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Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung von warmfesten Aluminiumlegierungen
und danach hergestellte Legierungen Die Erfindung bezieht sich auf die pulvermetallurgische
Herstellung von Aluminiumlegierungen, die durch vorzügliche Eigenschaften bei erhöhten
Temperaturen ausgezeichnet sind. Diese Legierungen enthalten Legierungszusätze in
Mengen, welche die bei der Herstellung verformbarer, gleichmäßig zusammengesetzter
Gußkörper bisher möglichen Mengen überschreiten.
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Als verformbar wird ein Gußkörper bezeichnet, der verformenden Bearbeitungen,
wie Walzen, Schmieden und Strangpressen, unterworfen werden kann.
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Die Anforderungen an Metalle zur Verwendung auf dem Gebiet der Luftfahrt
und Luftwaffe bei hohen Dauerbeanspruchungen bei Geschwindigkeiten, bei denen beträchtliche
aerodynamische Hitzeeinwirkungen stattfinden, hat einen großen Bedarf nach besseren
Leichtbaustoffen für Flugzeuge geschaffen, die höhere Festigkeit, höheren Elastizitätsmodul
und erheblich verbesserte Qualitäten bei erhöhten Temperaturen aufweisen sollen.
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Die bisher nach üblichen Verfahren hergestellten Aluminiumlegierungen
mit hoher Festigkeit beschränken sich auf solche Legierungssysteme, bei denen in
der festen Lösung der legierenden Bestandteile im wesentlichen ein Gleichgewichtszustand
vorherrschte. Da die legierenden Bestandteile bei hoher Temperatur merkliche Diffusionsgeschwindigkeiten
in Aluminium haben, wird die Beständigkeit dieser Legierungen bei hohen Temperaturen
ungünstig beeinflußt. Die nach üblichen Wärmebehandlungsmethoden bei hohenTemperaturen
gebärteten Aluminiumlegierungen erleiden daher schnell eine Übervergütung, was eine
Abnahme der mechanischen Eigenschaften zur Folge hat.
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Die Entwicklung von Aluminiumlegierungen ' die bei Beanspruchung
bei erhöhten Temperaturen zufriedenstellende Eigenschaften für die Verwendung in
der Luftfahrt haben, wurde auch durch die Tatsache behindert, daß die meisten legierenden
Zusätze, die bei erhöhten Temperaturen geringe DüTusionsgeschwindigkeiten haben
und bei Zugabe von mehr als einigen wenigen Atomprozenten eine stabile Legierung
ergeben könnten, in manchen Fällen schon in Mengen von einigen Zehnteln eines Atomprozents,
grobe Primärkristalle aus einer interinetallischen Verbindung mit Aluminium oder
mit anderen Legierungszusätzen bilden. So ergaben sich aus dem Vorhandensein großer
Mengen solcher Legierungszusätze ,im allgemeinen fehlerhafte Gußkörper, die nur
schwierig oder überhaupt nicht verarbeitet werden können.
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Es ist bekannt, daß durch pulvermetallurgische Herstellung Legierungen,
insbesondere Aluminiumlegierungen, verarbeitet werden können, ohne dabei genau an
die Grenzen gebunden zu sein, die in bezug auf Legierbarkeit in der Schmelze gezogen
sind. Legierungen mit der Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung konnten
jedoch auf diese Weise nicht ohne weiteres hergestellt werden. Man hat ferner Legierungspulver
auch dadurch hergestellt, daß eine Mischung der Legierungsmetalle zunächst auf eine
so hohe Temperatur erhitzt wird, daß eine einzige flüssige Phase entsteht, worauf
die Schmelze so rasch abgekühlt wird, daß die Teilchen des anschließend gepulverten
Regulus im einzelnen die gleiche stoffliche Zusammensetzung aufweisen wie die flüssige
Schmelze. Hierbei mußte jedoch die flüssige Mischung mit Hilfe gut wärmeleitender
Kühlmetalle, die mit dem zu kühlenden Metall in Verbindung gebracht werden, abgekühlt
werden.
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Erst anschließend konnte das Produkt gepulvert werden. Bei einem anderen
Verfahren zur Herstellung pulvriger Mischprodukte aus Metallen, die im schmelzflüssigen
Zustand zur Entmischung neigen, wurden die schmelzflüssigen Metalle gut durchmischt
und anschließend zerstäubt. Hierbei waren jedoch verhältnismäßig
umständliche
Verfahrens- und Vorrichtungsmaßnahmen erforderlich, denn man mußte die Schmelze
zusammen mit einem Kühlmittel auf schnell umfaufende Körper auffließen lassen.
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Demgegenüber besteht das Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung
von warmfesten Aluminiumlegierungen, die Legierungszusätze in Mengen enthalten,
welche die bei der Herstellung verformbarer, gleichmäßig zusammengesetzter Gußkörper
bisher möglichen Mengen überschreiten, erfindungsgemäß darin, daß man eine solche
Legierung erschmilzt, auf eine Temperatur erhitzt, bei der sie homogen ist, sie
dann in bekannter Weise zerstäubt und rasch zur Erstarrung bringt und dann das Pulver
in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet.
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Zweckmäßig werden die zerstäubten Metallteilchen in eine Kühlflüssigkeit
eingebracht.
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Vorzugsweise verwendet man eine Aluminiumlegierung, die Chrom, Mangan,
Eisen, Zirkonium, Titan, Vanadin und/oder Molybdän enthält. Die verfestigten Teilchen
werden anschließend zu größeren Körpern verdichtet. Diese Körper nun sind geeignet
für anschließende Metallverarbeitungsverfahren, z. B. durch Strangpressen.
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Die rasche Abkühlungsgeschwindigkeit während der Feinzerkleinerung
ermöglicht, daß erheblich größere Mengen an Legierungszusätzen in die Aluminiumlegierungen
eingearbeitet werden können.
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Eine erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial zu verwendende Aluminiumlegierung
besteht z. B. im wesentlichen aus 4,5 bis 13 Gewichtsprozent Kupfer,
1,5 bis 5 Gewichtsprozent Mangan, 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent Zirkonium
und 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent Vanadin, der Rest ist Aluminium sowie
die in normalen Mengen vorhandenen üblichen Verunreinigungen. Hervorragende Eigenschaften
bei erhöhten Temperaturen wurden auch beobachtet bei binären Aluminiumlegierungen,
die einen der folgend genannten Legierungszusätze enthalten: 3 bis
10 0/0
Mangan, 1 bis 60/, Zirkon, 3 bis 120/, Eisen,
2,5 bis 501, Molybdän, 1 bis 60/0 Chrom, 0,5 bis 40/,
Titan oder 0,1 bis 2,5 0/, Vanadin.
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In der Tabelle
1 sind einige Beispiele für die Zusammensetzung
erfindungsgemäß hergestellter Legierungen angeführt.
| Tabelle 1 |
| Chemische Zusammensetzung von pulvermetallurgisch |
| hergestellten Aluminiumlegierungen (Gewichtsprozent) |
| Le- |
| gie- F, Cu M, Cr Ti Zr V MO Al |
| rung |
| Nr. |
| 1 - 6,2 2,5 - - 0,2 0,1 - Rest |
| 2 - 6,2 5,0 - - 0,2 0,1 - Rest |
| 3 - 6,2 2,5 - - 2,0 0,1 - Rest |
| 4 - 11,0 4,5 - - 0,35 0,2 - Rest |
| 5 - 4,5 3,5 - - 1,5 0,8 -
Rest |
| 6 - 6,2 1,5 - - 0,2 1,0 - Rest |
| 7 6,2 0,3 1,5 - 0,2 0,1 - Rest |
| 8 - 5,0 - - - - - Rest |
| 9 - 7,5 - - - - - Rest |
| (Fortsetzung) |
| Le- |
| gie- Fe CU Mn Cr V MO Al |
| rung |
| Nr. |
| T1 Z, |
| 10 - - 10,0 Rest |
| 11 5,0 - - - - |
| - - - Rest |
| 12 7,5 - - - - - - - Rest |
| 13 10,0 - - - - - - - Rest |
| 14 - - - - - 2,0 - - Rest |
| 15 - - - - - 4,0 - - Rest |
| 16 - - - - 2,0 - - - Rest |
| 17 - - - - - - 2,5 - Rest |
| 18 - - - - - - - 2,5 Rest |
| 19 - 5,0 Rest |
| 20 - - - 1,5 - - - - Rest |
| 21 - - - 3,0 - - - - Rest |
| 22 1,5 6,2 - - - 0,2 0,1 - Rest |
| 23 - - 5,0 - 0,5 1,0 0,5 - Rest |
| 24 - - 5,0 - - 2,0 - - Rest |
| 25 - - 5,0 - 2,0 - - - Rest |
| 26 2,0 - 5,0 - - - - - Rest |
| 27 7,5 - 3,5 - - - - - Rest |
| 28 - - 5,0 1,0 1,0 1,0 1,0 - Rest |
| 29 7,5 - - - - 2,0 - - Rest |
| 30 7,5 - - - 2,0 - - - Rest |
| 31 7,5 - - 2,0 - - - - Rest |
Die Legierungen von Tabelle
1 wurden hergestellt, indem man zuerst eine homogene
flüssige Schmelze der endgültigen Legierungszusammensetzung in einer in der Figur
dargestellten Vorrichtung zerstäubte.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Graphittiegel 1
und einem
am unteren Teil des Tiegels befestigten Graphitstab 2 von 2,54 cm Durchmesser. Der
Graphitstab 2 besitzt einen Längskanal 3, der in Verbindüng mit dem Innenraum
4 des Graphittiegels 1 steht. Rund um Graphitstab 2 ist ein ringförmiger
Behälter 5
mit mehreren in Verbindung mit dem Hohlraum 10
des Behälters
5 stehenden Düsen 6 vorgesehen. Die Düsen 6 sind in einem Winkel
derart nach unten gerichtet, daß die durch die Achsen der Düsen 6
gebildeten
Linien sich in einem Punkt unterhalb des Graphitstabs 2 schneiden. Ein Schlauch
bzw. Rohr 7 ist mit dem Behälter 5 verbunden. Es ist an eine nicht
gezeigte Druckgasquelle, z. B. an die Druckluftleitung angeschlossen. Unmittelbar
unterhalb von Stab 2 kann ein Behälter 8 angebracht sein, der eine Kühlflüssigkeit
9, z. B. Wasser, enthält.
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Das zu zerstäubende geschmolzene Metall 11 ist in dem Graphittiegel
1 enthalten, aus dem es durch den Kanal 3 austritt. Wenn man ein Gas,
z. B. Druckluft, durch Behälter 5 bläst, werden die aus den Düsen
6 austretenden Gasstrahlen 13 einen Strahlenkegel bilden, der sich
in einem Punkt unterhalb des Kanals 3 schneidet. Das geschmolzene Metall,
das am unteren Teil von Kanal 3 austritt, wird durch den Kegel von Luftstrahlen
zerstäubt, wobei die so gebildeten Teilchen 12 rasch verfestigt und im Behälter
8
gesammelt werden. Während bei der Zerstäubung eine genügend rasche Abkühlung und
Verfestigung der Teilchen 12 erfolgt, verhindert die Kühlflüssigkeit 9 das
Zusammenbacken der Teilchen.
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Es ist selbstverständlich, daß auch andere Vorrichtungen für die Feinzerkleinerung
von geschmolzenem Metall verwendet werden können. So könnten z. B. der Behälter
8 und die Flüssigkeit 9 weggelassen werden, wenn genügend Fallraum
für die zerstäubten Teilchen vorgesehen ist. Die Teilchen 12 wUrden dann in der
Luft genügend rasch abgekühlt, und auch das Zusammenbacken der Teilchen würde verhindert.
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Die verfestigten Teilchen 12 werden dann zu einem Gegenstand verdichtet.
Hierbei sollen die Dichten des Gegenstands und der verfestigten Teilchen im wesentlichen
die gleichen sein. Die hergestellten Gegenstände können dann durch bekannte Verfahren
und Mittel in die gewünschte Gestalt oder Form weiterverarbeitet werden.
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Ein Teil der in Tabelle 1 angegebenen Legierungspulver wurden
nacheinander a) kaltverdichtet, b) heißverdichtet und c) strAnggepreßt.
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Bei der Kaltverdichtung wurde das Pulver in eine 16,2 mm weite,
aus gehärtetem Stahl bestehende Preßform gebracht und anschließend von beiden Seiten
unter einem Druck von 1760 kg/CM2 gepreßt. Vor Beschickung der Form mit dem
Legierungspulver wurden die Stempel und Forinwände mit einem dünnen Film von Stearinsäure
und Aluminiumflockenpigment in Tetrachlorkohlenstoff geschmiert. Nach Beendigung
der Kaltverdichtung wurde der rohe Barren aus der Form ausgestoßen.
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Zum Heißpressen dieser rohen Preßlinge wurde die normale Strangpreßmatrize
in einer Strangpresse durch einen Vollstopfen ersetzt. Der rohe Preßling wurde dann
in die erhitzte Kammer gebracht und etwa 3 Minuten lang, bis die Masse die
gewünschte Preßtemperatur erreicht hatte, einem leichten Druck unterworfen. Dann
wurde der Druck nach und nach gesteigert, bis eine Belastung von 5620 kg/cm2
erreicht war. Dieser Druck wurde 5 Minuten lang gehalten. Danach wurde der
Vollstopfen entfernt und durch eine Matrize ersetzt. Nachdem sie die Preßtemperatur
erreicht hatte, wurde die heiß verdichtete Metallmasse mit einer Geschwindigkeit
von etwa 45,7 cm pro Minute ausgestoßen. Die stranggepreßten Proben wurden anschließend
durch eine Drahtziehdüse gezogen, wobei die Ziehdüse etwas kleiner war als die Strangpreßdüse,
so daß eine kleine Verminderung des Querschnitts bewirkt wird.
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Die übrigen Legierungen von Tabelle 1 wurden nach einem verkürzten
Verfahren verarbeitet, indem man die der Heißverdichtung vorausgehende Stufe der
Kaltverdichtung wegließ. Die Arbeitsweise bestand darin, daß man das Pulver in eine
heiße Strangpreßvorrichtung brachte, in der man die Matrize durch einen Blindstopfen
ersetzte, daß man dann unmittelbar anschließend den Stempel auf die kalte Beschickung
aufsetzt und die pulvrige Beschickung einem Druck von etwa 1400 kg/cm2 unterwirft,
während man das Pulver in der Ausstoßkammer erhitzt. Nachdem das Pulver die Temperatur
der Ausstoßkammer erreicht hatte, erhöht man zur Verfestigung der Masse die Belastung
auf etwa 7000 kg/CM2. Man ersetzt dann den Blindstopfen durch die gewünschte
Matrize und führt mit dem verfestigten Material in der oben beschriebenen Weise
das Strangpreßverfahren durch.
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Nicht wärmebehandelte Strangpreßproben aller Legierungen von Tabelle
1 wurden, nachdem sie 48 Stunden lang einer Temperatur von 316'C ausgesetzt
waren, bei dieser Temperatur auf ihre Festigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 zusammengestellt.
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In den Spalten
131), 8D und 4D wird die Bruchdehnung für verschiedene
Meßlängen angegeben. So bedeutet z. B.
13D, daß die Meßlänge vor der Prilfung
das 13fache des Durchmessers des Probestabes beträgt. Die Dehnung wird dann in Prozenten
dieser Länge ausgedrückt.
| Tabelle 2 |
| Festigkeitseigenschaften von pulvermetallurgisch her- |
| gestellten Strangpreßlingen bei 316'C |
| (Kurzzeitfestigkeitsprüfung nach 48stündiger Behand- |
| lung bei 316'C) |
| Le- Preß- Ein- |
| .e- tem- Zugfestig- Streck- % Dehnung schnü- |
| 9 pera- keit grenze rung |
| tur |
| Nr. (0 Q (kg/mm2) (kg/hun2) 13D 8D 4D
0/" |
| 1 427 12,5 8,9 12 - - 66 |
| 2 427 13,1 8,4 18 24 39 69 |
| 3 427 13,4 8,5 28 40 63 72 |
| 4 427 13,4 9,9 18 26 40 58 |
| 5 427 13,7 9,1 20 27 40
56 |
| 6 427 12,0 9,2 17 23 - 78 |
| 7 427 12,9 9,7 15 22 35 77 |
| 8 427 12,2 8,2 16 - - 73 |
| 9 455 11,1 6,8 25 - - 67 |
| 10 455 11,9 6,1 19 - - 26 |
| 11 455 13,2 10,2 14 - - 47 |
| 12 482 16,1 12,1 12 - - 48 |
| 13 482 15,7 10,0 6 - - 4 |
| 14 427 9,1 5,9 19 - - 52 |
| 15 427 9,6 6,3 23 - - 48 |
| 16 427 10,7 8,5 19 26 35 61 |
| 17 427 9,0 5,6 18 24 - 79 |
| 18 427 8,2 6,0 11 16 21 72 |
| 19 427 9,5 7,1 12 18 26 58 |
| 20 427 8,8 6,7 11 15 22 64 |
| 21 427 12,0 9,0 11 15 - 50 |
| 22 427 8,5 5,3 20 28 40 84 |
| 23 482 171 13,4 15 20,8 40 54 |
| 24 455 13:6 8,6 22 30 44 55 |
| 25 455 14,9 10,2 15 17 15 - |
| 26 427 9,7 6,0 20 28 26 - |
| 27 455 15,9 10,0 3 8 13 3 |
| 28 482 16,4 12,2 8 10 8 21 |
| 29 482 17,3 11,3 11 14 - 25 |
| 30 482 16,7 11,6 15 22 29 65 |
| 31 482 19,3 13,7 10 20 20 36 |
Nicht wärinebehandelte Strangpreßproben sämtlicher Legierungen der Tabelle
1 wurden außerdem bei Raumtemperatur geprüft, nachdem sie 48 Stunden einer
Temperatur von
316'C ausgesetzt waren. Die dabei erhaltenen Meßergebnisse
sind in Tabelle
3
zusammengestellt. Die Höhe der Werte zeigt die große Temperaturstabilität
dieser Legierungen.
| Tabelle 3 |
| Festigkeitseigenschaften der pulvermetallurgisch her- |
| gestellten Strangpreßlinge bei Zimmertemperatur |
| (Die Preßlinge wurden 48 Stunden vor der Prüfung |
| auf Festigkeit einer Temperatur von 316'C ausgesetzt) |
| Le- Strang- Ein- |
| rung preß- Zugfestig- Streck- 0/0 Dehnung schnü- |
| rung tem- keit grenze rung |
| peratur |
| Nr. (" Q (kg/mm2) (kg/mm2) 13D 8D
4D (-Ij |
| 1 427 34,0 24,9 6 8 14 41 |
| 2 427 43,8 28,7 5 - - 11 |
| 3 427 50,8 43,1 3 - - 7 |
| 4 427 50,1 33,0 4 - - 12 |
| 5 455 51,4 44,0 7 - - 14 |
| 6 4,27 34,2 26,3 7 - - 33 |
| 7 427 34,8 27,1 8 11 18 46 |
| 8 427 25,0 19,1 13 - - 60 |
| 9 455 30,1 24,2 10 - - 31 |
| 10 455 39,6 21,9 3 - - 11 |
| 11 455 27,1 20,3 11 - - 66 |
| 12 482 33,5 25,7 9 - - 53 |
| 13 482 36,9 26,8 7 - 21 |
| 14 427 35,3 31,2 7 25 |
| 15 427 42,3 33,2 6 25 |
| 16 427 24,5 21,0 10 68 |
| 17 427 21,6 18,1 12 64 |
| 18 427 17,8 14,9 13 19 29 74 |
| 19 427 21,4 15,6 12 17 26 61 |
| 20 427 17,7 13,9 14 19 31 77 |
| 21 427 22,6 18,0 11 16 26 65 |
| 22 427 29,8 21,2 9 12 19 45 |
| 23 482 44,4 39,2 6 - - 25 |
| 24 455 48,6 42,0 6 - - 22 |
| 25 455 35,7 28,6 9 14 20 46 |
| 26 427 29,2 23,8 11 18 24 56 |
| 27 455 44,4 28,2 2 7 3 5,8 |
| 28 455 44,5 28,7 3 3 5 8,0 |
| 29 482 44,8 35,2 8 12 |
| 19 39 |
| 30 482 34,7 23,6 10 14 22 56 |
| 31 482 39,3 29,4 7 11 16 36 |
Zum Vergleich werden in Tabelle 4 die Werte von zwei üblichen Aluminiumknetlegierungen,
z. B. Legierung
7075-T 6 (Nennzusammensetzung:
1,6 0/, Kupfer, 2,50/,
Magnesium, 5,70/0 Zink,
0,250/" Chrom, Rest: Aluminium) setzung. 4,5 0/0
und Kupfer, Legierung 0,9 0/, 2014-T Silicium,
6 (Nennzusammen- 0,8 0/0 Mangan,
0,5 0/0 Magnesium, Rest Aluminium), angegeben, und zwar die bei
316'C und die bei Raumtemperatur gemessenen Werte.
| Tabelle 4 |
| Eigenschaften -üblicher Knetlegierungen |
| Be- Bei Raum- |
| hand- Bei 316'C gemessene Werte temPera- |
| lungs- tur ge- |
| Legierung zeit bei messene |
| 3160C Zug- Streck- Deh- Werte |
| in festigkeit grenze nung Streck- |
| Stun- 4D grenze |
| den (k.-/MM2) (kgimM2) (kglmm.) |
| 7075-T6 1/3 13,8 4,9 55 - |
| 7075-T6 100 6,0 4,6 80 11,3 |
| 2014-T6 -1/3 7,0 6,3 30 - |
| 2014-T6 100 5,6 4,6 50 10,2 |
Wie aus einem Vergleich der Werte von Tabellen 2 und 4 hervorgeht, sind die bei
316'C erhaltenen Verbesserungen der Festigkeitseigenschaften durch Zugaben
von Legierungsbestandteilen in Mengen, welche die bisher bei der Herstellung fehlerfreier
und verarbeitbarer Gußkörper möglichen Mengen übersteigen, sehr erheblich.
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Tabelle2 bringt eine große Anzahl von Legierungen und zeigt in den
bei 316'C gemessenen Werten gegenüber den bisherigen Legierungen erheblich
überlegene Eigenschaften an. Die schlechtesten Werte für Zugfestigkeit liegen bei
7,2 kg/mm2, während für die Streckgrenze als niedrigster Wert 5,3
kg/mm2 angegeben wird. Zugfestigkeiten in Höhe von 19,4 kg/mm2 und Streckgrenzenwerte
in der Höhe von 13,8 kg/mm2 wurden festgestellt für Legierungen, welche die
großen Mengen Legierungszusätze nach Tabellen 1 und 2 enthielten und nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt waren. Außerdem kann man aus Tabelle
2 ersehen, daß mehr als zwei Drittel der erfindungsgemäß hergestellten Legierungen
bei 316'C gemessene Werte von über 10,5 kg/mm2 für die Zugfestigkeit
bzw. von über 7,0 kg/mm2. für die Streckgrenze zeigen.
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Ganz allgemein kann man aus Tabelle 2 ersehen, daß die dort aufgeführten
Legierungen in die folgenden Gruppen eingereiht werden können, wobei die mechanischen
Eigenschaften bei 316'C gemessen wurden, nachdem man die Proben 48 Stunden
auf 3160C erhitzt hatte-, 1. Legierungen, die im wesentlichen aus
3 bis 10 l)/() Mangan, im übrigen aus Aluminium und normalen Mengen
von Verunreinigungen bestehen, zeigen Zugfestigkeitswerte von etwa 10,5 bis
etwa 12,6 kg/mm2, eine Streckgrenze von etwa 5,6 bis etwa
8,5 kg/MM2 und eine Dehnung von etwa 16 bis 25 01, bei einer
Länge, die das 13fache des Durchmessers eines zylindrischen Probestücks beträgt.
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2. Legierungen, die im wesentlichen aus 1 bis 60/0 Zirkonium
und im übrigen aus Aluminium mit normalen Mengen von Verunreinigungen bestehen,
haben Zugfestigkeitswerte von etwa 9,1
bis 9,9 kg/mm2, eine Streckgrenze
von etwa 5,6 bis 6,4 kg/mm' und eine Dehnung von etwa 19 bis
23 0/, bei einer Länge, die das 13fache des Durchmessers eines zylindrischen
Probestücks beträgt.
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3. Legierungen, die im wesentlichen aus 3 bis 121)/()
Eisen und im übrigen aus Aluminium mit Verunreinigungen in normalen Mengen bestehen,
weisen Zugfestigkeitswerte auf von etwa 12,6
bis 16,2 kg/mm2, eine
Streckgrenze von etwa 9,8 bis 12,7 kg/mmz und eine Dehnung von etwa
6 bis 140/, bei einer Länge, die das 13fache des Durchmessers eines zylindrischen
Probestücks beträgt. 4. Legierungen, die im wesentlichen aus 2,5 bis
5010 Molybdän und im übrigen aus Aluminium mit normalen Mengen von Verunreinigungen
bestehen, haben Zugfestigkeitswerte von etwa 7,7 bis 9,9 k g/MM2,
eine Streckgrenze von etwa 5,6 bis 7,8 kg/mm2 und eine Dehnung von
etwa 11 bis 120/0 bei einer Länge, die dem 13fachen Durchmesser eines zylindrischen
Probestücks entspricht.
Legierungen, die im wesentlichen aus
1 bis 6 %
Chrom und im übrigen aus Aluminium und den normalen Mengen
von Verunreinigungen bestehen, haben Zugfestigkeitswerte von etwa 8,4 bis
12,7 kg/mm", eine Streckgrenze von etwa 6,3
bis 9,2kg/mm" und eine
Dehnung von etwa 110/0 bei einer Länge, die dein 13fachea Durchmesser eines zylindrischen
Probestücks entspricht. 6. Legierungen, die im wesentlichen aus
0,5 bis 40/, Titan und im übrigen aus Alumiräuni -und den normalen Mengen-
von Verunreinigungen bestehen, haben Zugfestigkeitswerte von etwa 9,8 bis
11,3 kg/MM2, eine Streckgrenze von etwa 5,6 bis 9,2 kg/mmz
und eine Dehnung von etwa 18 bis 200/, bei einer Länge, die dem 13fachen
Durchmesser eines zylindrischen PröbestübIk# entspricht. 7. Legierungen,
die im wesentlichen aus 0,1 bis 2,5 0/, Vanadin und im übrigen aus
Aluminium und normalen Mengen von Verunreinigungen bestehen, haben Zugfestigkeitswerte
von 7,7 bis 9,2 kg/MM2, eine Streckgrenze von etwa 4,9 bis
5,6 kg/mm2 und eine Dehnung von etwa 18 0/0
bei einer Länge, die dem
13fachen Durchmesser eines zylindrischen Probestücks entspricht.
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g. Legierungen, die im wesentlichen aus 4,5 bis 130/, Kupfer,
1,5 bis 501, Mangan, 0,2 bis 20/, Zirkonium, 0,1 bis 10/, Vanadin
und im übrigen aus Aluminium und normalen Mengen von Verunreinigungen bestehen,
haben Zugfestigkeitswerte von etwa 11,9 bis 13,4 kg/MM2, eine Streckgrenze
von etwa 8,4 bis 10,6 kg/mm2 und eine Dehnung von etwa 12 bis 28 %
bei einer Länge, die dem 13fachen Durchmesser eines zylindrischen Probestücks entspricht.
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9. Legierungen, die im wesentlichen aus 7,5 0/0
Eisen
und 20/, eines der Elemente Chrom, Titan oder Zirkonium sowie im übrigen aus Aluminium
und normalen Mengen von Verunreinigungen bestehen, haben Zugfestigkeitswerte von
etwa 16,1 bis 19,7 kg/MM2, eine Streckgrenze von etwa 11,2 bis 14,1
kg/MM2 und eine Dehnung von etwa 10 bis 15 0/() bei einer Länge, die
dem 13fachen Durchmesser eines zylindrischen Probestücks entspricht.
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10. Legierungen, die im wesentlichen aus 3,5 bis
501,
Mangan, einem oder mehreren der folgend genannten Zusätze, nämlich 2
bis 7,50/0 Eisen, 10/, Chrom, 0,5 bis 20/, Titan, 1 bis 211/,
Zirkonium oder 0,5 bis 10/, Vanadin, sowie aus Aluminium und normalen
Mengen von Verunreinigungen bestehen, haben Zugfestigkeitswerte von etwa
9,1 bis 17,6 kg/mm2, eine Streckgrenze von etwa 5,6 bis
12,7 kg/mm2 und eine Dehnung von etwa 3 bis 220/0 bei einer Länge,
die dem 13fachen Durchmesser eines zylindrischen Probestücks entspricht. Die bei
Zimmertemperatur gemessenen Festigkeitseigenschaften von stranggepreßten, einer
Temperatur von 316'C ausgesetzten Produkten aus erfindungsgemäß hergestellten
Legierungen kann man aus einem Vergleich der Tabellen 3 und 4 als weitaus
überlegen den bei üblichen Aluminiumknetlegierungen, die einer ähnlichen Behandlung
bei 316'C unterworfen waren, gefundenen Werten erkennen. Einige dieser Legierungen
waren in dieser Beziehung besonders ausgezeichnet und zeigten Zugfestigkeitswerte
von mehr als 42,2 kg/MM2 und Streckgrenzen von mehr als 35,2 kg/mm2. In Tabelle
3 beträgt der niedrigste Wert für die Streckgrenze 13,7 kg/MM2; selbst
dieser Wert ist wesentlich höher als der in Tabelle 4 für Legierung 7075-T6
angegebene Wert.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Legierungen zeigen auch wesentlich
erhöhte Werte für den Elastizitätsmodul. So hatten z. B. die Legierungen
9, 12 und 15 von Tabelle 1 folgende Werte für den Elastizitätsmodul:
Legierung Nr. 9 ................. 8750 kg/MM2 Legierung Nr. 12
................ 8260 kg/MM2 Legierung Nr. 15 ................ 7560
kg/MM2 Sämtliche Prozentangaben sind Gewichtsprozente, bezogen auf die Gesamtlegierung.