DE1458550A1

DE1458550A1 - Aluminium-Mangan-Legierungen

Info

Publication number: DE1458550A1
Application number: DE19641458550
Authority: DE
Inventors: Raymond Chevigny; Jean-Louis Mercier
Original assignee: Pechiney SA
Current assignee: Pechiney SA
Priority date: 1963-02-14
Filing date: 1964-02-14
Publication date: 1969-01-23
Also published as: BE643808A; NL6401282A; US3341368A; GB1062731A; DE1458550B2; FR1357120A

Description

DR. ING. F. WUKSTHOFF DIPL. ING. G. PULS

DRXT.PECHMANN PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 9 SOHWEIOERSTHASSE 2 TXLXFOS 22 Oe 51

TBIiBGItAMMADBBSSB :

München

tA-27 363

zu der Patentanmeldung

PEGHIHEY, Gompagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiquös, 23» rue Balzac, Paris

!Frankreich

"betreffend
Aluminium — Mangan — Legierungen

Derartige Aluminiua-Mangan-Legierungen fallen unter die ASlSQB. Br* A-02.001 und A-02.002/A-MU Sie enthalten noch folgende Elemente:

Mangan : 0,8 bis 2 #

Eisen ι Ms 0»4- 56

Silicium t Me 0,3 #

Kupfer t Ma 0,1 i>

Ss ist weiterhin bekannt, den Eisengehalt Ms auf ungefähr t i> au erhöhen, um die Tenden* sum Grobwaehattt» herafesm»et»en.

SOi8 0.4 /083

Diese Legierungen werden gewalzt und geglüht- oder gewalzt und auf halbhart kalt gehärtet oder gewalzt und hart kaltverfonat (ecroui 4/4 dur) verwendet und dienen hauptsächlich zur Herstellung von Blechen, die sich ziehen, tiefziehen und schneiden lassen.

Die aus Blechen der geglühten Legierungen A-M1 durch Tiefziehen oder Drücken erhaltenen Fäpfchen weisen jedoch einen Mangel auf, der in dem Auftreten von anormalen Vorsprüngen besteht, welche als "Zipfel" bezeichnet werden· Die Zipfeligkeit in $> ergibt sich aus der Gleichung:

ο $ X J-. ο (% ~ ^n) m 100

in welcher H_M die Höhe des höchsten Zipfels des Hapfchens

Ii die Höhe der verschiedenen Kerben zwischen den Zipfeln bedeutet,

η die Zahl der Zipfel ist

]ϊ die mittlere Höhe des K|>fchens und C $> demnach den Prozentsatz der Näpfchenhöhe, welcher diese Zipfelfehler aufweist, darstellt.

_{rt Λ λ Λ} , 6AB ORIGINAL

9-Q 9804/0638

Beim Tief ziehen, treten vier wichtige Zipfel auf, die in einem Winkel von 50° zur WaIzriehtung orientiert sind. Durch, lange thermische Behandlung von gegossenen Platten bei erhöhter Temperatur (24 bis 48 h "bei 600 bis 62Ö°G)kann dieser Mangel auf bemerkenswerte Weise herabgesetzt werden.

Beim Drücken treten nur zwei Zipfel auf, _Λ

welche senkrecht zur Walzrichtung orientiert sind

■ * .-'· JC. " ■' ■' .'■ ■'·'■.'' ■'■: ■ ■■■' ! ■ . ■ - :

und von sehr großer Bedeutung sind: 5 bis 15 %·

J^e Erfindung betrifft ein Verfahren, wodurch die Neigung zur Zipfelbildung beim Drücken und Tiefziehen von/Blechen der Legierung A-M1 herabgesetzt wird ,sowie auch derartig gezogene und gedrückte Bleche und daraus hergestellte Gegenstände.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist mindestens eine der foigenden, der Eeihe nach vorzunehmenden Maßnähmen auf, von denen die erste die bedeutendste ifjt:

Der Siliziumgehali» dar üßgierung liegt , , 'is·;'.-- v:v.- zwisehea <G,-2a und 0*40 Φ χ ·.... . .. , .._; , -.., -, Die gegosaenen-Platten aus einer Legierung _:. mit 0,2 bis 0,4 °/° Si werden einer langen thermischen Behandlung bei erhöhter Temperatur unterworfen, und zwar 600 - 620⁰O während 36 bis 48 hj

:' C :· '■·. \ -■ ^!< d ;i -ι ;^; ORIGINAL INSPECTED 909804/0 6 38

Warmvorwalzen, ohne Zwisehenabkiihlung bis auf gewöhnliche Semperaturj

Während dee Walzens werden die Blech« zwischengeglüht, was unter anderem eine Herabsetzung der Kalthärtung (eerouissage) Tor dem letzten Glühen gestattet und somit die Neigung zur 2ipfelbildung herabsetzt·

Die Erfindung wird nooh an Hand τοη Beispielen näher erläutert·

Nach der «or Zeit geltenden Auffassung bedeutet daa Vorhandensein Ton Silizium in A-M1-Legierung eine störende,Komponente, deren Sehalt auf ein Minimum begrenzt bleiben muß· Dieser liegt nach der Höre bei 0,3 $.

Überraschenderweise konnte nun gefunden werden, daß in derartigen Aluminlua-Mangan-legierungen Silisium bei einem Sehalt zwischen 0,2 und 0,4- $ eine nützliche Komponente darstellt» durch deren Anwesenheit beim Tiefziehen oder Drücken τοη daraus hergestellten Walsblechen eine bedeutende Herabsetzung der Neigung aur ²ipfelbildung erreicht wird«

Die Wirkung des Siliziumgehaltea wird, durch drei Yersuchareihen Teraneohaulicht, Ton denen j «de atm* gehend von einer handelsüblichen A-Ä1 -legierung durchgeführt

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wurde» deren Sili*iumgehalt auf die angegebenen Werte gebracht wurde· Die Wärmebehandlungen waren für jede leihe identisch. Die angegebenen Grenzwerte beruhen auf den mehrfach wiederholten Versuchen*

In der ersten Versuchsreihe wurde eine Legierung folgender Zusammensetzung verwendet $

Ilse» t 0,65 £ Mangan s 1,25 5^ Kmpfer : 0,15 i» fltaa : 0,04 £ Rest Aluminium

Die gegossene Platte wurde 24 h auf 59O⁰G angelassen, anschließend ohne Zwischenkühlung bei 52O⁰C Torgewalat» dann in der Kälte um 150 $ verformt und sum Sohlufl in einem feststehenden Ofen geglüht·

. Ia der zweiten Versuchsreihe wurde eine Legierung folgender Zusammensetsung Terwendett

»isen t 0,57 1> Mawgffn i 1,10 ^ Kupfer s 0,10 t fitma t 0*04> Best Aluminium

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Die gegossene Platte wurde einer Wärmebehandlung von 36 h bei 600° unterworfen, ohne Zwischenkühlung bei 500⁰C vorgewalzt, dann kalt um 190 i* verformt und anschließend In einem Durchlaufofen fertig geglüht.

Die dritte Versuchsreihe wurde mit einer Legierung der folgenden Zusammensetzung durchgeführt!

Eisen » 0,65 i» Mangan ι 1,30 f Kupfer : 0,12 i> Titan .ι 0,05 ί> Rest AliUBinlun

Die Wärmebehandlung der gegossenen Platt· dauerte 36 h bei 620⁰C, anschließend wurde ohne Zwischenkühlung bei 53O⁰C vorgewalzt und kalt auf 300 i* verformt. Das Pertigglühen erfolgte im Durchlaufofen.

Die Ergebnis«β dieser Versuche sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabello 1 - Einfluß des Siliolumgehaltea

	Anormale Zipfel beim Drücken	2« Versuchsreihe	Sl	!normal· Zipfel beim Drücken	3.	Si *	Versuchsreihe
1. Versuchsreihe	12 bis 13 Jt 6,5 " 7 *	0.1C 0,24	7 bi· 7,5 * 2,75 bi· 4,5 *	0,16 0,33 0,43	Anormal« Zipfel beim Drücken
Sl Jt	4 3t 2,7 # 4 Jt
0,06 0,22

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Copy

Daraus ist ersichtlich, daß aich die Wirkung Ton Silizium bei einem Gehalt in der Größenordnung von 0,20 $> stark bemerkbar macht, daß der Optimalwert zwischen 0,25 und 0,35 $> zu liegen acheint und daß es unvorteilhaft zu sein scheint, 0,40 i> zu überschreiten.

Der Einfluß der Wärmebehandlung auf die Platten wurd durch Tabelle 2 veranschaulicht, welche sich auf eine Legierung A-M1 der folgenden Zusammensetzung bezieht:

Eisen : 0,65 # Mangan : 1,25 ^ Kupfer : 0,15 #

Titan : 0,04 $ '

Silicium :' 0,06 $> Sest Aluminium

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-X-

Diesem geringen Silissiumgehalt ist ein deutlicher Anisotropiefenler zuzuschreiben* wodurch, der Einfluß der WäriaebehanäluQg der Platten deutlich wird,

Sie Verarbeitungsstufen waren die folgenden t

Yorwalsen bei 520⁰G, gegebnenfalle mit Zwischenkühlung, Kaltverforaung um 100 $ und 150 ?£* Glühen ia feststehenden Ofen

Tabelle 2 Wirkung der Wärmebehandlung

	Anormal« Zipfel bei« Drücken -
24 a bei 59O°C 24 h bei 640⁰C	12 bie 13 $> 6 bie 8 i>

Ee ist ersiohtiieh, daß es vorteilhaft ist, die Wärmebehandlung der Platten, die auch Hoaogenisierungsbehandluag genannt wird« bei hoher Temperatur durchzuführen und die Anlaeaseit sa Terlängem.

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" BAD OrIiGJNAL

«s», —

Der Einfluß des Zwisehenglühenß beim Walzen ergibt eich aus Tabelle 3·

Die erst· Kolonne enteprioht einer Legierung der Zusammensetzung:

Bisen s 0,65 1»

Silicium s 0,33 £

Kupfer t 0,12 #

Mangan * 1,30 £

fitan s 0,05 ?* Best

Sie Kolonne 2 entspricht einer Legierung mit einem Silisiumgehalt tob nurö16 ?t, jedoch sonst gleicher ZusammenaetBung.

In beiden fällen wurden die Platten 36 h bei 620⁰G angelassen oder getempert und dann ohne Zwischenkühlung bei 53O°C bis auf eine Dicke ?on 8 ms vorgewalzt. Anschließend wurden aie kalt auf 1 am heruntergewalzt und zwar gegebenenfalls mit Zwischenglühen üb 3 mm. Zum Schluß

rawch wurde noch/geglüht.

CO OO O

O O) CO OO

Tabelle SinfluS dee Zwiachenglühens

Anormal· Zipfel beim Brücken	mit Zwischenglühen
Ohne Zwischenglühen	1 ί 1,25 96
5,3 3t 5,6*

6AD ORIGINAL

40 X-

Ber Vorteil des Zwischenglühens ist sofort erkennbar·

Schließlich zeigt Tabelle 5 den Einfluß der Kaltverformung vor dem Fertigglühen*

An vier Legierungen Nr, 1 bis 4, deren Zusammensetzungen in Tabelle 4 aufgeführt sind, wurden folgende Bearbeitungsstufen vorgenommen:

36 h bei 62O°C anlassen, bei 53O°C auf 8 mm yorwalzen, auf 2 mm und 1 mm kaltwalzen, Fertigglühen im Durchlaufofen,

Tabelle

Zusammensetzung der Legierungen Hr. 1 bis 4 der Tabelle 5 in ¥>

(Rest Aluminium)

Hr,	Eisen	Silizium	Kupfer	Mangan	Titan
1	0,65	0,16	0,12	1,25	0,05
2	0,65	0,33	0,12	1,20	0,05
3	0,65	0,43	0,12	1,30	0,05
4	0,65	0,35	0,04	1,30	0,05

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Ψ\

ElnfluB der Kaltverformung vor der letzten Gltihung.

Legierung	Kaltverformung um	700 i>
1 2 3 4	300 $	5,6* 5,3 56 5 * 7,8 *
4 * 2,7 Jl 4 * 4,4>

Aus Tabelle 5 geht deutlich herror, daß dl· Wirkung der Kaltverformung unabhängig ist τοη der Zusammensetzung. Durch, die Herabsetzung des Oradea der Kaltverformung vor dem Pertigglühen durch Zwischenglühen wird noch ein letster and geringer Erfolg hinsichtlich der Zipfelbildung erzielt.

Diese im Laboratorium ersielten Ergebnisse werden auch im Betriebsmaßstab erreicht!

Eine erfindungsgesäSe Legierung entsprechend A-M1 der Zusammensetzung:

CO OO CD

Mangan	1	1,21
SillSiUB	:	0,3β
Eisen	t	0,60
Kupfer	• •	0,09

Best Aluminium

wurde 56 h bei 600° homogenisiert, in der Wärme auf 5,5 mm vorgewalzt und kalt auf 25/10 mm ge- ■ walzt, dann zwischengeglüht , auf 12/10 mm herantergewalzt und schließlich fertig geglüht·

Die erhaltenen Bleche wiesen beim Brücken, nur Zipfel in der Größenordnung von 3,5 $> auf, während sie ohne die erfindungs_oemäßen Maßnahmen gewöhnlich 7 $ betragen·

Paten fcansprüch

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Claims

Verfahren zur wesentlichen Herabsetzung der Heigung zur Zipfelbildung beim Tiefziehen und Drücken von Blechen aus A-M1-Legierungen, dadurch gekennzeichnet , daß man Legierungen mit einem Siliziumgehalt zwischen 0,20 und 0,40 $> verwendet und daraus gegossene Platten bei erhöhter Temperatur während längerer Zeit einer Wärmebehandlung unterwirft, insbesondere 36 h bis 48 h bei 600 bis 620⁰C anläßt, man ohne Zwischenkühlung warm bis auf gewöhnliche Temperatur vorwalzt, gegebenenfalls zur Verringerung des Kaltverformungsgrades zwischenglüht und nach der Formgebung glüht.

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