DE1533390B2 - Titanhaltige huettenzinkknetlegierung und verfahren zu ihrer weiterverarbeitung - Google Patents
Titanhaltige huettenzinkknetlegierung und verfahren zu ihrer weiterverarbeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine dauerstandfeste, bruchfrei um 180° faltbare, titanhaltige Hüttenzinkknetlegierung
mit Gehalten an Blei, Kadmium und Aluminium sowie gegebenenfalls an Kupfer und ein Verfahren zu ihrer
Weiterverarbeitung.
Bei der Entwicklung titanhaltiger Zinkknetlegierungen, die bekanntlich eine wesentlich höhere Dauerstandfestigkeit
besitzen "als alle vorher bekannten Zinklegierungen, wurde besonders darauf geachtet, daß
der für die Eigenschaften maßgebende Gefügeaufbau nicht durch störende Begleitelemente verändert wird.
Zink-Titan bildet bei etwa 0,2% Titan ein feinkörniges (lamellares) Eutektikum, das die Zinkkristalle umhüllt
und damit das Kriechen bei Einwirken einer Dauerspannung bis 8 kg/mm2 verhindert.
Bestimmte Zusätze verhindern die Bildung des Eutektikums, Titan wird dann als Verbindungsphase
gebunden, die primär kristallisiert, womit die Umhüllung des Zinkkristalls nicht mehr gegeben ist; die Legierung
ist nicht mehr kriechfest.
Ein günstiger Zusatz ist neben Titan das Kupfer, während Eisen, Mangan, Chrom, Nickel und Aluminium
einen Großteil des Titans als Titanid binden. Solche Legierungen mit harten Titaniden werden als Gußlegierungen,
besonders als verschleißfeste Legierungen, erwähnt (DT-PS 8 73 446, US-PS 20 13 870, US-PS
28 89 304). Sind solche Titanide spezifisch leichter oder schwerer als die Zinkschmelze, so kann man durch
langsames Abkühlen und Seigern Titan aus der Legierung entfernen.
Alle Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der titanhaltigen Knetlegierungen vermeiden daher vor
allem die Bildung primär kristallisierender Titanide durch entsprechende Zusätze, darunter vor allem
Aluminium (NL-OS 65 12 611, US-PS 31 13 053, DT-AS 12 15 375). Aluminium ist aber gerade für Zinklegierungen
ein hervorragender Legierungspartner. Es wirkt stark reduzierend, so daß die Schmelzen oxidfrei
werden, es bildet auf der Schmelzoberfläche eine schützende Oxidhaut, verhindert die Verkrätzung an der
Luft und verbessert das Formfüllungsvermögen. Aluminium-Gehalte verzögern auch den Angriff der Schmelze
auf Eisen.
In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf eine Untersuchung mit 5 kg einer titanhaltigen Hüttenzinkknetlegierung
hingewiesen, wobei die Legierung aus einem Tiegel in eine stehende Form gegossen und der
durch Schaum- und Traßbildung entstandene Gewichtsverlust ermittelt wurde. Er betrug für die Legierung mit
0,5% Blei und 0,1 % Titan 4,5%.
Titanzusätze fördern demnach die Vertrassung, besonders stark bei bleihaltigem Hüttenzink, wo
überdies die Gefahr besteht, daß der Traß mit der Schmelze emulgiert und beim Blockguß schließlich in
gewalzten Legierungen deren mechanische Eigenschaften stark vermindert.
In einer Untersuchungsreihe, die das Stadium der mechanischen und technologischen Eigenschaften ebenso
umfaßte wie die Frage der Vertrassung beim Blockguß und das Kriechverhalten, wurde nun ermittelt,
welchen Einfluß Aluminium als Spurenelement hat. Es wurde hierzu eine ungünstige bleihaltige Hüttenzinklegierung
mit starker Vertrassung gewählt, die an Kupfer 0,80%, Titan 0,12%, Blei 0,35%, Kadmium 0,02%
enthielt. Je 50 kg wurden in stehender Blockform vergossen, der Block bei 22O0C auf 5 mm Dicke warm
vorgewalzt, auf 0,8 mm Band kalt weitergewalzt und dieses 2 h bei 2000C getempert.
Gemessen wurden: die Streckgrenze kg/mm2 bei
0,2% Dehnung (00,2), die Zerreißfestigkeit kg/mm2 (ab),
die Dehnung % (<5), das Verhalten beim Falten des Bandes um 180°, die Traßmenge beim Vergießen und
schließlich das Kriechverhalten bei Dauerspannung. Die Dauerstandfestigkeit ist diejenige Spannung (σο), bei
der eine bleibende Dehnung von maximal 1 % pro Jahr auftritt. Alle ermittelten Werte zeigt die Tabelle:
AI | ^0,2 | ab | Λ | Faltung | Traß | Dauerstand |
festigkeit | ||||||
(%) | (kp/mm2) | (kp/mm2) | (%) ' | 180° | (%) | (kp/mm2/ |
1%/Jahr) | ||||||
O | 10 | 19 | 30 | Bruch | 4,50 | 8,- |
0,003 | 10 | 19 | 35 | Anbruch | 4,50 | 8,- |
0,005 | 10 | 20 | 45 | rauhe Kante | 3,60 | 8,- |
0,010 | 11 | 22 | 60 | glatte Kante | 2,60 · | 7,9 |
0,020 | 11 | 22 | 75 | glatte Kante | 1,20 | 7,8 |
0,030 | 10 | 21 | 80 | glatte Kante | 1,10 | 7,7 |
0,040 | 1 9 | 20 | 90 | glatte Kante | 1,- | 7,5 |
0,050 | 8 | 19 | 80 | glatte Kante | 0,90 | 4,2 |
0,060 | 8 | 18 | 70 | glatte Kante | 0,80 | 2,9 |
0,080 | 8 | 18 | 70 | glatte Kante | 0,80 | 2,5 |
0,100 | 8 | 17 | 70 | glatte Kante | 0,80 | 2,5 |
Überraschenderweise gibt es demnach bei titanhaltigen Hüttenzinkknetlegierungen ein Gebiet zulässiger
Aluminium-Gehalte, in dem bei noch hoher Dauerstandfestigkeit die oxidhemmende Wirkung des Aluminiums
zur Geltung kommt, was sich in guter Faltfähigkeit und guter Festigkeit äußert. Es sind dies die Aluminium-Gehalte
von mehr als 0,003% und weniger als 0,05%, also von 30 bis 500 g pro Tonne.
Demnach ist Gegenstand der Erfindung eine Hüttenzinkknetlegierung
mit Gehalten an Blei bis 1%, Kadmium bis 0,05%, Kupfer gegebenenfalls bis 1,2%,
Titan von 0,05 bis 0,25%, Aluminium von mehr als 0,003 bis weniger als 0,05%, vorzugsweise von 0,01 bis 0,03%,
Rest Zink, die frei von Magnesium, Lithium, Beryllium und Kalzium ist.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß bevorzugten Aluminium-Gehalte bei den Hüttenzinkknetlegierungen
nach der Erfindung noch nicht die Erscheinung der interkristallinen Korrosion zeigen,
wenn die Titangehalte im angegebenen Bereich von 0,05 bis 0,25%, vorzugsweise 0,1 bis 0,15% Titan, liegen.
Legierungsbeispiele bis 8 kg/mm2 |
Ti Cu | für Dauerstandfestigkeit | Cd | Rest |
Al | 0,10 0,10 0,50 |
. Pb | 0,03 0,03 |
Hüttenzink Hüttenzink |
0,030 0,030 |
0,35 0,60 |
Aluminium-Gehalte im angegebenen Bereich sind im Mischkristall vollkommen gelöst, wenn die Legierungen
praktisch frei sind von Magnesium, Lithium, Beryllium und Kalzium. Es treten daher keine Gitterspannungen
auf, die zur Versprödung führen, man erhält hohe Dauerstandfestigkeit bei guter Faltbarkeit entweder
durch Warmwalzen auf Enddicke bei 180 bis 2200C bzw.
durch Kaltwalzen mit nachfolgender Temperung bei 180 bis 220° C.
Claims (2)
1. Dauerstandfeste, bruchfrei um 180° faltbare, titanhaltige Hüttenzinkknetlegierung mit Gehalten
an Blei, Kadmium und Aluminium sowie gegebenenfalls an Kupfer, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung aus bis 1% Blei, bis 0,05% Kadmium, 0,05 bis 0,25% Titan, mehr als 0,003 bis
weniger als 0,05%, vorzugsweise 0,01 bis 0,03%, Aluminium, gegebenenfalls bis 1,2% Kupfer, Rest ι ο
Zink besteht und frei von Magnesium, Lithium, Beryllium und Kalzium ist. " ...'..'.■'.■
2. Verfahren zur Weiterverarbeitung der Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie bei 180 bis 22O0C warmverformt bzw. kaltverformt
und im kaltverformten Zustand bei 180 bis 2200C getempert wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1966ST026207 DE1533390C3 (de) | 1966-12-06 | 1966-12-06 | Titanhaltige Hüttenzinkknetlegierung und Verfahren zu ihrer Weiterverarbeitung |
GB2193967A GB1178993A (en) | 1966-12-06 | 1967-05-11 | Zinc Alloys |
NL6708574A NL149856B (nl) | 1966-12-06 | 1967-06-20 | Werkwijze ter bereiding van een zinkkneedlegering alsmede daaruit vervaardigde voorwerpen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1966ST026207 DE1533390C3 (de) | 1966-12-06 | 1966-12-06 | Titanhaltige Hüttenzinkknetlegierung und Verfahren zu ihrer Weiterverarbeitung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1533390A1 DE1533390A1 (de) | 1969-12-18 |
DE1533390B2 true DE1533390B2 (de) | 1977-08-18 |
DE1533390C3 DE1533390C3 (de) | 1978-04-13 |
Family
ID=7460895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1966ST026207 Expired DE1533390C3 (de) | 1966-12-06 | 1966-12-06 | Titanhaltige Hüttenzinkknetlegierung und Verfahren zu ihrer Weiterverarbeitung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1533390C3 (de) |
GB (1) | GB1178993A (de) |
NL (1) | NL149856B (de) |
-
1966
- 1966-12-06 DE DE1966ST026207 patent/DE1533390C3/de not_active Expired
-
1967
- 1967-05-11 GB GB2193967A patent/GB1178993A/en not_active Expired
- 1967-06-20 NL NL6708574A patent/NL149856B/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1533390C3 (de) | 1978-04-13 |
DE1533390A1 (de) | 1969-12-18 |
NL6708574A (de) | 1968-06-07 |
GB1178993A (en) | 1970-01-28 |
NL149856B (nl) | 1976-06-15 |
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