DE1758779B1

DE1758779B1 - Verwendung einer aushaertbaren aluminiumlegierung

Info

Publication number: DE1758779B1
Application number: DE19681758779
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl-Ing Sudhoelter
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1968-08-06
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1971-09-30
Also published as: GB1255423A; CA920392A; BE737063A; FR2015118A1; DK124486B; LU59227A1; AT292323B; NL6911855A

Description

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Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Legierungen der erfindungsgemäßen, Zusammen-

aushärtbaren Aluminiumlegierung, bestehend aus Setzung sind kalt- und warmaushärtbar. Dabei kann

1 bis 3 % Zink .' . , die Kalt- oder Warmauslagerung sowohl nach einer

0,4 bis 2 %■ Magnesium '-' - " Lösungsglühung mit anschließender Wasserabschrek-

0,3 bis 1,2 °/„ Silicium, 5 kung als auch dann erfolgen, wenn die Gußteile ledig-

Rest Aluminium mit den Zusätzen bzw. Verunreini- lieh unmittelbar nach dem Gießen in Wasser abge-

gungen: schreckt sind.

Sii^sS'S!(^oii^angan Folgende Brinellhärten können erzielt werden:

0 bis 0,2% Titan ^ö, . ■

0 bis 0 02°/ Bor io Nach dem Gießen m Wasser abge-

0 bis o'l°/ Blei schreckt und kalt ausgelagert 60 bis 70HB

0 bis o'5 °f Zirkonium · ' ^{Nacn dem} Gießen in Wasser abge-

0 bis 0^5 % Cer und Seltene Erden' _T .^schreckt ™J warm ausgelagert .70 bis 85 HB

0 bis 0,5 »/d Beryllium Losungsgegluht, m Wasser abgeschreckt _m

■ 0 bis 0,5% Chrom i_{5 T} .^{und kalt} ^gelagert ....... 65 bis 80 HB

0 bis 0 6°/ Eisen Losungsgegluht, in Wasser abgeschreckt

0 bis 0*3 °/° Kupfer und warm ausgelagert 90 bis 105 HB

zur Herstellung von Qußstücken mit hoher Korro- Geeignete Temperaturen für die Lösungsglühung

sionsbeständigkeit. ' liegen zwischen 520 und 570⁰C und für die Warm-

Durch die deutsche Patentschrift 972 131 ist eine ao auslagerung zwischen 120 und 200° C. Die für die

spannungskorrosionsbeständige Aluminiumlegierung Wärmebehandlung notwendigen Zeiten richten sich

bekannt, die aus 2 bis 6,5% Zink, 0,3 bis 2,5% Ma- nach der Legierungszusammensetzung und den Di-

gnesium, mehr als 0,2 bis 2% Mangan sowie gege- mensibnen des Gußstückes.

benenfalls 0,15 bis 1,5 % Silicium, Rest Aluminium, Eine vorteilhafte Variante der Erfindung ist die Verbesteht, wobei bei Zinkgehalten über 4% der Ma- as Wendung einer Legierung, bestehend aus gnesiumgehalt unter 1,5 % betragen soll. Hierbei han- 0,4 bis 1,2% Magnesium delt es sich jedoch ausschließlich um eine Knet- 0,3 bis 0,6% Silicium legierung. Von der Verwendung dieser Legierung zur 1 bis 3 % Zink Herstellung von Gußstücken ist in der Patentschrift 0 bis 0,2 % Kupfer, nicht die Rede. 30 Rest Aluminium mit folgenden Zusätzen bzw. Ver-

Ähnlich hegen die Dinge gegenüber der österrei- unreinigungen:

chischen Patentschrift- 229050, durch die zwar in bis 0,07% Eisen

weiten Bereichen die erfindungsgemäß zu verwendende bis 0,05 % Titan

Legierung an sich bekannt, jedoch noch nicht ihr bis 0,03 % Mangan

Einsatz als Gußmaterial vorgeschlagen worden ist. 35 bis 0,03 % Chrom

Vielmehr handelt es sich um eine Schweißlegierung bis 0,01 % Beryllium

für Aluminium-Schweißkonstruktionen, die bekannt- bis 0,01 % Bor

lieh aus Blechen bzw. Profilen erstellt werden. bis 0,05% Blei

Zum Stand der Technik gehört gemäß der deutschen bis 0,2 % Zirkonium Auslegeschrift 1272 553 auch die Verwendung von 40 bis 0,05 % Cer und Seltene Erden AlZnMgSi-Legierungen aus 1,0 bis 6,0 % Magnesium, zur Herstellung von Gußstücken mit hoher Korro-0,7 bis 3,0% Silicium, 4,0 bis 6,5% Zink, 0,05 bis sionsbeständigkeit und hoher Glänzfähigkeit. 1,5 % Mangan, Rest Aluminium (99% Reinheit) für Als Glänzverfahren kommen solche chemischer oder Gegenstände, die beim Schweißen einen hohen Wider- anodischer Art in Betracht. Der erzielbare Glänzstand gegen die Bildung von Warmrissen, auch in den 45 effekt ist durchaus dem auf entsprechenden Knetneben der Schweißnaht hegenden, beim Schweißen legierungen erzielbaren vergleichbar, nicht aufgeschmolzenen, jedoch von der Schweiß- . . wärme beeinflußten Teilen besitzen und sich durch Ausfuhrungsbeispiele hohen Widerstand gegen, Spannungs- und Schicht- I. Auf einer Kokillen-Gießmaschine wurden Stützkorrosion auszeichnen. Abgesehen davon also, daß 50 ring-Türschilder mit einer Wandstärke von 2,5 mm die Legierungen gemäß der genannten deutschen Aus- aus folgenden Legierungen gegossen: legeschrift 1 272 553 als Schweiß-, nicht aber als Guß- Legierung A:

werkstoffe verwendet werden sollen, unterscheiden sie Bekannte Legierung, wie eingangs als Stand der

sich von den erfindungsgemäß zu verwendenden Le- Technikerwähnt, mit einem Si-Gehalt von 0,3 %,

gierungen noch dadurch, daß sie 4,0 bis 5,6% Zink 55 (nicht aushärtbar)',

enthalten, während erfindungsgemäß lediglich etwa _T . ■,,'..,,."

1 bis 3 % Zink vorgesehen sind. Legierung B :Versuchslegierung mit

Versuche haben ergeben, daß die bisher erwähnten 1 <ni°M ■

erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen nicht λ'λλο/ rr^S^1168111111

nur die Herstellung von Gußstücken mit hoher Korro- 60 ^₀%. ^M sionsbeständigkeit erlauben, sondern daß die Guß- I₁'¹" lobisen,

stücke auch ein einwandfreies, dekoratives Aussehen Rest Aluminium mit etwaigen Verunreinigungen,

besitzen, d. h., nicht graustichig sind. Da die Legierung Jf^₁ ™*π ⁰^ "/»sowie unter Zusatz eines

außerdem aushärtbar ist, tritt eine Beschädigung der handelsüblichen Kornfemungsmittels.

Eloxalschicht bei mechanischer Beanspruchung nicht 65 Beim Vergießen der Legierung A konnte die Temauf. Das harte Material unter der spröden Eloxalschicht peratur der Schmelze zwischen 720 und 760° C und gibt nicht nach, wodurch Risse in der Eloxalsehicht beim Vergießen der Legierung B zwischen 700 und vermieden werden können. 77O⁰C variiert werden, ohne daß Gußfehler auftraten.

Claims

3 4

Daran zeigt sich die überlegene Gießbarkeit der erfin- unter 0,01 % Mangan

dungsgemäßen Legierung. unter 0,01% Titan

Die gegossenen Türschilder aus den Legierungen A sowie unter Zusatz eines handelsüblichen Korn-

und B wurden im polierten Zustand ohne Eloxal- feinungsmittels

schicht zu Korrosionstests eingesetzt (Wechseltauch- 5 wurden runde Probestücke mit einer Dicke von 5 mm versuch in 3prozentiger Kochsalzlösung, Schwitz- gegossen und nach der unter Beispiel I beschriebenen wassertest, Bewitterung und Schweiß-Imitation mit Warmaushärtung poliert, elektrolytisch geglänzt und 1 % Kochsalz und 0,2 % Milchsäure). Bei diesen Ver- eloxiert. Der erreichte Glanz war demjenigen glänzsuchen konnte kein Unterschied im Korrosionsangriff barer Knetlegierungen vergleichbar, der beiden Legierungen A und B festgestellt werden, io Daraus ergeben sich die Möglichkeiten, geglänzte obwohl die Legierung A als besonders korrosionsfest Knetmaterialien durch entsprechende Gußteile zu erbekannt ist. ganzen sowie ohne Minderung des ansprechenden Aus-

Die gegossenen Türschilder aus beiden Legierungen sehens dickere Eloxalschichten aufzubringen, konnten einwandfrei eloxiert werden. Dabei waren

die Teile aus der neuen LegierungB jedoch im Aus- 15 Patentansprüche: sehen ansprechender und wiesen nach dem Glänzen 1. Verwendung einer aushärtbaren Aluminiumeinen höheren Glanz auf, als dieser bei der bekannten legierung, bestehend aus Legierung A erzielbar ist. 1 bis 3 % Zink

Bei der Untersuchung der mechanischen Eigen- 0,4 bis 2 % Magnesium

schäften wurden folgende Brinellhärten ermittelt: 20 0,3 bis 1,2 % Silicium,

Legierung A: R^est Aluminium mit den Zusätzen bzw. Verunreini-

Gußzustand 55 HB gungen:

_T . _ 0 bis 0,6% Mangan

Legierung B: 0 bis 0,2% Titan

Gußzustand 50 HB ^ _{0 bjs 0}'₀₂'₀°, _ßor

Nach dem Gießen in Wasser abgeschreckt _n i._{ic n}\ ₀/ \>u\

und kalt ausgelagert 63 HB 0 bis 0 5 °/ Zirkonium

Nach dem Gießen in Wasser abgeschreckt _Q _{big o};₅ „ ° _{Cer und Seltene Erden}

und warm ausgelagert (48 Stunden, _{Q Us} _{05 o/o Beryllium}

155 C) ... ;······ ·:···; · · · · ^{81 Hß} 30 0 bis 0,5 % Chrom

Losungsgegluht (53O⁰C , m Wasser abge- _{0 big} _Q ₆„ _Ksen

schreckt und kalt ausgelagert 70 HB 0 bis 0 3 °/ Kupfer

Lösungsgeglüht (530° C), in Wasser abge- _zm _{Herstellung von} Gußstücken mit hoher Korro-

schreckt und warm ausgelagert (48 Stun- sionsbeständigkeit.

den, 155 C) 95 HB _{35 2}. Verwendung einer Legierung der Zusammen-

Aus dem Korrosionstest und den Härtemessungen Setzung nach Anspruch 1, bestehend aus ergibt sich eine deutlich überlegene Korrosionsfestig- 0,4 bis 1,2 % Magnesium keit der Versuchslegierung B gegenüber der bekannten 0,3 bis 0,6 % Silicium Legierung A im praktischen Einsatz, da die erfindungs- 1 bis 3 % Zink gemäße Legierung ebenso korrosionsbeständig ist wie 40 0 bis 0,2 % Kupfer, die als Stand der Technik erwähnte Legierung, während Rest Aluminium mit folgenden Zusätzen bzw. Verzusätzlich mechanische Beschädigungen der auf ge- unreinigungen: brachten Eloxalschicht durch die vor allem bei Warm- bis 0,07 % Eisen aushärtung erzielbare, wesentlich höhere Härte ver- bis 0,05 % Titan mieden werden. 45 bis 0,03 % Mangan

tr a · τ· u ♦ u α bis 0,03% Chrom

II. Aus einer Legierung, bestehend aus _bis _QQ1 _{o/o Beryllium}

7™, 5 · bis 0,01% Bor

1'²Jo Magnesium bis 0,05% Blei

0,4% Silicium, ₅₀ bis 0,2% Zirkonium

Rest Aluminium mit folgenden Verunreinigungen: bis 0,05% Cer und Seltene Erden

0,03 % Kupfer zur Herstellung von Gußstücken mit hoher Korro-

0,06 % Eisen sionsbeständigkeit und hoher Glänzfähigkeit.