DE1274348B - Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Werkstuecken aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Werkstuecken aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung

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DE1274348B
DE1274348B DEA45883A DEA0045883A DE1274348B DE 1274348 B DE1274348 B DE 1274348B DE A45883 A DEA45883 A DE A45883A DE A0045883 A DEA0045883 A DE A0045883A DE 1274348 B DE1274348 B DE 1274348B
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William Albert Anderson
William Donald Vernam
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Aluminum Company of America
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent

Description

  • Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit von Werkstücken aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit geschmiedeter bzw. gepreßter Werkstücke aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung aus 3,5 bis 6 0/, Zink, 0,75 bis 4,3 0/, Magnesium, 0,05 bis 0,75 0/, Mangan, 0,05 bis 0,300/, Chrom, Rest Aluminium, in der der Zinkgehalt nicht geringer ist als der Magnesiumgehalt, wobei die Werkstücke lösungsgeglüht, abgeschreckt und warmausgelagert werden.
  • Es ist bekannt, daß Aluminiumlegierungen, die wesentliche Mengen Zink und Magnesium enthalten, allgemein eine hohe Festigkeit entwickeln, wenn sie lösungsgeglüht und ausgelagert werden. So wird in »Auszüge deutscher Patentanmeldungen«, Bd. 19 (1948), S. 488 (Aktenzeichen M 158144 Vla), eine Behandlung von Aluminium-Zink-Magnesium-Legierungen durch Lösungsglühen, Abkühlen und zweistufiges Warmauslagern beschrieben. Aus der USA.-Patentschrift 2 865 796 ist ferner bekannt, daß spannungsrißkorrosionsbeständige Aluminiumlegierungen, die 4 bis 120/, Zink, 1 bis 60/, Magnesium, 0,1 bis 1,5010 Mangan und 0,05 bis 0,60/, Chrom enthalten, durch Lösungsglühen, Abschrecken und Auslagern in kochendem Wasser erzeugt werden können. Eine ähnliche Zielsetzung liegt der deutschen Patentschrift 972684 zugrunde, in der eine Aluminiumlegierung vorgeschlagen wird, in der das Verhältnis Magnesium zu Zink 1: 8 bis 1.- 1 beträgt.
  • Nachteilig an den üblichen Zink und Magnesium enthaltenden Legierungen ist, daß nicht alle diese Legierungen auf die gleiche Behandlung in der gleichen Weise ansprechen und daß durch eine unangemessene Wärmebehandlung die Korrosionsbeständigkeit nachteilig beeinflußt werden kann. Ein weiterer Faktor, der einen starken Einfluß auf die Eigenschaften dieses Legierungstyps ausübt, ist die Gegenwart von anderen Legierungselementen. Unter den Elementen, die häufig in Kombination mit Zink und Magnesium verwendet werden, befindet sich das Kupfer, das gewöhnlich zugesetzt wird, um eine Erhöhung der Festigkeit zu bewirken. Obgleich das Kupfer in dieser Beziehung günstige Wirkungen ausübt, ändert es das Verhalten der Legierungen in einer korrodierenden Umgebung nachteilig. Obgleich insbesondere durch Verwendung kupferfreier Aluminiumlegierungen große Anstrengungen unternommen worden sind, Aluminiumlegierungen mit immer größerer Festigkeit herzustellen, besteht noch immer ein Bedarf an Legierungen, die einen mäßigen Festigkeitsbereich aufweisen und die sich nach sämtlichen üblichen Verfahren, wie z. B. durch Walzen, Schmieden, Strangpressen u. dgl., leicht zu Werkstücken verarbeiten lassen, die erhöhte .Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion aufweisen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion geschmiedeter bzw. gepreßter Werkstücke aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung aus 3,5 bis 6 0/, Zink, 0,75 bis 4,3 0/(, Magnesium, 0,05 bis 0,75 0/, Mangan, 0,05 bis 0,30 % Chrom, Rest Aluminium, in der der Zinkgehalt nicht geringer ist als der Magnesiumgehalt, wobei die Werkstücke lösungsgeglüht, abgeschreckt und warmausgelagert werden. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Werkstücke einer Lösungsglühbehandlung innerhalb des Temperaturbereiches von 371 bis 521'C, jedoch unterhalb der Temperatur, bei der irgendeine Legierungsphase zu schmelzen beginnt, unterwirft; daß man die Werkstücke mindestens so lange innerhalb des genannten Temperaturbereiches hält, bis eine praktisch vollständige Auflösung des Zinks und Magnesiums eingetreten ist; daß man die lösungsgeglühten Werkstücke mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 111 grd/Sek. auf eine Temperatur von 121'C oder darunter abkühlt; daß man die abgekühlten Werkstücke während mindestens 72 Stunden bei Raumtemperatur hält; daß man die Werkstücke danach in zwei Stufen auslagert, wobei sie zunächst auf 93 bis 121'C erhitzt und innerhalb dieses Temperaturbereiches 4 bis 24 Stunden lang gehalten werden und dann die teilweise ausgelagerten Werkstücke auf 138 bis 160'C erhitzt und 8 bis 24 Stunden lang innerhalb dieses Temperaturbereiches gehalten werden und daß man sie schließlich auf Raumtemperatur abkühlt.
  • Die zur Herstellung der Werkstücke verwendeten Legierungen müssen zunächst Zink und Magnesium innerhalb der angegebenen Grenzen aufweisen, damit sich bei ihrer erfindungsgemäßen Behandlung die gewünschten Eigenschaften entwickeln können; der Magnesiumgehalt darf dabei den Zinkgehalt nicht überschreiten. Wenn geringere Mengen von Zink und Magnesium zugegen sind, entwickeln die Werkstücke nicht die gewünschte Festigkeit oder Spannungsrißkorrosionsbeständigkeit, während andererseits größere Mengen dieser Metalle zu Verarbeitungsproblemen sowie ebenfalls zu einer Verschlechterung der Werkstückeigenschaften führen. Obgleich Zink und Magnesium die Hauptlegierungsbestandteile sind, müssen außerdem noch verhältnismäßig geringe Mengen Mangan und Chrom vorliegen. Diese Elemente sind beim Gießen und Bearbeiten der Legierungen vorteilhaft und tragen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei. Geringere Mengen als die oben angegebenen haben nicht die gewünschte Wirkung, während größere Mengen zu Gieß- und Verarbeitungsproblemen führen. Zur Verbesserung der Eigenschaften der Werkstücke können gegebenenfalls außerdem 0,05 bis 0,30 % Zirkonium, 0,01 bis 0,15 % Titan und/oder 0,0005 bis 0,02 % Bor zugegeben werden. In den Legierungen können weiter die üblichen Verunreinigungen, wie Eisen und Silicium, enthalten sein, doch darf der Gesamtgehalt an Eisen plus Silicium 0,6 % nicht überschreiten. Kupfer kann zwar als Verunreinigung zugegen sein, doch darf dessen Menge 0,100/, nicht überschreiten. Aus diesem Grunde werden die Legierungen im vorliegenden Rahmen als »kupferfrei« bezeichnet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine optimale Kombination erwünschter Eigenschaften der fertig verformten Werkstücke aus Aluminium-Zink-Magnesium-Legierungen erreicht.
  • Erfindungsgemäß wird speziell bei den behandelten Werkstücken eine Erhöhung ihrer Beständigkeit gegen Spannungsrißkorrosion erzielt, ohne ihre Festigkeit in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen. Ein weiterer Fortschritt der Erfindung besteht insbesondere darin, daß es bei den genannten Legierungen möglich ist, sowohl die Festigkeit als auch die Beständigkeit der Werkstücke gegenüber Spannungskorrosion über diejenigen Werte hinaus zu erhöhen, wie sie normalerweise nach nur einstufigem Warmauslagern erzielt werden konnten, Im Gegensatz zur bisherigen allgemeinen Erfahrung mit Aluminium-Zink-Magnesium-Legierungen wird erfindungsgemäß die hohe Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion erreicht, ohne daß eine Über-Auslagerung vorläge. Es wurde gefunden, daß Zugfestigkeit und Streckgrenze der Werkstücke durch das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu den Werten, die bei der üblichen einstufigenWarmauslagerung erhaltenwerden, um 1,41 kp/mm2 und mehr erhöht werden konnten, woraus ersichtlich ist, daß keine Überauslagerung stattgefunden hat. Die Beständigkeit der Werkstücke gegenüber Spannungsrißkorrosion ist ebenfalls höher als bei den handelsüblichen bekannten geschmiedeten Werkstücken aus Aluminium-Zink-Magnesium-Kupfer-Legierungen, die in üblicher Weise lösungsgeglüht und warmausgelagert wurden, und auch höher als diejenige von Werkstücken aus kupferfreien Aluminiumlegierungen, die lediglich eine einstufige Auslagerung erhalten haben.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen werden nach den für Aluminiumlegierungen dieses Typs -üblichen Verfahren erschmolzen, gegossen und zu Werkstücken verarbeitet. In denjenigen Fällen, wo das Werkstück warmverformt werden soll, kann die Lösungsglühbehandlung unmittelbar vor der Warmverformung, die Verformung bei einer Temperatur innerhalb des Lösungsglühtemperaturbereiches vorgenommen und sodann langsam auf Raumtemperatur abgekühlt werden, wie es weiter unten ausführlicher beschrieben wird. In anderen Fällen wird die Lösungsglühbehandlung an den geschmiedeten oder gepreßten Werkstücken vorgenommen und diese danach mit einer Geschwindigkeit unterhalb des weiter unten angegebenen Maximalwertes auf Raumtemperatur abgekühlt. Die zum Lösungsglühen erforderliche Zeitdauer hängt von der Dicke des Werkstückes, der Größe der Beschickung und der Glühtemperatur ab. Beim Lösungsglühen von Blech z. B. kann die Glühdauer nur 3 oder 4 Minuten betragen, während zur Behandlung eines Gußblockes oder eines großen geschmiedeten Werkstückes gewöhnlich 1 bis 8 Stunden erforderlich sind. Allgemein sind im unteren Temperaturbereich längere Glühzeiten erforderlich als im oberen Bereich. Die Lösungsglühbehandlung wird vorzugsweise bei 399 bis 466'C durchgeführt.
  • Wenn das lösungsgeglühte Werkstück warmverformt werden soff, wird es bei einer Temperatur oberhalb 371'C, der Mindesttemperatur für das Lösungsglühen, in die Bearbeitungsvorrichtung übergeführt. Wahlweise kann das lösungsgeglühte Werkstück auch auf Raumtemperatur abgekühlt und später zur Verarbeitung innerhalb des oben angegebenen Lösungsglühbereiches erneut erhitzt werden, wobei Zink und Magnesium in fester Lösung vorliegen. Die Warmverformung kann Walzen, Strangpressen, Schmieden u. dgl. oder Kombinationen dieser Verfahren einschließen. Das Werkstück kann selbstverständlich ohne Schaden für eine längere Zeit auf Lösungsglühtemperatur gehalten werden, als für eine Lösung des Zinks und Magnesiums erforderlich ist.
  • Nach Beendigung der Lösungsglühbehandlung bzw. Warmverformung des Werkstückes wird mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit, die durchschnittlich 111 grd/Sek. nicht überschreitet, auf mindestens 121'C abgekühlt. Diese Geschwindigkeit ist im Vergleich z. B. zu deidenigen mit kaltem Wasser, wo die durchschnittliche Abkühlungsgeschwindigkeit 1110 grd/Sek. beträgt, gering. Im Falle eines stranggepreßten oder warmgewalzten Werkstückes kann dieses fortschreitend in dem Maße abgekühlt werden, wie es die Matrize bzw. die Walzen verläßt. Es wurde gefunden, daß Abkühlungsgeschwindigkeiten von mehr als 111 grd/Sek. nachteilig auf die Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion wirken. Auf der anderen Seite ist der Abkühlvorgang nicht über eine in der Fertigungsanlage tragbare Zeitdauer hinaus zu verzögern. Gewöhnlich wird es sich um Minuten handeln, wenn Bleche oder kleine Profile abgekühlt werden, doch können zur Abkühlung von Werkstücken mit großem Querschnitt längere Zeiten erforderlich sein. Das Abkühlmedium kann je nach der Masse der abzukühlenden Werkstücke variieren. Für Werkstücke mit geringerem Querschnitt, die direkt nach der Lösungsglühbehandlung abgekühlt werden sollen, kann heißes bzw. kochendes Wasser angemessen sein, während größere Querschnitte ein drastischer wirkendes Kühlmedium erfordern. Schon ein Luftstrahl oder ein Wassersprühstrahl kann gegebenenfalls ausreichend sein, um die notwendige verzögerte Abkühlung zu erzielen. Es wurde gefunden, daß bereits Abkühlungsgeschwindigkeiten von nur 2,2 grd/ Sek. zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen.
  • Die verzögerte Abkühlung des lösungsgeglühten Werkstückes scheint zu einem Gefüge zu führen, das für den Erfolg der anschließenden zweistufigen Warmauslagerung erforderlich ist. Ein rasch abgekühltes Werkstück besitzt demgegenüber den erforderlichen Gefügezustand nicht.
  • Im Anschluß an das Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Werkstück mindestens 72 Stunden bei dieser Temperatur zwischengelagert, ehe die zweistufige Warmauslagerung beginnt. Die Werkstücke können auch für längere Zeit zwischengelagert werden; doch wird in bezug auf die Eigenschaften des Endproduktes durch eine solche Verlängerung der Zwischenlagerungszeit kein Vorteil erzielt. Wenn die Zwischenlagerungszeit nicht mindestens 72 Stunden beträgt, wird die gewünschte Festigkeit des fertigen Werkstückes nicht erreicht. Während dieser Zeit erfolgt nämlich eine gewisse Kaltaushärtung, wie sich an der Zunahme der Festigkeit erkennen läßt. Auf keinen Fall aber ist die Zunahme der Festigkeit mit derjenigen des fertig verformten Werkstückes zu vergleichen.
  • Ehe die Warmauslagerung vorgenommen wird, kann es wünschenswert sein, die verformten Werkstücke zu richten bzw. restliche Spannungen auf ein Minimum zu verringern, indem eine geringfügige Kaltverf ormung vorgenommen wird, gewöhnlich um 'weniger als 5 0/,. Dieses Ausmaß der Kaltverformung hat auf die Eigenschaften des Endproduktes keine nachteilige Wirkung.
  • Die erfindungsgemäße zweistufige Auslagerungsbehandlung besteht darin, daß das abgekühlte Werkstück zunächst auf 93 bis 121'C erhitzt und 4 bis 24 Stunden bei dieser Temperatur gehalten wird. Der erfindungsgemäß angegebene Temperatur- und Zeitbereich ist wichtig, denn bei niedrigeren Temperaturen und kürzeren Zeiten tritt die erforderliche Auslagerung nicht ein. Auf der anderen Seite führen höhere Temperaturen und längere Zeiten zu einer Über-Auslagerung, was vermieden werden muß. Nach der ersten Auslagerungsstufe kann das Werkstück auf Raumtemperatur abgekühlt und für die zweite Stufe erneut erhitzt werden. Das Werkstück kann aber auch unmittelbar von der Temperatur der ersten Auslagerungsstufe auf die höhere Temperatur der zweiten Auslagerungsstufe zwischen 138 und 160'C erhitzt werden. Innerhalb dieses Temperaturbereiches wird das Werkstück 8 bis 24 Stunden gehalten; danach wird es auf Raumtemperatur abgekühlt. Diese Temperaturen und Zeiten sind in bezug auf die Erzielung der erfindungsgemäßen Ergebnisse von ausschlaggebender Bedeutung.
  • Die mechanischen Eigenschaften des fertigen Werkstückes sind von Lage des Probekörpers zur Verformungsrichtung abhängig, d. h. ob er längs oder quer zur Verformungsrichtung entnommen wurde. Die Mindestzugfestigkeit des fertigen Werkstücks liegt in der Größenordnung von 29,50 kp/MM2 und die Mindeststreckgrenze bei etwa 24,60 kp/mm2.
  • Die Spannungskorrosionsbeständigkeit wird gewöhnlich mit Hilfe einer beschleunigten Korrosionsprüfung bestimmt; im vorliegenden Falle wurden zwei Verfahren angewendet. Bei dem einen Verfahren wird der Probekörper unter eine Spannung entsprechend 750/, seiner Streckgrenze gebracht, bei dem anderen Prüfverfahren werden Blechstreifen um einen Dorn U-förmig herumgebogen. Bei letzterem Prüfverfahren werden die Streifen unter konstanter Durchbiegung geprüft, wie es in einem Aufsatz der American Society for Testing Materials »Special Technical Publication% Nr. 64, S. 255 bis 272 (1944), beschrieben wird. Bei beiden Prüfverfahren werden die Probekörper abwechselnd in eine wäßrige 3,50/,ige NaCI-Lösung eingetaucht und wieder herausgehoben. Wenn sämtliche Probekörper einer Gruppe eine Versuchsdauer von 40 Tagen ohne Reißen bzw. Zerbrechen überstehen, werden sie als praktisch beständig gegenüber Spannungsrißkorrosion angesehen.
  • Bei einer weiteren beschleunigten Korrosionsprüfung wird der Probekörper unter einer Spannung, die 75 0/, seiner Streckgrenze entspricht, in eine wäßrige Lösung eingetaucht, die 300 g NaC1 und 20 g Na2Cr0, je Liter destilliertes Wasser enthält. In die Lösung wird eine geeignete Kathode (Platindrahtsieb) eingetaucht, wobei der unter Spannung stehende Probekörper mit einem Potential von 100 mV als Anode geschaltet ist. Wenn der Probekörper eine Versuchsdauer von 24 Stunden ohne Reißen übersteht, ist er als hochspannungskorrosionsbeständig anzusehen.
  • Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Verbesserung wird durch die folgenden Vergleichsbeispiele erläutert, bei denen Bleche von 1,62 mm Dicke verschiedenen Wärmebehandlungen unterworfen und anschließend geprüft wurden. Die Zugfestigkeit wurde an Standard-Probekörpern bestimmt. Die Probekörper für die Korrosionsversuche wurden, wie oben beschrieben, kaltverformt, ehe sie dem korrodierenden Medium ausgesetzt wurden. Die beiden Versuchslegierungen hatten folgende Zusammensetzung: (A) 4 0/, Zink, 2 0/, Magnesium, 0,3 0/, Mangan, 0,10/0 Chrom, Rest Aluminium, (B) 4 0/0 Zink, 3 0/0 Magnesium, 0,05 0/, Mangan, 0,10/, Chrom, Rest Aluminium. Angaben über die Wärmebehandlungen macht die Tabelle 1.
    Tabelle 1
    Lösungs- Zwischen- Warmauslagerung
    Legie- Wärine- glüh- Glüh- lagerung bei erste zweite
    rung behandlung temperatur dauer Kühlmedium Raum- Tempera- Stunden Tempera- Stunden
    Nr. turstufe turstufe
    OC Stunden temperatur OC C
    A 1 460 1 kaltes Wasser ja 121 48 - -
    2 460 1 siedendes Wasser ja 107 8 149 16
    B 3 493 1 stillstehende Luft nein 121 48 - -
    4 493 1 stillstehende Luft ja 107 8 149 16
    5 399 1 kaltes Wasser nein 121 48 - -
    6 399 1 siedendes Wasser ja 107 8 149 16
    Die durchschnittliche Abkühlungsgeschwindigkeit des Bleches betrug in kaltem Wasser 111 grd/Sek., in siedendem Wasser nicht mehr als 22 grd/Sek. und in stillstehender Luft etwa 2,2 grd/Sek. Die Lagerung der Proben bei Raumtemperatur wurde über einen Zeitraum von 72 Stunden oder länger durchgeführt.
  • Die durchschnittlichen Festigkeitswerte der nach dem obigen Schema ausgehärteten Proben sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.
    Tabelle 2
    wärine- zug- Streck- Deh-
    Legierung behandlung festigkeit grenze nung
    Nr. kp/nirn' kp/nim' 1/o
    A 1 40,1 35,3 13
    2 41,7 37,0 14
    B 3 44,3 35,8 14
    4 46,4 39,4 13
    5 47,1 41,5 13
    6 48,5 42,8 13
    Es ist ersichtlich, daß die zweistufige Warmauslagerung in jedem Fall zu einer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften geführt hat und bei der Abkühlung mit Luft die Zwischenlagerung bei Raumtemperatur günstige Wirkungen auf Zugfestigkeit und Streckgrenze hatte.
  • Bei den Korrosionsprüfungen wurde je drei Probekörper mit Nummer 1 bis 4 einer konstanten Durchbiegung unterworfen und je drei Proben mit Nr. 5 und 6 einer Spannung entsprechend 7511/0 ihrer Streckgrenze ausgesetzt, während das korrodierende Medium auf sie einwirkte. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Tabelle 3 angegeben.
    Tabelle 3
    Beständigkeit gegenüber Spannungsrißkorrosion
    Wärme- Tage bis zum Reißen bzw.
    Legierung behandlung Brechen der Proben
    Nr.
    A 1 3 in 3 Tagen
    A 2 1 in 97 Tagen, 1 in 112 Tagen,
    1 noch in Prüfung
    B 3 1 in 19 Tagen, 1 in 91 Tagen,
    1 in 140 Tagen
    B 4 kein Reißen bzw. Zerbrechen
    in 5 Monaten
    B 5 3 in 34 bis 39 Tagen
    B 6 kein Reißen bzw. Zerbrechen
    in 5 Monaten
    Aus den obigen Ergebnissen gehen die günstigen Wirkungen der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung hervor, d. h., eine verbesserte Festigkeitistgleichzeitig mit verbesserter Spannungskorrosionsbeständigkeit zu erreichen.
  • Bei einem weiteren Prüfversuch wurde eine Legierung der folgenden Zusammensetzung verwendet: 3,900/, Zink, 2,87 "/, Magnesium, 0,25 0/0 Mangan, 0,18 0/0 Chrom, 0,02 0/0 Titan, 0,04 "/, Kupfer, 0,11 % Eisen, 0,06 0/0 Silicium, Rest Aluminium. Zwei 7,6 cm dicke Platten aus der Legierung wurden bei 460'C lösungsgeglüht und auf 6 cm warmgewalzt. Eine Platte wurde in kaltem Wasser abgeschreckt, während die andere Platte in Wasser von 82'C eingetaucht wurde. Bei dem letzteren Kühlverfahren betrug die Abkühlgeschwindigkeit etwa 5,6 grd/Sek. Die schroff abgeschreckte Platte wurde während 48 Stunden bei 121'C ausgelagert, wogegen die andere in zwei Stufen ausgelagert wurde, und zwar zunächst 8 Stunden bei 107'C und danach 16 Stunden bei 149'C. Die mechanischen Eigenschaften der mit kaltem Wasser abgeschreckten Platte waren wie folgt: Zugfestigkeit ............... 40,1 kp/mm' Streckgrenze ............... 31,7 kp/mm2 Dehnung .................. 60/0 Die andere Platte wies eine Zugfestigkeit von 42,2 kp/MM2, eine Streckgrenze von 34,8 kp/mm2 und eine Dehnung von 7 % auf. Proben der beiden Platten wurden der oben beschriebenen elektrolytischen Korrosionsprüfung unterworfen. Die aus der schroff abgeschreckten Platte hergestellten Proben rissen nach 12,5 Stunden, während die aus der anderen Platte hergestellten Probekörper nach 24 Stunden Versuchsdauer noch nicht gerissen waren, was die Vorteile des langsamen Abkühlens sowie der zweistufigen Warmauslagerung gemäß vorliegender Erfindung unterstreicht.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit geschmiedeter bzw. gepreßter Werkstücke aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung, aus 3,5 bis 60/, Zink, 0,75 bis 4,3 0/, Magnesium, 0,05 bis 0,75 % Mangan, 0,05 bis 0,30"/, Chrom, Rest Aluminium, in der der Zinkgehalt nicht geringer ist als der Magnesiumgehalt, wobei die Werkstücke lösungsgeglüht, abgeschreckt und warmausgelagert werden, d adurch gekennzeichnet, daß man die Werkstücke einer Lösungsglühbehandlung innerhalb des Temperaturbereiches von 371 bis 521'C, jedoch unterhalb der Temperatur, bei der irgendeine Legierungsphase zu schmelzen beginnt, unterwirft; daß man die Werkstücke mindestens so lange innerhalb des gesamten Temperaturbereiches hält, bis eine praktisch vollständige Lösung des Zinks und Magnesiums eingetreten ist; daß man die lösungsgeglühten Werkstücke mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 111 grd/Sek. auf eine Temperatur von 121'C oder darunter abkühlt; daß man die abgekühlten Werkstücke während mindestens 72 Stunden bei Raumtemperatur hält; daß man die Werkstücke danach in zwei Stufen auslagert, wobei sie zunächst auf 93 bis 121'C erhitzt und innerhalb dieses Temperaturbereiches 4 bis 24 Stunden lang gehalten werden, und dann die teilweise ausgelagerten Werkstücke auf 13 8 bis 160'C erhitzt und 8 bis 24 Stunden lang innerhalb dieses Temperaturbereiches gehalten werden und daß man sie schließlich auf Raumtemperatur abkühlt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsglühbehandlung bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 399 bis 466'C durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke für eine Zeitdauer von 3 Minuten bis 8 Stunden innerhalb des Lösungsglühtemperaturbereiches gehalten werden. 4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3 auf eine Legierung nach Anspruch 1, die zusätzlich 0,05 bis 0,300/, Zirkonium, 0,01 bis 0,1501,) Titan und/oder 0,0005 bis 0,020/, Bor sowie gegebenenfalls bis 0,10/, Kupfer und bis 0,6l)/, Eisen und Silicium enthält. 5. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierung unmittelbar nach der Lösungsglühbehandlung innerhalb des Temperaturbereiches von 371 bis 521'C warmverformt und danach die erhaltenen Werkstücke gemäß Anspruch 1 auf Raumtemperatur abkühlt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 972 684; Auszüge deutscher Patentanmeldungen Bd. 19 (1948), S. 488 (Aktenzeichen M 158144 Wa); USA.-Patentschrift Nr. 2 865 796.
DEA45883A 1963-04-29 1964-04-27 Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit und Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Werkstuecken aus einer kupferfreien Aluminiumlegierung Pending DE1274348B (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2865796A (en) * 1955-10-12 1958-12-23 Rosenkranz Wilhelm Method of increasing stress corrosion resistance of aluminum alloys
DE972684C (de) * 1939-02-22 1959-09-17 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verwendung von Aluminiumlegierungen zur Herstellung von auf Spannungskorrosin beanspruchten Teilen

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