DE1758965A1 - Hochgeschwindigkeits-Strangpressverfahren fuer Magnesiumlegierung - Google Patents
Hochgeschwindigkeits-Strangpressverfahren fuer MagnesiumlegierungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
Description
Patentanwälte Uipl-Ing. F.Weickmann, Dr. Ing. A. Weickmann
Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
HGS 8 MÜNCHEN 27, DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22 Case 12 717-F
THE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Michigan / USA
Hochgeschwindigkeits-Strangpressverfahren für Magnesiumlegierung
Die Erfindung betrifft das Hochgeschwindigkeits-Strangpressen
einer Magnesiumbasislegierung die Aluminium, Mangan und gegebenenfalls Zink enthält.
Die Magnesiumbasislegierung der A.S.T.M. Bezeichnung AZ31B,
welche 2,5 bis 3,5 ^ Aluminium, mindesten· o,2 <£ Mangan und
0,7 bis 1,3 ^ Zink enthält, wurde seit Jahren erfolgreich in stranggeprssster Form verwendet, lässt sich jedoch normalerweise
nur mit einer Geschwindigkeit von weniger als 12 m/Min, ohne Heissbruoh (hot shorting\ Rissbildung während der Warmver
formung) . strangpressen. Beispielsweise hat eine Magnesiiunbasis
lefierung Mit einen Gehalt von 2,7 Gew.-^ Aluminium, 0,97 Gew.
109811/0669
BAD
Strangpresageachwindigkeitagrenze von etwa 10,5 m/min, infolge
von H·ie»bruch. Ea war· jedoch erwünscht, Strangpreaageschwindig->
keiten bei derartigen Legierungaayatemen von 30 m/min, oder «ehr
zu erreichen.
Die Erfindung echafft nun ein Verfahren, welches daa Hochgeschwindigkeits-Strangpreaaen
einer Magneaiuaibaaialagierung ohne
merkliche nachteilige Beeinflussung der nechanisehen Eigenschaften
erlaubt.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass die obigen Vorteile erzielt werden können, indem man bei hoher Geschwindigkeit, beispielaweiae
21 m/min., vorzugaweiae etwa 30 m/min, oder mehr, eine Magneaiumbasislegierung
strangpreaat, welche 0,5 - 3*5 Gew.-ή» Aluminium,
0-0,6 Gew.-$ Zink und 0,2 bis 1,5 Gew.-fi Mangan enthält, wobei
der Rest aus Magnesium zusammen mit den üblichen Verunreinigungen
besteht. Die besten Ergebnisae werden gewöhnlich erhalten, wenn
dieae Legierung bei einer Temperatur von etwa 480 C atranggepreaat wird.
Vorzugaweiae enthält die verwendete Legierung zwiachen 1,5 und
3,0 Gew.-£ Aluminium, 0,2 - 0,5 Gew.-Jl Zink und 0,2 - 1,0 Gew.-jl
Mangan.
Bei der Herstellung dar Legierungen können ttbliohe Legierung·- "
Schmelzmethoden verwendet werden» vie aia vom Fachmann praktiziert
109811/0669 - 3 -
werden unter Anwendung von legierenden Bestandteilen und Basismetall,
welche die normalen Mengen und Arten von Verunreinigungen enthalten.
Beispiel 1 - 12
Verschiedene Magnesiumbasislegierungen wurden zu Dauerformgußbarren
(PM) oder Direktkokillengiesslingen (DC) verarbeitet und Probestücke davon wurden dann durch eine .Strangpresse bei 480 C
mit einer Querschnittsflächenverringerung von 150 : 1, unterhalb
der Heissbrüchigkeitsgeschwindigkeiten zu Bändern von 1,6 χ 19 mm
stranggepresst und auf Festigkeitseigenschaften und Korrosionsgeschwindigkeiten untersucht. Die Korrosionsprobestücke wurden
7 - 14 Tage· einem Standardtest mit abwechselnder Eintauchung unterworfen
(Zyklus: 1/2 Minute Eintauchen in 3 #-iger NaCl und 2 Minuten trocknen).
Untersuchungen an verschiedenen Magnesium-Aluminium-Zink-Mangan-Legierungen
gemäß der Erfindung. Das Vergleichsbeispiel wurde aus einem vorstranggepressten Barren von kommerziellen AZ3IB hergestellt.
Die Verte von Tabelle I zeigen, dass die erfindungsgemäßen Legierungen
Strangpressgeschwindigkeiten aufweisen, die mindestens doppelt so gross sind wie die von AZ3IB und die in den meisten
Fällen auf mindestens 30 m/min, erhöht sind. DarUberhinaus ergibt
1 0 9 8 Π / 0 6 6 9
sich, dass die mechaniechen Eigenschaften nicht merklich beeinträchtigt
aind. Falle Korrosionsbeständigkeit erforderlich iat, sollte der Zinkgehalt mindeatens etwa 0,2^ betragen. Bei anderen
Anwendungsarten der erfindungagemäßen Legierung können jedoch
Korroaionaüberlegungen nicht wichtig sein. Daa beachriebene neue
Legierungaayateai ergibt damit eine auageprägte Verbeaaerung der
Strangpreaageachwintigkeit unter gleichseitiger Beibehaltung ■echaniacher Eigenschaften, die mit denen von AZ3IB vergleichbar
™ sind.
1 0 9 8 1 1 / 0 C 6 9
| Beispiel | t | Zusammensetzung* | % Zn | i_Mn | sck*indigkeit | Guß*» | m/min. | schwi | ndißkeit | % D | kg/cm | DSG | ZF | |
| Mr. | 2 | Al | 0.97 | 0.44 | Vor-Extr | 9 | mg/cm | VTag | 12 | ZSG | 840 | 2450 | ||
| Vergleich | 2 | .7 | 0.53 | 0.53 | PM | 21 | 0. | 5 | 12 | I68O | 910 | 2450 | ||
| 1 | 2 | .9 | 0.40 | O.45 | DC | 30 | 0. | 6 | 9 | 1610 | 980 | 252O | ||
| 2 | 2 | .8 | 0.38 | 0.44 | DC | 30 | 0. | 6 | 9 | I68O | 910 | 2450 : | ||
| 3 | 2 2 |
.9 | O.38 O.36 |
0.42 0.46 |
DC DC |
30 30 |
0. | 8 | 10 10 |
I68O | 980 980 |
2590 2520 9 |
||
| 10981 | 4 5 |
2 | .8 .7 |
0.22 | 0.51 | PM | 30 | 0. 0. |
9 6 |
12 | I68O 1680 |
840 | 238O | |
| 6 | .8 | 0 | .7 | 1540 | ||||||||||
| 6990 | ||||||||||||||
* Rest Magnesium
** Die Werte für die Eigenschaften von DC Gußlegierungen sind an zentralen Abschnitten
gemessen
gemessen
D s Dehnung
CD CJ)
ι
Tabelle II zeigt die Ergebnisse von Festigkeiteuntersuchungen
Tabelle II zeigt die Ergebnisse von Festigkeiteuntersuchungen
an verschiedenen Magnesium-Aluminium-Mangan-Legierungen, welche
zu Dauerformguflbarren verarbeitet und «it einer Geachwindigkeit
von 30 m/min, erfindungagemäß stranggepresst wurden. Die Verte
zeigen, daaa die Legierungen Bit niedrigeren Aluminiumkonzentrationen
im Vergleich zu AZ3IB keine merklich verachlechterten mechanischen
Eigenschaften aufweisen, obwohl aie die bähen Strangpreasgeschwindigkeiten
beibehalten, welche bei Verringerung oder Veglaaaen von Zink " gefunden werden. Dieae Verringerung des Aluminiumgehaltes kann zu
dem zuaätzlichen Vorteil führen, daaa die Empfindlichkeit für
Spannungakorroaion, die bei AZ3IB gefunden wird, weaentlich herabgesetzt
wird.
109811/0669 - 7 -
Tabelle II
| Beispiel Nr. |
Zusammensetzung'1*' % Al % Mn |
0,92 | Strangpreas- Temperatur C |
|
| 7 | 2.9 | 1 .01 | 480 | |
| 8 | 1.9 | 0.81 | 480 | |
| cc· cc |
9 | 1.4 | 0.74 | 480 |
| b | 10 | 1.0 | 0.65 | 480 |
| 1 1 | 0.92 | 1 .28 | 3^5 | |
| 12 | 0.8 | 300 |
kg / cm'
ZSG
DSG
ZF
| 11 | 161O | 910 | 238O |
| 9 | 1680 | 840 | 2450 |
| 8 | 1610 | 770 | 2520 |
| 6 | 1820 | 700 | 2590 |
| 6 | 2100 | 840 | 2870 |
| 6 | 2030 | 840 | 2940 |
CX) CD CD
Beispiel 13
Vorextradierte Barren von AZ3IB und DC-Gußlegierungen gemäß
der Erfindung, mit einer nominellen Zusammensetzung von 3,05t
Aluminium, 0tk5% Mangan und 0,U# Zink, Reat im wesentlichen
^Magnesium,
^ Bfreet/, wurden durch eine Armkreuzform stranggepresst zu einem Rohr von 12,7 mm Auaaendurchmeaaer und 1,6 mm Wandstärke. Die maximalen Strangpreaageachwindigkeiten, ohne Auftreten von Heissbruch, sind nachatehend für verschiedene Formtemperaturen gezeigt:
^ Bfreet/, wurden durch eine Armkreuzform stranggepresst zu einem Rohr von 12,7 mm Auaaendurchmeaaer und 1,6 mm Wandstärke. Die maximalen Strangpreaageachwindigkeiten, ohne Auftreten von Heissbruch, sind nachatehend für verschiedene Formtemperaturen gezeigt:
| Beispiel Nr. | bei 371°C | bei JtOU0C | bei 449°C |
| m/min. | m/min. | m/min. | |
| AZ31B*1' 13 |
13.5 18.6<2> |
10.5 ,6.5<2> |
7.5 15 |
(1) Vergleichebeispiel
(2) Pressen Naximalleiatung
Im Fall der Legierung von Beispiel 13, waren bei 371 C und
bei kok C die maximalen Strengpressgeschwindigkeiten auf die
meohaniachen Begrenzungen durch die verwendete Strangpreaae zurückzuführen. Diese mechaniachen Begrenzungen und nicht die
Legierungen selbst, waren auch die Ursache, daaa die maximalen Strangpreaageachwindigkeiten bei niedrigeren Temperaturen
höher waren als bei den höheren Temperaturen. Unter Außerachtlassung
der durch die Presse bedingten Begrenzungen, zeigen die
1 U 981 1 /-f. b 9
Λ -
Werte eine außerordentliche Vergrößerung der Strangpressbarke it der erfindungsgemäßen Legierungen gegenüber der bekannten
AZ31B-Legierung. Ausserdem führte auch bei der komplizierteren
Strangpreesung und den niedrigeren Temperaturen der geringere
Zinkgehalt (im Vergleich zu AZ3IB) zu einer wesentlichen Vergrößerung
der Strangpressgeschwindigkeit bei jeder Temperatur gegenüber der bekannten AZ3IB-Legierung.
109811/0669
Claims (6)
1. Strangpreaaverfahren für eine Magnesium-Legierung, gekennzeichnet
durch Verwendung einer Magnesiumbasislegierung mit
einem Gehalt von 0,5 - 3,5 Gew.-^ Aluminium, 0 - 0,6 Gew.-$
Zink und 0,2 - 1,5 Gew.-^ Mangan, Reat Magnesium zusammen mit
üblichen Verunreinigungen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daaa die Legierung mit einer Geschwindigkeit von mindestens 21 m/min,
atranggepreaat wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daaa die Legierung mit einer Geachwindigkeit von etwa 30 m/min, oder
mehr, stranggepresst wird.
k. Verfahren nach einem der Anaprüche 1 - 3t daduroh gekennzeichnet,
daaa die Legierung bei einer Temperatur von etwa 48O°C stranggepresst
wird.
5. Verfahren nach einem der Anaprüche 1 - **, daduroh gekennzeichnet,
daaa die in der verwendeten Legierung vorhandene Aluminiummenge zwischen 1,5 und 3,0 Ctew.-jt liegt*
6. Verfahren nach einem der Anaprüohe 1 - 51 daduroh gekennzeiefciMt»
109811/0669
dass die In der verwendeten Legierung vorhandene Manganmenge
zwischen 0,2 und 1,0 $ liegt.
7« Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
dass die in der verwendeten Legierung vorhandene Zinkmenge zwischen 0,2 und 0,5 % liegt.
ι r- · 11 /·■! -. ■
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US66696767A | 1967-09-11 | 1967-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1758965A1 true DE1758965A1 (de) | 1971-03-11 |
Family
ID=24676280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681758965 Pending DE1758965A1 (de) | 1967-09-11 | 1968-09-10 | Hochgeschwindigkeits-Strangpressverfahren fuer Magnesiumlegierung |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1758965A1 (de) |
| FR (1) | FR1581312A (de) |
| GB (1) | GB1227255A (de) |
Families Citing this family (2)
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-
1968
- 1968-09-09 GB GB1227255D patent/GB1227255A/en not_active Expired
- 1968-09-10 FR FR1581312D patent/FR1581312A/fr not_active Expired
- 1968-09-10 DE DE19681758965 patent/DE1758965A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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