DE1203086B

DE1203086B - Verfahren zum Walzplattieren hochfester Aluminiumlegierungen mit zinnhaltigen Aluminiumlagerlegierungen

Info

Publication number: DE1203086B
Application number: DESCH26769A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Wil Rabenau
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1959-10-01
Filing date: 1959-10-01
Publication date: 1965-10-14

Description

Verfahren zum Walzplattieren hochfester Aluminiumlegierungen mit zinnhaltigen Aluminiumlagerlegierungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch dessen Ausübung es gelingt, hochfeste und vergiltbare Aluminiumlegierungen, z. B. solche vom Typ AI-Cu-Mg, mit einer weichen, nicht vergütbaren, heterogenen zinnhaltigen Aluminiumlegierung zu plattieren. Die auf diese Weise gewonnenen Plattierbleche oder -streifen dienen vorzugsweise zur Herstellung von Lagern oder Lagerhalbschalen.
Es ist bekannt, hochfeste Aluminiumlegierungen mit anderen Aluminiumlegierungen geringerer Festigkeit, die Lagerlaufeigenschaften besitzen, durch einen Walzvorgang miteinander zu plattieren. Hierbei werden die zu plattierenden Oberflächen zunächst entfettet und z. B. durch Bürsten aufgerauht, danach in einem festen Paket, gegebenenfalls durch Einhüllung in Aluminiumfolie, gemeinsam auf 300 bis 400°C erwärmt und durch einen kräftigen Plattierstich unter Walzendruck miteinander verschweißt.
Dieses Verfahren hat sich bei homogenen und sehr schwach heterogenen Lagerlegierungen eingeführt, wobei besonders bei heterogenen Legierungen erhebliche Schwierigkeiten und Nachteile erwachsen sind. Abgesehen von der nicht immer ganz vermeidbaren Oxydation der zu verschweißenden Leichtmetalloberflächen wird die Bindung an den Plattierflächen sehr oft dadurch in Frage gestellt, daß unter dem Wärmeeinfluß das Zinn herausgequetscht wird und an diesen Stellen ein Bindungsfehler auftritt.
Bei den hochwertigen Aluminiumlagerlegierungen mit über 6 bis 20 °/o Sn ist dieses Verfahren überhaupt nicht mehr anwendbar, da die Zinnausschwitzungen unter der Walzendruck- und der Temperaturbeanspruchung jegliche Bindung unmöglich machen.
Es ist weiterhin schon ein Verfahren zum Walzplattieren hochfester Aluminiumlegierungen mit zinnhaltigen Aluminiumlegierungen bekannt, wobei die hochfesten Aluminiumlegierungen vor dem Walzplattieren einer Homogenisierungsglühung bei Temperaturen von 450 bis 550°C unterworfen werden.
Ein weiteres bekanntgewordenes Verfahren schlägt vor, beim Plattieren eines Eisenbandes mit anderen Metallen bzw. Metallegierungen das Eisenband auf etwa 300 bis 500°C bzw. 500 bis 700°C zu erwärmen, während das aufzuplattierende Metallband in nicht erwärmtem Zustand in die Walzen eingeführt wird.
Schließlich ist es nicht mehr neu, auf eine Stahlunterlage eine Aluminiumlegierung aufzuwalzen, die 10 bis 50 % Zinn aufweist. Die Stahlunterlage wird mit einer Zwischenschicht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung versehen. Das Aufbringen der zinnhaltigen Aluminiumlegierung erfolgt durch Aufwalzen bei Temperaturen von etwa Raumtemperatur bis unterhalb 230°C. Dabei soll ein so hoher Druck angewendet werden, daß die Schichtdicke der zinnhaltigen Aluminiumlegierung um mindestens 200/, vermindert wird.
Um das Verfahren zum Walzplattieren einer auf Homogenisierungstemperatur von 460 bis 520'C erwärmten hochfesten Aluminiumlegierung mit einer zinnhaltigen Legierung erfolgreich durchführen zu können, schlägt die Erfindung vor, daß die aufzuplattierende zinnhaltige Aluminiumlagerlegierung zur Vermeidung von Zinnausschwitzungen im kalten Zustand in den Walzenspalt geführt wird und mit der erwärmten hochfesten Aluminiumlegierung weniger als 2 Sekunden in Berührung kommt und das plattierte Band anschließend sofort abgeschreckt wird. Durch diese Maßnahme soll zunächst die für die Schweißung erforderliche Wärme nur an der äußersten Oberfläche der zu plattierenden Lagerlegierung auftreten und ein Ausschwitzen von Zinn aus tiefer liegenden Schichten verhindert werden. Bei der Durchführung des Verfahrens ist darauf zu achten, daß die Aluminium-Zinn-Legierungsbleche bereits randentzinnt sind, was zweckmäßig durch eine Beizbehandlung erfolgen kann. Weiterhin soll der Trägerwerkstoff des zu fertigenden Lagers, also die warmfeste vergütbare Legierung, durch die im Verfahren angewandte Abkühlung auf höchste Härte vergütet werden.
Durch wahlweise Änderung der Erwärmungstemperatur für die warmfeste Legierung, dem Berührungszeitpunkt sowie der Walzengeschwindigkeit, also der Berührungsdauer des Lagerlegierungsbleches mit der warmfesten Legierung, muß erreicht werden, daß die aufzuwalzende Al-Sn-Lagerlegierung an den Walzenberührungsflächen nicht über 230°C, also nicht über den Schmelzpunkt des Zinns erwärmt wird und sich nur an den zu verschweißenden Randzonen stärker erhitzt.
Dieses Verfahren wird weiterhin dadurch begünstigt, wenn die Walzenrolle auf der kalten Al-Sn-Legierungsseite noch zusätzlich im Inneren durch Wasserumlauf kühlt, während die auf der aufgeheizten, warmfesten Aluminiumlegierungsseite liegende Walzenrolle gegebenenfalls noch zusätzlich aufgeheizt wird.
Es ist bekannt, die als Trägerwerkstoff verwendete Al-Cu-Mg-Legierung unmittelbar nach der Homogenisierungsglühung und Abschreckung verhältnismäßig weich und gut zu verformen und erst im Verlauf der nachfolgenden Stunden auf seine höchste Festigkeit bei Raumtemperatur auszuhärten. Es hat sich daher außerordentlich zweckmäßig erwiesen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren plattierten Bandstreifen unmittelbar nach dem Plattiervorgang vor der Selbstaushärtung zu Lagerschalen zu prägen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Walzplattieren einer auf Homogenisierungstemperatur von 460 bis 520°C erwärmten hochfesten Aluminiumlegierung mit einer zinnhaltigen Aluminiumlagerlegierung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die aufzuplattierende zinnhaltige Aluminiumlagerlegierung zur Vermeidung von Zinnausschwitzüngen im kalten Zustand in den Walzenspalt geführt wird und mit der erwärmten, hochfesten Aluminiumlegierung weniger als 2 Sekunden in Berührung kommt und das plattierte Band anschließend sofort abgeschreckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der zinnhaltigen Aluminiumlegierung in Berührung kommende Walze zur Vermeidung der Erwärmung dieser Legierung über eine Temperatur von 230°C gekühlt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der zinnhaltigen Aluminiumlegierung in Berührung kommende Walze im Innern mit umlaufendem kaltem Wasser gekühlt, während die mit der erwärmten hochfesten Aluminiumlegierung in Berührung kommende Walze gegebenenfalls beheizt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder unmittelbar nach dem Plattieren und Abschrecken noch vor der Alterung der Legierung in weichem Zustand zu Lagerschalen geprägt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 622 422, 841989; deutsche Auslegeschrift Nr.1063 005.