DE1533149B1 - PROCESS FOR IMPROVING THE STRESS CORROSION CHARACTERISTICS IN AICUMG PADDLE PIECES IN THE TRANSVERSAL DIRECTION - Google Patents
PROCESS FOR IMPROVING THE STRESS CORROSION CHARACTERISTICS IN AICUMG PADDLE PIECES IN THE TRANSVERSAL DIRECTIONInfo
- Publication number
- DE1533149B1 DE1533149B1 DE19661533149 DE1533149A DE1533149B1 DE 1533149 B1 DE1533149 B1 DE 1533149B1 DE 19661533149 DE19661533149 DE 19661533149 DE 1533149 A DE1533149 A DE 1533149A DE 1533149 B1 DE1533149 B1 DE 1533149B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- kneading
- pieces
- stress corrosion
- a1cumg
- short transverse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionseigenschaften bei A1Cu-Mg-Knetstücken in deren kurzer Querrichtung bei einer Spannungsbelastung von bis zu 50 % der 0,2-Grenze in der kurzen Querrichtung, wobei Knetstücke verwendet werden, die aus einer A1CuMg-Legierung aus 3 bis 6 Gewichtsprozent Kupfer, 0,8 bis 3 Gewichtsprozent Magnesium, 0,3 bis 1 Gewichtsprozent Mangan, Rest Aluminium mit üblichen Verunreinigungen bestehen, die bei 454 bis 510°C lösungsgeglüht, abgeschreckt, bei Raumtemperatur unter Ausbildung einer bleibenden Verformung von bis zu 5 % bearbeitet und danach warm ausgelagert worden sind.The invention relates to a method for improving the stress corrosion properties in the case of A1Cu-Mg kneading pieces in their short transverse direction under tension up to 50% of the 0.2 limit in the short transverse direction using kneading pieces made of an A1CuMg alloy of 3 to 6 percent by weight copper, 0.8 to 3 percent by weight magnesium, 0.3 to 1 percent by weight manganese, the remainder being aluminum common impurities that are solution annealed at 454 to 510 ° C, quenched, machined at room temperature with formation of a permanent deformation of up to 5% and then have been warmed up.
Seit einiger Zeit werden A1CuMg-Knetstücke auf-Grund ihrer hervorragenden Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften für die verschiedensten Zwecke verwendet.For some time, A1CuMg kneading pieces have been used due to their excellent Strength and toughness properties used for a wide variety of purposes.
Nach der DIN-Norm 1725, Blatt 1, besteht eine typische derartige Legierung der Kurzbezeichnung AlCuMg 2 aus 3,8 bis 4,9 % Kupfer, 1,2 bis 1,8 0/0 Magnesium, 0,3 bis 1,1% Mangan, weniger als jeweils 0,5 % Silicium, Zink und Eisen sowie weniger als 0,2 % Titan und weniger als 0,1% Chrom und zum Rest aus Aluminium. Derartige Legierungen werden bisher hauptsächlich in Form von Blechen oder Platten verwendet, da sie in dieser Form eine hervorragende Zugfestigkeit und Zähigkeit sowie ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eine gute Beständigkeit gegenüber allgemeiner Korrosion und insbesondere Spannungskorrosion besonders bei dünnen Querschnitten, die keiner Spannung in -der kurzen Querrichtung unterliegen, aufweisen: Wie kürzlich gefunden wurde, eignen sich solche Legierungstypen auch für Schmiede- bzw. Knetstücke, da sie auch in diesen Fällen die höchst erwünschte Kombination von vorteilhaften mechanischen Eigenschaften wie in Blech-oder Plattenform aufweisen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Knetstücke besteht darin, daß sie in Verbindung mit Blechen bzw. Platten verwendet werden können, so daß es möglich ist, sämtliche Teile eines Bauteils aus der gleichen oder zumindest ähnlichen Legierungen herzustellen.According to DIN standard 1725, sheet 1, there is a typical alloy of this type the abbreviation AlCuMg 2 made of 3.8 to 4.9% copper, 1.2 to 1.8 0/0 magnesium, 0.3 to 1.1% manganese, less than 0.5% each of silicon, zinc and iron and less than 0.2% titanium and less than 0.1% chromium and the remainder of aluminum. Such So far, alloys have mainly been used in the form of sheets or plates, because in this form they have excellent tensile strength and toughness as well as good Strength to weight ratio and good resistance to general Corrosion and especially stress corrosion, especially with thin cross-sections, that are not subject to tension in the short transverse direction: As recently has been found, such types of alloys are also suitable for forgings or kneading pieces, since they are the most desirable combination of advantageous in these cases too have mechanical properties as in sheet metal or plate form. An essential one The advantage of these kneading pieces is that they can be used in conjunction with metal sheets or Plates can be used so that it is possible to use all parts of a component from the same or at least similar alloys.
Die bekannten Knetstücke der oben angegebenen Zusammensetzung sind jedoch ausgesprochen empfindlich gegenüber Spannungskorrosionsbrüchen bzw. -rissen, wenn die Spannung in der kurzen Querrichtung des Knetstückes einwirkt. Bei Eintauchtests, in denen die unter Spannung stehenden Knetstücke abweschelnd in eine 3,5%ige wäßrige Natriumchloridlösung eingetaucht und wieder herausgenommen wurden, hat sich gezeigt, daß bei Spannungswerten von nur 35 % der 0,2-Grenze und darunter bei diesen Knetstücken Spannungskorrosionsbrüche auftreten. Ferner wurde festgestellt, daß diese Spannungskorrosionsbrüche bereits nach einer Zeit von nur 3 Tagen auftreten können. Damit ist die Verwendbarkeit derartiger AlCuMg-Knetstücke auf Grund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Spannungskorrosion in der kurzen Querrichtung stark eingeschränkt.The known kneading pieces of the composition given above are but extremely sensitive to stress corrosion fractures or cracks, when the tension acts in the short transverse direction of the kneading piece. For immersion tests, in which the kneading pieces under tension weschelt into a 3.5% aqueous Sodium chloride solution has been immersed and taken out again has been shown to that with tension values of only 35% of the 0.2 limit and below with these kneading pieces Stress corrosion fractures occur. It was also found that these stress corrosion cracks can occur after as little as 3 days. So that is the usability such AlCuMg kneading pieces due to their high sensitivity to stress corrosion severely restricted in the short transverse direction.
Aus »Aluminium und Aluminiumlegierungen< von T. A 1 t e n p o h 1, Springer-Verlag, 1965, ist es bereits bekannt, daß man die physikalischen Eigenschaften solcher A1CuMg-Knetstücke durch bestimmte Vorbehandlung wesentlich verbessern kann. Danach ist es möglich, die 0,2-Grenze und die Spannungskorrosionsbeständigkeit dadurch zu erhöhen, daß man derartige A1CuMg-Knetstücke der angegebenen Zusammenseztung bei 454 bis 510°C lösungsglüht, abschreckt, bei Raumtemperatur unter Ausbildung einer bleibenden Verformung von bis zu 5 % bearbeitet und danach künstlich altert. Dadurch wird jedoch die oben erwähnte Empfindlichkeit dieser A1CuMg. Knetstücke gegen Spannungskorrosionsbrüche in der kurzen Querrichtung nicht in dem gewünschten Umfange beseitigt, so daß man bestrebt war, die Spannungskorrosionseigenachaften solcher Legierungen weiter zu verbessern.From "Aluminum and Aluminum Alloys" by T. A1 tenpoh 1, Springer-Verlag, 1965, it is already known that the physical properties of such A1CuMg kneaded pieces can be improved significantly by certain pretreatment. Thereafter, it is possible to increase the 0.2 limit and the stress corrosion resistance by solution annealing such A1CuMg kneading pieces of the specified composition at 454 to 510 ° C, quenching, and machining at room temperature with formation of a permanent deformation of up to 5% and then artificially ages. This, however, reduces the above-mentioned sensitivity of this A1CuMg. Wrought pieces against stress corrosion fractures in the short transverse direction were not eliminated to the desired extent, so that efforts were made to improve the stress corrosion properties of such alloys further.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionseigenschaften von A1CuMg-Knetstücken der oben angegebenen Zusammensetzung in der kurzen Querrichtung anzugeben.The object of the invention is now to provide a method for improving the Stress corrosion properties of A1CuMg kneading pieces of the composition given above to be specified in the short transverse direction.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man die A1CuMg-Knetstücke einer Formgebung in Längsrichtung unterwirft und ihre Zusammensetzung so einstellt, daß ein bestimmter Magnesiummindestgehalt eingehalten wird.It has now been found that this problem can be solved by that one subjects the A1CuMg kneading pieces to a shaping in the longitudinal direction and their Adjusts the composition so that a certain minimum magnesium content is observed will.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionseigenschaften bei A1CuMg-Knetstücken in deren kurzer Querrichtung bei einer Spannungsbelastung von bis zu 50 0/0 der 0,2-Grenze in der kurzen Querrichtung, wobei Knetstücke verwendet werden, die aus einer AlCuMg-Legierung aus 3 bis 6 % Kupfer, 0,8 bis 3 % Magnesium, 0,3 bis 1% Mangan, Rest Aluminium mit üblichen Verunreinigungen bestehen, die bei 454 bis 510°C lösungsgeglüht, abgeschreckt, bei Raumtemperatur unter Ausbildung einer bleibenden Verformung von bis zu 511/11 bearbeitet und danach warm ausgelagert worden sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Knetstücke in Längsrichtung formknetet und ihre Zusammensetzung in der Weise einstellt, daß ihr Magnesiummindestgehalt der folgenden Gleichung genügt: Mgmin. = 0,32 - 0/, Cu (wenn Mn < 0,511/11) bzw. Mgnin. = 0,2 -f- 0,32 - 11/11 Cu -0,4 - 11/11 Mn (wenn Mn > 0,511/11).The invention now relates to a method for improving the stress corrosion properties of A1CuMg kneading pieces in their short transverse direction at a stress load of up to 50% of the 0.2 limit in the short transverse direction, using kneading pieces made from an AlCuMg Alloy of 3 to 6% copper, 0.8 to 3% magnesium, 0.3 to 1% manganese, the remainder aluminum with usual impurities, which are solution annealed at 454 to 510 ° C, quenched, at room temperature with formation of permanent deformation of processed up to 511/11 and then warmed up, which is characterized in that the kneading pieces are kneaded lengthways and their composition is adjusted in such a way that their minimum magnesium content satisfies the following equation: Mgmin. = 0.32 - 0 /, Cu (if Mn <0.511 / 11) or Mgnin. = 0.2 -f- 0.32 - 11/11 Cu -0.4 - 11/11 Mn (if Mn> 0.511 / 11).
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das vorstehend gekennzeichnete Verfahren der Erfindung insbesondere anwendbar auf A1CuMg-Knetstücke, deren Magnesiummindestgehalt folgender Gleichung genügt: Mgmin. = 0,2 + 0,32 - 0/0 Cu (wenn Mn < 0,511/11) bzw. Mgmin. = 0,4 + 0,32 - 11/11Cu-0,4 - 11/11 Mn (wenn Mn > 0,511/11).According to a preferred embodiment, the method of the invention characterized above is particularly applicable to A1CuMg kneading pieces, the minimum magnesium content of which satisfies the following equation: Mgmin. = 0.2 + 0.32 - 0/0 Cu (if Mn <0.511 / 11) or Mgmin. = 0.4 + 0.32 - 11 / 11Cu-0.4 - 11/11 Mn (if Mn> 0.511 / 11).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung läßt sich das oben gekennzeichnete Verfahren der Erfindung insbesondere auf A1CuMg-Knetstücke anwenden, die 3 bis 5 °/11 Kupfer, 1 bis 2 °/11 Magnesium und 0,3 bis 111/11 Mangan enthalten.According to a further preferred embodiment, this can be done above apply the characterized method of the invention in particular to A1CuMg kneading pieces, which contain 3 to 5 ° / 11 copper, 1 to 2 ° / 11 magnesium and 0.3 to 111/11 manganese.
Nach dem Verfahren der Erfindung erhält man A1CuMg-Knetstücke, bei denen innerhalb eines Zeitraumes von mindestens 30 Tagen praktisch keine Spannungskorrosionsbrüche in der kurzen Querrichtung auftraten, wenn sie dem vorstehend beschriebenen Test der abwechselnden Eintauchung in eine NaCI-Lösung und Herausnahme aus derselben bei Spannungswerten von 50 und 7511/11 der 0,2-Grenze ausgesetzt wurden. Dies zeigt, daß die nach dem Verfahren der Erfindung erhältlichen A1CuMg-Knetstücke unter den praktischen Anwendungsbedingungen im wesentlichen spannungskorrosionsbeständig sind.According to the process of the invention, A1CuMg kneading pieces are obtained which practically no stress corrosion fractures within a period of at least 30 days occurred in the short transverse direction when subjected to the test described above alternating immersion in an NaCl solution and removal therefrom were exposed to the 0.2 limit at voltage values of 50 and 7511/11. This shows, that the A1CuMg kneading pieces obtainable by the process of the invention are among the practical application conditions are essentially resistant to stress corrosion.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Knetstücke« sind sämtliche Knet- bzw. Schmiedestücke zu verstehen, die durch Formkneten oder durch Formen von Hand hergestellt worden sind. So kann z. B. ein Gußbarren oder ein anderer Körper geeigneter Größe durch Formkneten in eine beliebig komplizierte Form übergeführt werden, indem ein in eine spezielle Form gegossener Körper oder sogar ein flacher oder runder Körper ein oder mehrere Male zwischen einer Reihe von Vorbereitungs- und Nachbearbeitungsstufen gepreßt wird, wodurch der Körper allmählich in die gewünschte Gestalt gebracht wird. Unter den Ausdruck »Knetstücke« fallen auch solche Stücke, die durch fortschreitendes Pressen eines Barrens zwischen zwei verhältnismäßig flachen Formflächen in einer Knetpresse erhalten worden sind. Derartige Produkte werden im allgemeinen als »Handknetstücke«bezeichnet und können die verschiedensten Standard- und Spezialformen aufweisen. Dazu gehören auch die vielflächigen, gerundeten, rechteckigen Preßkuchen- und Tablettenformen sowie andere einfache Formen, wie sie in der Knettechnik allgemein bekannt sind. Durch geeignete Bearbeitung des Knetstückes in einer Knetpresse oder durch Schmieden mit Hammer und Amboß können auch kompliziertere Handknetstücke bzw. Handschmiedestücke hergestellt werden. Das Knetstück kann anschließend auch gewalzt, stranggepreßt, in der Drückbank bearbeitet, gegogen, gesägt, gestanzt, auf der Drehbank spanabhebend bearbeitet oder auf andere Weise beliebig behandelt werden., um es in die gewünschte Form zu bringen. Unter denAusdruck »Knetstücke« fallen daher auch solche Stücke, die einer zusätzlichen Behandlung unterworfen worden sind. Wie bereits oben erwähnt, sind die bisher bekannten A1CuMg-Knetstücke außerordentlich empfindlich gegenüber Spannungskorrosionsrißbildung, die bei diesem Legierungstyp stets in der kurzen Querrichtung auftritt.The term "kneading pieces" used here includes all kneading or forgings to be understood by kneading or by shaping by hand have been manufactured. So z. B. a cast ingot or other body more suitable Size can be converted into any complicated shape by kneading a body cast in a special shape, or even a flat or round one Body one or more times between a series of prep and post-processing stages is pressed, whereby the body is gradually brought into the desired shape. The expression "kneading pieces" also includes pieces that are caused by progressive Pressing an ingot between two relatively flat mold surfaces in one Kneading press have been obtained. Such products are generally referred to as "hand kneaders" and can have a wide variety of standard and special shapes. This includes also the multi-faceted, rounded, rectangular press cake and tablet shapes as well as other simple forms as they are well known in the kneading art. By suitable processing of the kneading piece in a kneading press or by forging With a hammer and anvil, more complicated hand kneading pieces or hand forgings can also be made getting produced. The kneading piece can then also be rolled, extruded, Machined in the press bench, cast, sawn, punched, machined on the lathe edited or otherwise treated in any way. to make it into the desired To bring shape. The expression "kneading pieces" therefore also includes pieces that have been subjected to additional treatment. As mentioned above, the previously known A1CuMg kneading pieces are extremely sensitive to it Stress corrosion cracking, which in this type of alloy is always short Transverse direction occurs.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck »kurze Querrichtung« ist die Richtung zu verstehen, die sich an der Kornstruktur des A1CuMg-Knetstückes erkennen läßt. Dabei handelt es sich nicht immer um die kürzeste Dimension des Knetstückes. Bei einem länglichen, flachen, tafelförmigen Knetstück fällt zwar diese Richtung meist mit der Dicke zusammen, wie es bei Platten bzw. Blechen auch der Fall ist, und läßt sich daher leicht erkennen, die kurze Querrichtung kann jedoch stark variieren, wenn die Gestalt des Knetstückes von dieser einfachen Tafelgestalt abweicht, wenn beispielsweise der Querschnitt des Knetstückes verhältnismäßig symmetrisch ist oder wenn das Knetstück eine verhältnismäßig komplizierte Gestalt aufweist. In jedem Falle kann die kurze Querrichtung jedoch leicht durch makroskopische Untersuchung der Kornstruktur und durch Prüfung auf verschiedene Eigenschaften, z. B. die mechanischen und die Spannungskorrosionseigenschaften, ermittelt werden. Das gilt auch für solche Handknetstücke, die einen verhältnismäßig symmetrischen Querschnitt haben, von denen man auf den ersten Blick annehmen könnte, daß sie kurze Querrichtung aufweisen. Wenn jedoch die Kornstruktur dieser Knetstücke untersucht wird, so zeigt sich, daß die kurze Querstruktur zwar nicht so ausgeprägt ist wie bei stark bearbeiteten flachen Stücken, daß aber die Körner durchaus eine kurze Querstruktur aufweisen, deren Ausbildungsgrad von dem Grad der Bearbeitung abhängt, der das Knetstück unterzogen worden ist. Außerdem fehlen der Kornstruktur in der kurzen Querrichtung die für die lange Querrichtung typischen Eigenschaften. Auch in diesem Falle ist die kurze Querrichtung durch makroskopische Untersuchung und durch Messung der mechanischen Eigenschaften und der Spannungskorrosionseigenschaften bei verschiedenen Knetstücken, die verhältnismäßig symmetrische Querschnitte aufweisen, möglich.As used herein, "short transverse direction" is direction to understand, which can be recognized by the grain structure of the A1CuMg kneading piece. This is not always the shortest dimension of the kneading piece. at An elongated, flat, tabular kneading piece usually falls in this direction together with the thickness, as is also the case with plates or sheets, and leaves therefore easy to recognize, but the short transverse direction can vary greatly, if the shape of the kneading piece deviates from this simple table shape, if for example, the cross-section of the kneading piece is relatively symmetrical or when the kneading piece has a relatively complicated shape. In each However, the short transverse direction can easily be caught by macroscopic examination the grain structure and by testing for various properties, e.g. B. the mechanical and the stress corrosion properties can be determined. This also applies to those Hand kneading pieces that have a relatively symmetrical cross-section, of which at first glance one might assume that they have a short transverse direction. However, when the grain structure of these kneaded pieces is examined, it is found that the short transverse structure is not as pronounced as in the case of heavily machined flat ones Pieces, but that the grains have a short transverse structure, their degree of formation depends on the degree of processing to which the kneading piece has been subjected. aside from that If the grain structure in the short transverse direction is missing that for the long transverse direction typical properties. In this case, too, the short transverse direction is macroscopic Investigation and measurement of the mechanical properties and the stress corrosion properties with different kneading pieces that have relatively symmetrical cross-sections, possible.
Diese kurze Querkornstruktur, die bei nahezu allen Knetstücken zu beobachten ist, weist die oben erwähnten schlechten Spannungskorrosionseigenschaften auf, die durch das beanspruchte Verfahren verbessert werden. Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich somit alle Knetstücke hinsichtlich ihrer Spannungskorrosionseigenschaften verbessern, die eine Kornkonfiguration in Querrichtung als Ergebnis eines Knetarbeitsganges aufweisen, der die Ursache für das Auftreten einer Spannungskorrosion ist. Wenn außer dem Kneten noch andere Metallbearbeitungsmaßnahmen durchgeführt werden, so wird die innere Struktur sowohl durch das Kneten als auch durch die anderen Bearbeitungsmaßnahmen beeinflußt.This short transverse grain structure, which is common to almost all kneading pieces has the above-mentioned poor stress corrosion properties which are improved by the claimed method. After the procedure the invention can thus all kneading pieces with regard to their stress corrosion properties improve a grain configuration in the transverse direction as a result of a kneading operation which is the cause of stress corrosion. if besides kneading, other metalworking measures are carried out, so the internal structure becomes through kneading as well as through the other processing measures influenced.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Knetstücke verwendete Aluminiumlegierung besteht aus 3 bis 611,'o Kupfer, 0;8 bis 311/11 Magnesium und 0,3 bis 111/11 Mangan und zum Rest aus Aluminium. Eine besonders gut geeignete Legierung besteht aus 3 bis 511/11 Kupfer, 1 bis 211/11 Magnesium und 0,3 bis 111/11 Mangan und zum Rest aus Aluminium. Was die gegebenenfalls vorhandenen Verunreinigungen anbetrifft, so gelten die allgemeinen Bedingungen für Verunreinigungen bei Legierungen dieses Typs. Das heißt, bezüglich der Art und Menge der Verunreinigungen sollten die folgenden Maximalbedingungen eingehalten werden: Silicium: 0,5 °/o, Eisen 0,501, Chrom 0,10/,) und Zink 0;25 °/o.The aluminum alloy used in the method according to the invention for producing the kneading pieces consists of 3 to 611, 'o copper, 0.8 to 311/11 magnesium and 0.3 to 111/11 manganese and the remainder of aluminum. A particularly suitable alloy consists of 3 to 511/11 copper, 1 to 211/11 magnesium and 0.3 to 111/11 manganese and the remainder of aluminum. With regard to any impurities that may be present, the general conditions for impurities apply to alloys of this type. This means that the following maximum conditions should be observed with regard to the type and amount of impurities: silicon: 0.5%, iron 0.501, chromium 0.10% and zinc 0.25%.
Eine zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besonders geeignete Legierung besteht aus 4,15 bis 4,600/, Kupfer, 1,45 bis 1,650/,) Magnesium, 0,5 bis 0,65 °/o Mangan, Rest Aluminium sowie den folgenden Maximalmengen an Verunreinigungen: Silicium0,15 °/o, Eisen 0,25 °/o, Chrom 0,10 °/o, Zink 0,20 °/o und Nickel 0,05 °/o. Außer diesen Elementen können noch weitere Elemente zugegen sein, beispielsweise bis zu 0,05 °/o Titan und bis zu 0,002 °/o Bor zum Zwecke der Kornverfeinerung. Außerdem muß in den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen A1CuMg-Knetstücken der Mindestgehalt an Magnesium bestimmten Bedingungen genügen, er muß mindestens gleich dem 0,32fachen des Kupfergehaltes sein. Wenn der Mangangehalt jedoch 0,5 °/o übersteigt, kann dieser Mindestgehalt an Magnesium etwas verringert werden, entsprechend der weiter oben angegebenen Gleichung. Der Magnesiumgehalt liegt vorzugsweise um 0,2 °/o über dem Mindestgehalt. Innerhalb des breiteren Bereiches (Mindestgehalt an Magnesium = 0,32 - °/o Cu) sind die erfindungsgemäß erhältlichen Knetstücke der oben angegebenen Zusammensetzung unter Spannungen von bis zu oder etwas oberhalb 50 °/o der 0;2-Grenze, z. B. bei einer Spannung von etwa 21,1 kp/mm2, bezogen auf eine nominelle 0,2-Grenze von 42,2 kp/mm2, für eine üblicheA1CuMg-Legierung (2024-Aluminiumlegierung) praktisch spannungskorrosionsbeständig. Die nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich vorhandenen 0,2 °/o Magnesium erhöhen den zulässigen Spannungswert auf bis zu oder etwas über 75 °/o der 0,2-Grenze, das entspricht einem Spannungswert von etwa 31,6 kp/mm2 für die oben erwähnte 2024-Aluminiumlegierung. Dies zeigen die einleitend beschriebenen Tests, bei denen unter Spannung stehende Knetstücke abwechselnd in eine 3,5°/oige wäßrige Natriumehloridlösung eingetaucht und wieder herausgenommen werden.One particularly suitable for carrying out the method of the invention Alloy consists of 4.15 to 4.600 /, copper, 1.45 to 1.650 /,) magnesium, 0.5 up to 0.65% manganese, the remainder aluminum and the following maximum amounts of impurities: Silicon 0.15%, iron 0.25%, chromium 0.10%, zinc 0.20% and nickel 0.05 ° / o. In addition to these elements, other elements can also be present, for example up to 0.05% titanium and up to 0.002% boron for the purpose of grain refinement. In addition, in the A1CuMg kneading pieces obtainable by the process according to the invention the minimum magnesium content meet certain conditions, it must be at least equal to 0.32 times the copper content. However, if the manganese content is 0.5 ° / o, this minimum magnesium content can be reduced somewhat, according to the equation given above. The magnesium content is preferably 0.2% above the minimum salary. Within the broader range (minimum salary on magnesium = 0.32% Cu) are the kneading pieces obtainable according to the invention composition given above under tensions of up to or slightly above 50% of the 0.2 limit, e.g. B. at a tension of about 21.1 kp / mm2, based on a nominal 0.2 limit of 42.2 kp / mm2, for a common A1CuMg alloy (2024 aluminum alloy) practically resistant to stress corrosion. The one in the preferred embodiment 0.2% magnesium additionally present in the invention increases the permissible stress value up to or slightly above 75% of the 0.2 limit, which corresponds to a voltage value of about 31.6 kgf / mm2 for the 2024 aluminum alloy mentioned above. Show this the tests described in the introduction, in which kneading pieces are under tension alternately immersed in a 3.5% aqueous sodium chloride solution and again be taken out.
Wenn der Mangangehalt den Wert von 0,5 °/o überschreitet, ändert sich die Beziehung zwischen dem Magnesiumgehalt und dem Kupfergehalt. Für diesen höheren Mangangehalt ist der Mindestgehalt an Magnesium, der zur Aufrechterhaltung einer wesentlichen Unempfindlichkeit gegenüber Spannungskorrosion erforderlich ist, etwas geringer. Dementsprechend muß der Mindestgehalt an Magnesium die folgenden Gleichungen erfüllen, wenn die Spannungswerte 50111, der 0,2-Grenze nicht wesentlich überschreiten: (1) Mgmin. = 0,32 - °/o Cu, wenn Mn < 0,5 °/o, (2) Mgmin. = 0,2 -I- 0,32 - °/o Cu -0,4 - °/o Mn, wenn Mn > 0,5 °/o.When the manganese content exceeds 0.5%, it changes the relationship between the magnesium content and the copper content. For this higher one Manganese content is the minimum level of magnesium required to maintain a substantial insensitivity to stress corrosion is required, something less. Accordingly, the minimum magnesium content must meet the following equations meet if the voltage values 50111 do not significantly exceed the 0.2 limit: (1) Mgmin. = 0.32 -% Cu, if Mn <0.5%, (2) Mgmin. = 0.2 - I - 0.32 - ° / o Cu -0.4 -% Mn, if Mn> 0.5%.
Bei der bevorzugtenAusführungsform der Erfindung, bei der die angewendete Spannung bei oder etwas oberhalb 75 °/o der 0,2-Grenze liegen kann, muß der Mindestgehalt an Magnesium die folgenden Gleichungen erfüllen: (3) Mgmin. = 0,2 -I- 0,32 - °/o Cu, wenn Mn < 0,5 °/o, (4) Mgmin. = 0,4 + 0,32 - °/o Cu -0,4 # °/ß Mn, wenn Mn > 0,5 °/a.In the preferred embodiment of the invention in which the employed Voltage can be at or slightly above 75% of the 0.2 limit, the minimum content must be in magnesium satisfy the following equations: (3) Mgmin. = 0.2 - I - 0.32 - ° / o Cu if Mn <0.5%, (4) Mgmin. = 0.4 + 0.32 - ° / o Cu -0.4 # ° / ß Mn if Mn > 0.5 ° / a.
Bei dem Legierungsausgangsmaterial, das erfindungsgemäß eingesetzt wird, handelt es sich im allgemeinen um stranggegossene Barren von geeigneter Größe, wie sie bei Knetarbeiten im allgemeinen verwendet werden. Wie allgemein üblich, wird der Gußbarren vorher zur Entfernung von starken Oberflächenschäden abgeschält und an den Enden beschnitten, um Fehler an seinen Enden zu beseitigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von GuBbarren als Ausgangsmaterial beschränkt, es können vielmehr sämtliche Legierungskörper verwendet werden, die für die beschriebenen speziellen Knetmaßnahmen geeignet sind; z. B. können zur Herstellung verhältnismäßig kleiner Hand- und Formknetstücke oftmals kleine Walzknüppel oder dergleichen verwendet werden. Der Barren bzw. der verwendete sonstige Legierungskörper wird vor dem Kneten in Längsrichtung einer Wärmebehandlung unterworfen, durch die seine innere Struktur homogenisiert wird und innere Spannungen beseitigt werden. Diese Behandlung wird im allgemeinen derart durchgeführt, daß er längere Zeit, z. B. mehr als 10 Stunden, bei einer Temperatur oberhalb von 454°C gehalten wird, obgleich meist eine 20- bis 25stündige Behandlung bei einer Temperatur von 482 bis 496° C angewendet wird. Es können jedoch oftmals noch längere Zeiten bis zu 50 Stunden und länger angewendet werden. Diese Behandlung ist lang genug, um die Auflösung der löslichen Legierungsbestandteile zu bewirken. Die Knetmaßnahmen werden im allgemeinen bei erhöhten bzw. Heißbearbeitungstemperaturen von etwa 316 bis 482°C durchgeführt, meist jedoch zwischen 371 und 482°C, wie es nach dem Stand der Technik allgemein üblich ist.In the alloy raw material used in the present invention are generally continuously cast ingots of suitable size, as they are generally used in kneading work. As is common practice the ingot is peeled off beforehand to remove severe surface damage and trimmed at the ends to remove imperfections at its ends. The invention However, it is not restricted to the use of bullion as a starting material, Rather, all alloy bodies can be used that are for the described special kneading measures are suitable; z. B. can be used to manufacture relatively small hand and form kneading pieces often small rolling billets or the like used will. The ingot or the other alloy body used is made before kneading subjected to heat treatment in the longitudinal direction through which its internal structure is homogenized and internal tensions are eliminated. This treatment will generally carried out in such a way that it lasts for a long time, e.g. B. more than 10 hours, is held at a temperature above 454 ° C, although usually a 20- to 25 hours of treatment at a temperature of 482 to 496 ° C is applied. It however, they can often be used for longer periods of up to 50 hours and longer will. This treatment is long enough to dissolve the soluble alloy components to effect. The kneading measures are generally carried out at elevated or hot working temperatures carried out from about 316 to 482 ° C, but mostly between 371 and 482 ° C, like it is common practice according to the state of the art.
Um den beschriebenen wärmebehandelbaren Legierungen die maximal mögliche Festigkeit zu verleihen, werden sie anschließend noch lösungsgeglüht und künstlich gealtert. So wird das Knetstück etwa 1 bis 2 Stunden oder länger bei einer Temperatur von 454 bis 510°C lösungsgeglüht, obgleich die Behandlungszeit bis zu einem gewissen Grade eine Funktion der Größe des Stückes ist. Die Behandlungszeit, die bei der Lösungsglühbehandlung angewendet wird, muß ausreichend sein, um eine Auflösung der löslichen Legierungsbestandteile zu bewirken. Das Knetstück wird dann abgeschreckt; die zum Abschrecken angewendeten Maßnahmen richten sich im allgemeinen nach der Größe des Knetstückes. Während für ein Knetstück von verhältnismäßig geringer Größe einfaches Eintauchen in Wasser angemessen ist, ist für ein dickeres Stück ein Abschrecken durch Besprühen geeigneter, um eine rasche Abkühlung über die ganze Dicke des Stückes zu erzielen. Das Knetstück wird dann warm ausgelagert, indem es etwa 6 bis 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 149 bis 204°C gehalten wird, wobei vorzugsweise 10 bis 13 Stunden lang innerhalb des Bereiches von 182 bis 199°C gearbeitet wird. Das abgeschreckte Knetstück wird vor der Warmauslagerung schwach kaltverformt. Bei der Kaltbearbeitung wird im allgemeinen eine Stauchung oder bisweilen möglicherweise eine Reckung des Stückes bei Raumtemperatur vorgenommen. Die Kaltverformung dient zur mechanischen Beseitigung von inneren Spannungen und zur Erzielung anderer bekannter Vorteile. Unter »Raumtemperatur« wird im allgemeinen eine Temperatur von etwa 15,6 bis 37,8° C für Handknetstücke und bisweilen eine etwas höhere Temperatur für Formknetstücke verstanden, da die Formen vor dem Kaltwalzen oftmals auf etwa 38 bis 66°C erhitzt werden. Diese Stufe läßt sich natürlich bei Handknetstücken wegen deren verhältnismäßig einfacher Gestalt leichter durchführen als bei Formknetstücken, die oftmals eine so komplizierte Gestalt aufweisen, daß sie durch eine Kaltverformung übermäßig beschädigt würden. Weiterhin ist bei einem komplizierten Forrnknetstück die gleichmäßige Erzielung eines bestimmten Ausmaßes an Metallbearbeitung über das ganze Stück recht schwierig. Wenn ein Formknetstück kaltverformt werden soll, erfolgt dies gewöhnlich durch Stauchen, wie z. B. in Nachbearbeitungsformen. Die Knetstücke werden daher vorzugsweise in einem geeigneten Knetarbeitsgang gestaucht, der bei Raumtemperatur durchgeführt wird, um eine bleibende Dickenverringerung von bis zu 5 °/o, z. B. von 2 bis 5 °/o, zu erzielen, oder zur Erzielung einer bleibenden Dehnung von bis zu 3 °/o, z. B. von 1,5 bis 3 °/o, gereckt, wo dies statthaft ist. Es scheint, daß diese bei Raumtemperatur durchgeführte Bearbeitung außer der Tatsache, daß sie die Spannungen beseitigt und die anderen allgemein bekannten Vorteile bewirkt, ferner einen Einfluß auf die Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosion ausüben kann, da in dieser Weise behandelte Handknetstücke oftmals eine etwas bessere Spannungskorrosionsbeständigkeit aufweisen als Formknetstücke, die meist nicht so behandelt werden. Handknetstücke stellen daher wegen der reproduzierbar guten Ergebnisse eine bevorzugt verwendete Form dar.To the heat-treatable alloys described the maximum possible To give strength, they are then solution-annealed and artificially aged. So the kneading piece is about 1 to 2 hours or more at one temperature Solution annealed from 454 to 510 ° C, although the treatment time up to a certain extent Degree is a function of the size of the piece. The treatment time that the Solution heat treatment is applied, must be sufficient to dissolve the to effect soluble alloy components. The kneading piece is then quenched; the measures used for quenching generally depend on the Size of the kneading piece. While for a kneading piece of relatively small size simple immersion in water is appropriate, a thick piece is quenching by spraying appropriate to rapid cooling over the entire thickness of the piece to achieve. The kneading piece is then left warm by leaving it for about 6 to 20 hours is kept for a long time at a temperature of 149 to 204 ° C, preferably 10 is worked for up to 13 hours within the range of 182 to 199 ° C. That Quenched kneading piece is weakly cold worked before artificial aging. In the Cold working generally becomes upset, or at times possibly stretched the piece at room temperature. The cold deformation is used for the mechanical elimination of internal stresses and for achieving other known ones Advantages. “Room temperature” generally means a temperature of about 15.6 up to 37.8 ° C for hand kneading pieces and sometimes a slightly higher temperature for shaped kneading pieces understood that the molds are often heated to around 38 to 66 ° C before cold rolling will. This level can of course be used with hand kneading pieces because of their relative proportions simple shape easier to carry out than with form kneading pieces, which often have a so have complicated shapes that they are excessively damaged by cold working would. Furthermore, in the case of a complicated kneading piece, the uniform achievement is important A certain amount of metalworking over the whole piece is quite difficult. If a form kneading piece is to be cold worked, this is usually done by upsetting, such as B. in post-processing forms. The kneading pieces are therefore preferably in a suitable kneading operation, which is carried out at room temperature is to achieve a permanent reduction in thickness of up to 5%, e.g. B. from 2 to 5 ° / o, to achieve, or to achieve a permanent elongation of up to 3%, z. B. from 1,5 to 3 ° / o, stretched where this is permissible. It appears that this is at room temperature machining carried out except for the fact that it removes the tension and causes the other well-known advantages, furthermore an influence on the durability against stress corrosion, as hand kneading pieces treated in this way often have a slightly better resistance to stress corrosion than molded kneading pieces, which are usually not treated that way. Hand kneading pieces are therefore reproducible because of the a preferred form for good results.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Beispiel 1 Eine Reihe von Gußbarren wurde aus Legierungen mit Zusammensetzungen innerhalb des oben angegebenen Bereiches hergestellt. Die Legierungen bestanden aus 4,15 bis 4,600/, Kupfer, 1,45 bis 1,65010 Magnesium und 0,5 bis 0,65 °/o Mangan, Rest Aluminium und enthielten Verunreinigungen innerhalb der folgenden Maximalwerte: Silicium 0,15 °/o, Eisen 0,25 °/o, Chrom 0,10/" Zink 0,2 °/o und Nickel 0,05 °/o. Die Barren enthielten weiterhin bis zu 0,05 °/o Titan und bis zu 0,002 °/o Bor zum Zwecke der Kornverfeinerung.The invention is further illustrated by the following examples. Example 1 A series of cast ingots were made from alloys having compositions within the range given above. The alloys consisted of 4.15 to 4.600 /, copper, 1.45 to 1.65010 magnesium and 0.5 to 0.65% manganese, the remainder aluminum and contained impurities within the following maximum values: silicon 0.15% 0.25% iron, 0.10 % chromium, 0.2% zinc and 0.05% nickel. The bars continued to contain up to 0.05% titanium and up to 0.002 ° / o Boron for the purpose of grain refinement.
Die Barren wurden kontinuierlich in die Form von Zylindern gegossen, die nach dem Abschälen einen Durchmesser von etwa 48,2 cm hatten und auf eine Länge von etwa 137 cm geschnitten wurden. Jeder Barrenabschnitt wurde homogenisiert, indem er 20 bis 25 Stunden bei einer Temperatur von etwa 482 bis 496'C gehalten wurde. Die Barrenabschnitte wurden in noch heißem Zustand in eine Knetpresse übergeführt und dort in einer axialen Richtung bei einer Temperatur von etwa 454 bis 482°C zu Preßlingen von etwa 61 cm Höhe und 61 cm Durchmesser zusammengepreßt. Die Preßlinge wurden dann auf der Presse »quadratisch« gemacht, um zwei parallele Seiten zu erhalten, und weiter zu Handknetstücken gepreßt, welche die Form einer länglichen Tafel von etwa 50,8 cm Breite, 330em Länge und 10,2 cm Dicke hatten. Die Tafeln wurden 20 Stunden lang bei 482°C lösungsgeglüht, durch Besprühen abgeschreckt, bei Raumtemperatur zur Erzielung einer bleibenden Dickenverringerung von 3 °/o gepreßt und sodann 10 bis 13 Stunden lang bei 188 bis 196°C künstlich gealtert. In der kurzen Querrichtung entnommene Prüfkörper dieser Tafeln, wie sie zur Bestimmung der Zugbeanspruchungseigenschaften verwendet werden, wurden beschleunigten Spannungskorrosionstests unterworfen, indem sie bei verschiedenen Spannungswerten abwechselnd in eine 3,5°/oige wäßrige Natriumchloridlösung eingetaucht und wieder herausgenommen wurden. Sämtliche Knetstücke hatten einen Magnesiumgehalt oberhalb des erfindungsgemäß geforderten Mindestgehalts, und sie erwiesen sich bei einer Spannung von 50 °/o der 0,2-Grenze als spannungskorrosionsbeständig, da die Prüfkörper die beschleunigten Prüfversuche über einen Zeitraum von mindestens 30 Tagen unversehrt überstanden. Weiterhin wurde gefunden, daß diejenigen Prüfkörper, deren Mindestmagnesiumgehalt die Bedingungen der Gleichungen (3) und (4) erfüllte, die gleiche Beständigkeit noch bei einem Spannungswert von 75 °/o der 0,2-Grenze der Legierung zeigten.The ingots were continuously poured into the shape of cylinders, which after peeling had a diameter of about 18 inches and a length about 137 cm. Each billet section was homogenized by it was kept at a temperature of about 482 to 496'C for 20 to 25 hours. The billets were transferred to a kneading press while they were still hot and there in an axial direction at a temperature of about 454 to 482 ° C Pressed compacts about 61 cm high and 61 cm in diameter. The pellets were then made "square" on the press to get two parallel sides, and further pressed into hand kneading pieces which have the shape of an elongated tablet of about 50.8 cm wide, 330 cm long and 10.2 cm thick. The tablets turned 20 Solution annealed for hours at 482 ° C, quenched by spraying, at room temperature Pressed to achieve a permanent reduction in thickness of 3% and then 10 Artificially aged for up to 13 hours at 188 to 196 ° C. In the short transverse direction Test specimens taken from these tables, as they are used to determine the tensile load properties have been subjected to accelerated stress corrosion tests by alternately at different voltages in a 3.5% aqueous sodium chloride solution immersed and removed again. All of the dough pieces had one Magnesium content above the minimum content required according to the invention, and they proved to be resistant to stress corrosion at a stress of 50% of the 0.2 limit, because the test specimens the accelerated test tests over a period of at least Survived intact for 30 days. It was also found that those test specimens the minimum magnesium content of which met the conditions of equations (3) and (4), the same resistance even at a tension value of 75% of the 0.2 limit the alloy showed.
Zu Vergleichszwecken wurde eine ähnliche Tafel, die 4,6 °/o Kupfer, 1,4 °/o Magnesium, 0,5 °/o Mangan, Rest Aluminium enthielt, nach dem gleichen Verfahren wie oben hergestellt. In Richtung der Dicke dieser Tafel entnommene Prüfkörper zur Bestimmung der Eigenschaften in der kurzen Querrichtung zeigten eine ausgesprochene Empfindlichkeit gegenüber Spannungskorrosion, da nahezu sämtliche Prüfkörper während der beschleunigten Spannungskorrosionsprüfversuche zu Bruch gingen; obgleich die Spannungswerte nur 5001, der 0,2-Grenze in der kurzen Querrichtung und darunter betrugen.For comparison purposes, a similar sheet containing 4.6% copper, 1.4% magnesium, 0.5% manganese, the balance aluminum, was made by the same procedure as above. Test specimens taken in the direction of the thickness of this panel to determine the properties in the short transverse direction showed a pronounced sensitivity to stress corrosion, since almost all test specimens broke during the accelerated stress corrosion test; although the stress values were only 5001, the 0.2 limit in the short transverse direction and below.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß unter Anwendung der oben zu Beginn des Beispiels 1 genannten, erfindungsgemäß angewendeten Zusammensetzungsgrenzbereiche eine beträchtliche Anzahl von flachen bzw. tafelförmigen Handknetstücken hergestellt wurde. Diese speziellen Stücke haben sich im Vergleich zu ähnlichen Stücken aus dem beschriebenen Legierungstyp, wobei jedoch nicht die oben genannten Bedingungen in bezug auf die Zusammensetzung eingehalten wurden, alsübereinstimmend bzw. reproduzierbar überlegen erwiesen. Derartige Tafeln mit einer Dicke von 2,54 bis 15,2 cm werden daher erfindungsgemäß bevorzugt verwendet. Diese Tafeln können auf der Drehbank spanabhebend bearbeitet, gebogen oder auf eine andere Weise bearbeitet werden, obgleich derartige Fabrikationsmaßnahmen meist vor der Wärmebehandlung durchgeführt werden. Weiterhin sind Knettafeln dieser Legierungszusammensetzung zu Platten ausgewalzt worden, die im Vergleich zu ähnlichen Platten, die aus Barren ohne vorhergehende Knetbearbeitung warmgewalzt worden waren, verbesserte mechanische Eigenschaften aufwiesen. Diese gekeneteten und gewalzten Platten zeigten die gleiche Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosion wie die Knettafeln. Beispiel 2 Ein Barren mit einem Durchmesser von 15,2 cm und einer Länge von etwa 140 cm, der 4,3 °/o Kupfer, 1,5 °/o Magnesium, 0,5 °/o Mangan und Rest Aluminium enthält, wurde in Richtung seines Durchmessers in einer Knetpresse flachgepreßt, um ein tafelförmiges Handknetstück mit einer Dicke von etwa 10,2 cm zu erhalten. Dieses Stück wurde dann als Ausgangsmaterial für einen Formknetarbeitsgang verwendet, um einen Flugzeugtragflächenholm von etwa 122 cm Länge und etwa 45,7 cm Breite an einem Ende herzustellen, der sich am anderen Ende leicht auf etwa 35,5 cm verjüngte und eine beträchtliche Zahl von Stegen und Verstärkungsflanschen und -rippen aufweis. Die Dicke dieses Holms variierte von etwa 2,54 cm an seinem dünnsten bzw. Stegteil bis etwa 12,7 cm in einigen Rippenteilen.At this point it should be mentioned that using the above at the beginning of Example 1, the composition limit ranges used according to the invention produced a considerable number of flat or tabular hand kneading pieces became. These particular pieces have different features when compared to similar pieces the type of alloy described, but not subject to the above conditions with regard to the composition were complied with, as being consistent or reproducible proven superior. Such panels with a thickness of 2.54 to 15.2 cm are therefore preferably used according to the invention. These panels can be used on the lathe machined, bent, or otherwise machined, although such fabrication measures are usually carried out before the heat treatment. Furthermore, knitting panels of this alloy composition are rolled into plates been compared to similar plates made from ingots without preceding Kneading working had been hot rolled, improved mechanical properties exhibited. These ketted and rolled plates showed the same durability against stress corrosion like the knitting boards. Example 2 A bar with a Diameter of 15.2 cm and a length of about 140 cm, the 4.3% copper, 1.5 % Magnesium, 0.5% manganese and the remainder aluminum, was in the direction of his Flattened diameter in a kneading press around a tabular hand kneading piece with a thickness of about 10.2 cm. This piece was then used as the starting material used for a form kneading operation to produce an aircraft wing spar of about 122 cm long and about 18 inches wide at one end that is at the other End slightly tapered to about 35.5 cm and a considerable number of webs and Has reinforcement flanges and ribs. The thickness of this spar varied from about 2.54 cm at its thinnest or web part to about 12.7 cm in some rib parts.
Die Formknetbearbeitung bestand darin, daß die Tafel auf etwa 454°C erhitzt und zwischen Vorbearbeitungsformen zusammengepreßt wurde, die das Stück grob der endgültigen Gestalt annäherten. Der an der Trennfuge zwischen den Formwerkzeugen ausgepreßte Preßgrat wurde entfernt und das Stück erneut auf 454°C erhitzt und zwischen einem weiteren Paar von Vorbearbeitungsformen zusammengepreßt, die das Stück näher an die Einzelheiten seiner endgültigen Abmessungen heranbrachten. Erneut wurde der Preßgrat entfernt, das Stück erneut auf 454°C erhitzt und zwischen einem ersten Paar von Nachbearbeitungsformen zusammengepreßt, die den Einzelheiten der endgültigen Struktur des Stückes sehr nahe kamen. Das Stück wurde dann etwa 5 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 482 bis 496°C lösungsgeglüht und abgeschreckt. Das Stück wurde dann in einem letzten Paar von Nachbearbeitungsformen bei praktisch Raumtemperatur zusammengepreßt, um eine bleibende Verformung von etwa 2 °/o zu erzielen und auf diese Weise das Stück auf die endgültige Gestalt zu bringen. Der erhaltene Holm hatte eine Anzahl von Rippen, Flanschen Stegen, Erhebungen und ähnliche Querschnittsabweichungen, die ein verschiedenes Ausmaß an kurzer Querstruktur in Abhängigkeit von dem Ausmaß und der Stärke der Metallbewegung aufwiesen, die bei ihrer Bildung stattgefunden hatte. Zur Messung der Eigenschaften in der kurzen Querrichtung wurden Prüfkörper aus diesen verschiedenen Teilen entnommen und beschleunigten Spannungskorrosionsprüfversuchen unterworfen. Die Ergebnisse dieser Prüfversuche zeigten, daß das Stück gegenüber Spannungskorrosion praktisch beständig war, da nahezu sämtliche Prüfkörper die Prüfversuche mindestens 30Tage bei Spannungswerten von 50 °/o der 0,2-Grenze in der kurzen Querrichtung überstanden, ohne zu brechen. Wenn weiterhin die Legierungszusammensetzung des formgekneteten Holms derart modifiziert wurde, daß sie 1,650/, Magnesium enthielt, so daß also die Bedingungen der Gleichung (3) erfüllt waren, zeigten die Prüfkörper die gleiche Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosion bei Spannungswerten, die 75 °/o der 0,2-Grenze in der kurzen Querrichtung entsprachen.Form kneading consisted of heating the panel to about 454 ° C and compressing it between prepress molds which roughly approximated the piece to its final shape. The press flash at the parting line between the dies was removed and the piece reheated to 454 ° C and pressed between another pair of prepress molds which brought the piece closer to the details of its final dimensions. Again the press burr was removed, the piece reheated to 454 ° C, and pressed between a first pair of finishing molds that came very close to detailing the final structure of the piece. The piece was then solution heat treated and quenched for about 5 hours at a temperature of about 482 to 496 ° C. The piece was then pressed together in a final pair of finishing molds at practically room temperature to achieve a permanent set of about 2%, thereby bringing the piece to its final shape. The spar obtained had a number of ribs, flanges, ridges, bumps and similar cross-sectional deviations which exhibited varying degrees of short transverse structure depending on the amount and strength of metal movement that had taken place when they were formed. To measure the properties in the short transverse direction, test specimens were taken from these different parts and subjected to accelerated stress corrosion tests. The results of these tests showed that the piece was practically resistant to stress corrosion, since almost all test pieces withstood the test tests for at least 30 days at stress values of 50% of the 0.2 limit in the short transverse direction without breaking. Furthermore, when the alloy composition of the form-kneaded spar was modified so that it contained 1.650 % magnesium so that the conditions of equation (3) were met, the test specimens showed the same resistance to stress corrosion at stress values 75% of zero .2 limit in the short transverse direction.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US430765A US3333990A (en) | 1965-02-05 | 1965-02-05 | Aluminum base alloy forgings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1533149B1 true DE1533149B1 (en) | 1972-06-08 |
Family
ID=23708930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661533149 Pending DE1533149B1 (en) | 1965-02-05 | 1966-02-02 | PROCESS FOR IMPROVING THE STRESS CORROSION CHARACTERISTICS IN AICUMG PADDLE PIECES IN THE TRANSVERSAL DIRECTION |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3333990A (en) |
DE (1) | DE1533149B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5630889A (en) * | 1995-03-22 | 1997-05-20 | Aluminum Company Of America | Vanadium-free aluminum alloy suitable for extruded aerospace products |
FR2842212B1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-08-13 | Pechiney Rhenalu | A1-CU-MG ALLOY AIRCRAFT STRUCTURAL ELEMENT |
US9163304B2 (en) * | 2010-04-20 | 2015-10-20 | Alcoa Inc. | High strength forged aluminum alloy products |
US20170016096A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy articles |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2522575A (en) * | 1948-01-23 | 1950-09-19 | Rolls Royce | Forging aluminum alloy |
US2671559A (en) * | 1949-02-03 | 1954-03-09 | Rosenkranz Wilhelm | Process of press forging metal alloys |
US3265493A (en) * | 1963-05-31 | 1966-08-09 | Dow Chemical Co | Aluminum base pellet alloys containing copper and magnesium and process for producing the same |
-
1965
- 1965-02-05 US US430765A patent/US3333990A/en not_active Expired - Lifetime
-
1966
- 1966-02-02 DE DE19661533149 patent/DE1533149B1/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3333990A (en) | 1967-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2953182C2 (en) | Method for producing an alloy product from an aluminium alloy | |
AT502294B1 (en) | AL-ZN KNET ALLOY AND USE OF SUCH ALLOY | |
DE69912850T2 (en) | METHOD OF PRODUCING AN ALUMINUM-MAGNESIUM-LITHIUM ALLOY PRODUCT | |
DE68928676T3 (en) | Aluminum alloy product with improved combinations of strength, toughness and corrosion resistance | |
DE2350389C2 (en) | Process for the production of a copper-nickel-tin alloy with improved strength and high ductility at the same time | |
AT502310A1 (en) | AN AL-ZN-MG-CU ALLOY | |
CH509412A (en) | High strength aluminium base alloys | |
DE112012000343T5 (en) | Aluminum alloy wire for bolts, bolts and processes for their production | |
DE2103614B2 (en) | Process for the production of semi-finished products from AIMgSIZr alloys with high notched impact strength | |
DE3323835A1 (en) | METHOD FOR SIMULTANEOUSLY IMPROVING THE Fatigue Resistance And Toughness Of High Strength Aluminum Alloys | |
DE68913561T2 (en) | Aluminum-lithium alloys. | |
DE2754673A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SEMI-PRODUCTS FROM AN AL-MN ALLOY WITH IMPROVED STRENGTH PROPERTIES | |
CH623359A5 (en) | ||
DE69712447T2 (en) | De-stressing a workpiece made of hardenable aluminum alloy | |
DE2437653A1 (en) | COPPER ALLOYS FOR THE MANUFACTURE OF MOLDS | |
DE3247873C2 (en) | ||
DE2929288C2 (en) | ||
DE1284095B (en) | Process for producing aluminum alloy sheets with high creep rupture strength | |
DE69412808T2 (en) | INCREASING THE MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINUM-LITHIUM ALLOYS | |
DE69233347T2 (en) | ALUMINUM LITHIUM ALLOY WITH LOW DENSITY | |
DE2758822C2 (en) | Process for producing a copper-zinc material | |
DE2242235A1 (en) | SUPERPLASTIC ALLOY | |
DE3486352T2 (en) | Aluminum-lithium alloy. | |
DE69223435T2 (en) | Aluminum sheet and process for its manufacture | |
DE2641924C2 (en) | Austenitic Ni-Cv alloy with high corrosion resistance and hot formability |