(1,7 Fe - 1,2 Si - 0,2 Cu)(5)
2,60
2,32
0,49
1,34
0,56
2,11
1,33
0,56
2,11
BF = Bruchfestigkeit, SG = Streckgrenze, D = Dehnung in 1000 kg/cm2
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Bemerkung:(1) Dehnungseigenschaft von den Dehnungen stabförmiger a-Al-Fe(Mn)-Si-Phase in Proportionen aufge-einer normalen Platte; die Dehnung wurde über eine Länge zweigt, welche vom Si-Inhalt der Legierung abhängt. Der von 5 cm gemessen. Durchmesser des Querschnitts der Nadeln betrug weniger als
(2) Teilglühung wurde während 2 Stunden bei den angegebe- etwa 0,3 p.m. Es wurden keine FeAh oder Fe AI« oder MnAh-nen Temperaturen durchgeführt. 25 Phasen in der gegossenen Platte festgestellt.
® Eine 6 mm dicke, gerade gegossene Scheibe wurde wäh- Phasen in den gegossenen Al-Fe-Barren, die durch direkte rend 2 Stunden bei Temperaturen geglüht, und darauf durch Kühlung hergestellt wurden, bestanden aus FeAh oder FeAls, Kaltwalzen auf eine Blechdicke von 1 mm reduziert. die als grobe Platten oder Lamellen mit Dicken im allgemeinen
W Eine gerade gegossene 6 mm dicke Scheibe wurde auf 4 grösser als 1 um vorhanden waren.
mm gewalzt und während einer Stunde auf 400 °C geglüht, 30
bevor die Scheibe auf 1 mm gewalzt wurde. Es wurden keine grossen Unterschiede in den mechani-
(5) 127 mm dicker, direkt gekühlter Barren wurde zuerst bei sehen Eigenschaften der Platte, die durch Aussetzen der mittels 400 °C erwärmt, dann warmgewalzt auf 6 mm und kaltgewalzt zwei Walzen gegossenen Platten der genannten Walz- und auf 1 mm. Glühbedingungen, infolge Änderungen des Eisengehalts zwi-
Das mit zwei Rollen gegossene Material wurde mit einer 3s sehen 1,3 und 2,0% sowie des Kupfergehalts zwischen 0,1 und Geschwindigkeit von 75 cm/Minute und einer Zuwachsrate 0,3% festgestellt. Änderungen des Si-Inhalts zwischen 0 und von etwa 50-70 cm/Minute gegossen. Gemäss dem Stande der 2,0% hatte wenig Einfluss, und in jedem Falle ist es möglich, Technik wurde direkt gekühlte, gegossenes Material bei einer durch eine genaue Kontrolle der endgültigen Glühbedingun-Giessgeschwindigkeit von etwa 9 cm/Minute und einer gen, im Bereich von 250-400 °C, eine kaltgewalzte, geglühte
Zuwachsrate von etwa 6-8 cm/Minute gegossen. 40 Platte zu erzeugen, die eine Kombination aus einer Streck intermetallische Phasen in dem mittels zwei Walzen gegos- grenze von mehr als 1050 kg/cm2 und eine Dehnung grösser als senen Plattenmaterial wurde nadeiförmig in Al-Fe (Mn) meta- 15% aufweist, sogar dann, wenn das Kupfer ganz weggelassen stabiler Phase mit körperzentrierter, tetragonaler Struktur plus wird.
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Claims (11)

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1. Verfahren zur Herstellung einer Platte aus einer Al-Fe-Legierung binärer, ternärer oder höheren Ordnung, dadurch gekennzeichnet, dass man eine AI-Legierung, die 1,1-2,5% Fe enthält, in Form einer Platte mit einer Dicke von weniger als 25 mm bei einer Zuwachsrate von mehr als 25 cm/min giesst, um eine intermetallische Phase in Form langgestreckter Nadeln mit einem Durchmesser im Bereich von 0,05-0,5 (im abzulagern, dass die Platte mindestens auf 60% durch Walzen reduziert wird, um die Nadeln zu zerbrechen, und dass die gewalzte Platte schlussendlich bei einer Temperatur im Bereich von 250°-400 °C geglüht wird, wobei die Legierung intermetallische Phasen in einer Menge von weniger als 5 Volumenprozent aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung mindestens eine der folgenden Komponenten mit jeweils folgendem maximalem Anteil enthält: 2,0% Si; 2,0% Zn; 1,0% Ni; 0,5% Mn; 1,0% Cu; 1,0% Mg; jeweils 0,3% andere bis zu total 1%; Rest AI.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 1,3-2,0% Fe und mindestens eine der folgenden Komponenten injeweils den folgenden Bereichen enthält:
0,1-1,0% Si
0,5-1,5% Zn
0,1-1,0% Ni
0,1-0,4% Mn.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ferner 0,1-0,3% Kupfer oder 0,05-0,2% Mg aufweist, wobei weitere Komponenten jeweils auf weniger als 0,1% und gesamthaft auf 0,3% begrenzt sind.
5.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung hauptsächlich kommerziell reines Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99,5-99,8% und zusätzlich Eisen aufweist, um den Eisengehalt auf 1,3-2,0% zu erhöhen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte durch Kaltwalzen reduziert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gegossene Platte vor dem Kaltwalzen bei Temperaturen von 350-500 °C geglüht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 1,1-2,5% Eisen, 0,1-1,0% Nickel und mindestens eine der folgenden Komponenten mit jeweils folgendem maximalem Anteil enthält: 1,0% Si; 1,5% Zn; 0,5% Mn; 0,3% Cu; 0,2% Mg; je 0,3% andere bis zu total 0,5%; Rest AI.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung 1,3-2,0% Eisen und 0,1-0,5% Nickel aufweist.
10. Gewalzte Platte, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die AI-Legierung 1,3-2,0% Fe enthält, wobei die Platte eine Korngrösse von weniger als 3 |im und eine Dispersion von feinen, intermetallischen Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesserbereich von 0,05 bis 0,5 p,m aufweist, und dass die Platte eine Streckgrenze von mehr als 1050 kg/cm2 und eine Dehnung höher als 15% aufweist.
11. Gewalzte Platte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die AI-Legierung zusätzlich folgende Bestandteile enthält:
Si bis zu 2,0%
Mn bis zu 0,5%
andere je bis zu 0,3%; bis zu total 0,5%.
CH1480675A 1974-11-15 1975-11-14 CH620246A5 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB4964174 1974-11-15
GB49640/74A GB1524354A (en) 1974-11-15 1974-11-15 Method of producing aluminium alloy sheet products

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CH1480675A CH620246A5 (de) 1974-11-15 1975-11-14

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JP (1) JPS6110023B2 (de)
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