DE1238678B - Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Schmiedeteilen aus Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionsbeständigkeit von Schmiedeteilen aus Aluminiumlegierungen Legierungen der Gattungen AlMg, AlZnMg und A1ZnM,-Cu neigen bekanntlich zu Spannungsrißkorrosion. Der Grad der Empfindlichkeit ist dabei weitgehend von der Gefügeausbildung abhängig. So ist bekannt, daß z. B. Freiform- und Gesenk-Schmiedeteile, die üblicherweise eine ausgeprägte Faser aufweisen, in den verschiedenen Richtungen zu dieser Faser eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegen Spannungskorrosion besitzen. Während die Beständigkeit parallel zur Faser relativ groß ist, ist die Lebensdauer quer zur Faser, vor allem in der Kurzquer-Richtung besonders gering. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung einer Gefügeausbildung, die in allen Richtungen weitgehend unempfindlich gegen Spannungskorrosion ist.
• üblicherweise werden Freiform- und Gesenk-Schmiedeteile in der Weise gefertigt, daß Stranggußbarren zunächst meist quer zur Gießrichtung zu Rohlingen ausgeschmiedet werden, die dann als Ausgangsmaterial für den eigentlichen Schmiedeprozeß dienen. In vielen Fällen werden die Rohlinge auch aus stranggepreßten Stangen oder warmgewalzten Platten entnommen. Durch die Vorverformung der Rohlinge wird in Richtung des Schmiede-, Preß- oder Walz-Vorganges eine mehr oder weniger stark ausgeprägte Faser erzeugt. Beim Fertigschmieden ist man bestrebt, diese Faser parallel zur Richtung der höchsten Beanspruchung zu legen.
• Bei der Herstellung beispielsweise von Gesenk-Schmiedeteilen geht man in der Weise vor, daß zunächst durch Vorschmieden oder Strangpressen oder auch durch Warmwalzen Stangen oder dicke Platten mit ausgeprägter Faser erzeugt werden. Aus diesen Stangen oder Platten werden sodann Rohlinge der benötigten Abmessungen entnommen und im Gesenk fertiggeschmiedet. Die so gefertigten Schmiedeteile weisen in den verschiedenen Richtungen unterschiedliche Festigkeitseigenschaften und vor allem auch ein unterschiedliches Spannungskorrosionsverhalten auf.
• Erfindungsgemäß wird nun dieser Nachteil vermieden, wenn man die Schmiedeteile nicht aus vorverformten Stangen, Platten usw., sondern unmittelbar aus im Wassergußverfahren gegossenen Barrenabschnitten herstellt. Zweckmäßig ist dabei, daß die im Stranggußverfahren hergestellten Gußbarren ausreichend homogenisiert und die Randseigerungen durch Abdrehen bzw. Fräsen beseitigt werden. Sodann werden die Rohlinge dem Gußbarren entnommen und im Gesenk bzw. frei warm geschmiedet. Temperatur und Stärke der Verformung müssen dabei so eingestellt werden, daß das Gußgefüge weitgehend erhalten bleibt und eine Rekristallisation vermieden wird. Das Gefüge derart gefertigter Schmiedeteile ist gleichmäßig feinkörnig, weist im Schliflbild jedoch alle Merkmale eines Gußgefüges auf. Es hat sich gezeigt, daß derartig gefertigte Schmiedeteile in allen Richtungen gleichmäßig gute Festigkeitseigenschaften aufweisen. Das Spannungskorrosionsverhalten bei den erfindungsgemäß gefertigten Teilen ist in allen Richtungen gleich günstig, sogar erheblich besser als bei den in üblicher Weise hergestellten Teilen in der parallel zur Faser liegenden günstigsten Richtung.
• Bei diesen Versuchen wurde festgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Dehnung, noch verbessert werden können, wenn die unmittelbar aus Guß geschmiedeten Teile noch einer 6- bis 72-, vorzugsweise 12- bis 24stündigen Homogenisierungsbehandlung dicht unterhalb der Solidustemperatur der jeweiligen Legierung unterzogen werden.
• Zusätzlich zu der Erfindung können noch andere Maßnahmen zur Verbesserung des Spannungskorrosionsverhaltens angewendet werden, z. B. Wärmebehandlungsverfahren verschiedener Art, wie sie durch die einschlägige Literatur bekannt sind.
• Beispiel Bei nach dem üblichen Verfahren im Gesenk geschmiedeten Steuerkörpern aus der Legierung A1ZnM,Cu 0,5 für hydraulische Bergbaustempel, die nach der Fertigstellung ausgebohrt und in den Bohrungen einem hydraulischen Innendruck unter gleichzeitiger Korrosionsbeanspruchung darch eine wässerige Hydraulikfiüssigkeit ausgesetzt waren, fielen innerhalb von 3 Monaten bis zu 50 1/o durch Spannungskorrosionsrisse aus. Diese Teile waren aus stranggepreßten Rundstangen geschmiedet worden.
• Die gleichen Teile wurden erfindungsgemäß in folgender Weise gefertigt: Gießen der Rundbarren, Homogenisieren 24 Stunden bei 480°C, Abdrehen der Randzone, Aufteilen der Rohlinge, Gesenkschmieden bei 400°C, Glühen der Schmiedeteile 12 Stunden bei 480° C, Abschrecken in Wasser, Bearbeiten, Aushärten.
• Bei den auf diese Weise gefertigten Steuerkörpern trat nach mehr als 1 Jahr Einsatzzeit nicht ein einziger Spannungskorrosionsfall auf.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionsbeständigkeit und zur Erzielung möglichst richtungsunabhängiger Festigkeitseigenschaften von Freiform- oder Gesenk-Schmiedeteilen aus spannungskorrosionsempfindlichen Aluminiumlegierungen, insbesondere der Gattung AlMg, A1ZnMg und A1ZnMgCu, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Teile unmittelbar aus im Wassergußverfahren gegossenen Barrenabschnitten gefertigt werden, wobei Temperatur und Ausmaß der Verformung so eingestellt werden, daß das Gußgefüge weitgehend erhalten bleibt und eine Rekristallisation vermieden wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußbarren, aus denen die Rohlinge entnommen werden, 6 bis 72, vorzugsweise 12 bis 24 Stunden bei Temperaturen dicht unterhalb der Solidustemperatur homogenisiert und die Randseigerungen spanabhebend entfernt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmiedeten Teile einer nochmaligen Homogenisierungsbehandlung von 6 bis 72, vorzugsweise 12 bis 24 Stunden dicht unterhalb der Solidustemperatur unterzogen werden.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die fertigen Teile nach der zweiten Homogenisierungsglühung in Wasser abgeschreckt, dann spanabhebend bearbeitet und zuletzt, sofern sie aushärtbar sind, ausgehärtet werden.