DE1805316B2

DE1805316B2 - Aluminum clad steel strip of low carbon or stainless steel for cable sheathing, process for its manufacture and aluminum alloy for its manufacture

Info

Publication number: DE1805316B2
Application number: DE19681805316
Authority: DE
Inventors: Michael J Woodbridge Anthony William H Guilford Conn Pryor (V St A) GOIb
Original assignee: Olin Mathieson Chemical Corp , New Haven, Conn (V St A)
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR1589845A; SE346809B; GB1217770A; CH531411A; DE1805316A1

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft ein aluminium-plattiertes Das erfindungsgemäße Stahlband mit der AuflageThe invention relates to an aluminum-clad steel strip according to the invention with the support

Stahlband aus niedriggekohltem oder rostfreiem aus der Aluminiumlegierung, die an einen StahlkernSteel band made of low-carbon or stainless steel from the aluminum alloy, attached to a steel core

Stahl für Kabelmäntel, ein Verfahren zu seiner Her- metallurgisch gebunden ist, stellt eine befriedigendeSteel for cable sheaths, a process to its her- metallurgically bound, represents a satisfactory one

stellung und eine Aluminiumlegierung zu seiner Her- Lösung für die Probleme dar, die bei Kabelmäntelnposition and an aluminum alloy for its manufacture represents a solution to the problems associated with cable sheaths

stellung. 5 auftreten.position. 5 occur.

Kabelmäntel für unterirdische Kabel werden gegen- Es wurde insbesondere gefunden, daß das erfinwärtig überwiegend aus angelassenem Kupfer (Kupfer dungsgemäße aluminium-plattierte Stahlband die eines Reinheitsgrades von 99,9 °/o) hergestellt, ins- notwendige Korrosionsfestigkeit, elektrische Leitbesondere bei Kabeln mittlerer und größerer Di- fähigkeit und mechanische Festigkeit gegen tierischen mension. io Angriff besitzt. Die Aluminiumlegierungsauflage muß, Überirdische Kabel werden oft mit angelassenem wie erwähnt, eine elektrische Leitfähigkeit von min-Aluminium 1100 (Aluminium Association Designa- destens 50 % der Norm gemäß International Annealed tion; entspricht Al 99) ummantelt. Copper Standard besitzen. Der Borgehalt sorgt dafür, Die Kabelmäntel müssen eine angemessene mecha- daß dieser Grenzwert von 50°/o tatsächlich erhalten nische Festigkeit, eine geeignete elektrische Leit- 15 wird. Durch den Zinkgehalt wird der notwendige fähigkeit und bei unterirdischen Kabeln eine hohe galvanische Schutz gegenüber Stahl erreicht. Außer Korrosionsfestigkeit besitzen. Zink und Bor soll wenigstens ein weiteres Element Mäntel für unterirdische Kabel werden häufig in der Legierung vorliegen, um ihre Festigkeit zu durch bestimmte Nagetiere, beispielsweise Erd- erhöhen.Cable jackets for underground cables are specifically found to be inventively predominantly made of tempered copper (aluminum-plated steel strip according to the copper a degree of purity of 99.9%), especially corrosion resistance, electrical conductivity in particular for cables with medium and large diameters and mechanical resistance to animals dimension. io attack possesses. The aluminum alloy coating must, as mentioned, above-ground cables are often tempered with an electrical conductivity of min-aluminum 1100 (Aluminum Association Designades at least 50% of the standard according to International Annealed tion; corresponds to Al 99) coated. Own Copper Standard. The boron content ensures The cable sheaths must be adequately mechanized so that this limit of 50% is actually given niche strength, a suitable electrical conductivity 15 is. The zinc content makes the necessary ability and, in the case of underground cables, a high level of galvanic protection against steel. Except Have corrosion resistance. Zinc and boron are said to be at least one other element Sheaths for underground cables are often made in the alloy to add strength by certain rodents, for example earth heights.

hörnchen, angegriffen. Zum Schutz solcher Kabel 20 Der bevorzugte Zinkgehalt für den galvanischencroissant attacked. To protect such cables 20 The preferred zinc content for the galvanic

beträgt beispielsweise die westlich des Mississippi Schutz des Stahlkerns liegt bei 0,5 bis 1,5% Zink,for example, the west of the Mississippi protection of the steel core is 0.5 to 1.5% zinc,

verwendete Stärke von Kabelmänteln aus Kupfer Der bevorzugte Borgehalt beträgt 0,004 bis 0,1 %.Strength used in cable sheaths made of copper. The preferred boron content is 0.004 to 0.1%.

0,25 mm, während östlich des Mississippi, wo Erd- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der0.25mm, while east of the Mississippi, where terrestrial According to a preferred embodiment of the

hörnchen relativ selten vorkommen, die Mantel- Erfindung enthält die Aluminiumlegierungsauflagehorns are relatively rare, the jacket invention includes the aluminum alloy coating

stärke nur 0,127 mm beträgt. 25 0,5 bis 1,5 °/o Zink, 0,004 bis 0,1% Bor, 0,5 bisthickness is only 0.127 mm. 25 0.5 to 1.5% zinc, 0.004 to 0.1% boron, 0.5 to

Auf Grund des gegenwärtigen Mangels und des 0,9% Silicium und 0,5 bis 0,9% Magnesium,
wenig stabilen Preises von Kupfer wurde nach ande- Die Erfindung betrifft auch eine Aluminiumlegieren Metallen gesucht, die als Kabelummantelung rung zur Herstellung von plattiertem Stahlband der geeignet sind. vorstehend erläuterten Art, welche durch einen Zink-Ais Zwischenlösung wurden Kabelmäntel aus 3° gehalt von 0,2 bis 2,0% und einen Borgehalt von Stahl mit einer Kupferauflage untersucht. Die Korro- 0,001 bis 0,2% sowie entweder einen Eisengehalt sionsfestigkeit solcher Kabelmäntel bei Lunkern, die von 0,05 bis 0,4%, einen Sih'ciumgehalt von weniger nach der Kabelverlegung in der Außenschicht aus als 0,2% oder einen Siliciumgehalt von 0,4 bis 1,2% Kupfer auftreten, schwankt jedoch zu sehr, als daß und einen Magnesiumgehalt von 0,3 bis 1,4%, einen derartige Kabelmäntel ernsthaft in Betracht kommen. 35 Eisengehalt bis zu 0,4 %, einen Kupfergehalt bis zu Kupfer verhält sich gegenüber rostfreien Stählen in 0,4%, einen Mangangehalt bis zu 0,2%, einen vielen Bodenarten als Kathode und fördert ein Chromgehalt bis zu 0,1%, Rest Reinaluminium, soschnelles Durchlöchern des Mantels. wie jeweils weniger als 0,15% sonstige zulässige Bei-Gemäß der USA.-Patentschrift 3 272 911 wurden mengungen, davon jeweils nicht mehr als 0,05% Bänder aus drei Schichten vorgeschlagen (eine Schicht 40 einer einzelnen Komponente, und durch eine elekaus niedriggekohltem oder rostfreiem Stahl zwischen trische Leitfähigkeit von mindestens 50% der IACS-zwei Aluminiumschichten), die jedoch den Nachteil Norm gekennzeichnet ist.Due to the current shortage and the 0.9% silicon and 0.5-0.9% magnesium,
The invention also relates to an aluminum alloy that is suitable for use as cable sheathing for the production of clad steel strip of the metals. The type explained above, which by means of a zinc-Ais intermediate solution, cable sheaths with a 3 ° content of 0.2 to 2.0% and a boron content of steel with a copper plating were investigated. The corrosive 0.001 to 0.2% and either an iron content of such cable sheaths in the case of blowholes from 0.05 to 0.4%, a Sih'cium content of less than 0.2% after the cable has been laid in the outer layer, or a Silicon content of 0.4 to 1.2% copper occur, but fluctuates too much for such cable sheaths to be seriously considered with a magnesium content of 0.3 to 1.4%. 35 iron content up to 0.4%, a copper content up to copper behaves in relation to stainless steels in 0.4%, a manganese content up to 0.2%, many types of soil as cathode and promotes a chromium content up to 0.1%, Remainder pure aluminum, so fast perforation of the jacket. as in each case less than 0.15% other permissible additions. According to the USA low-carbon or stainless steel between tric conductivity of at least 50% of the IACS-two aluminum layers), which, however, is characterized by the disadvantage standard.

haben, daß sie im Boden eine schlechte Korrosions- Bei dem erfindungsgemäßen Stahlband kann Flußfestigkeit besitzen. stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von nur 0,01 GeAufgabe der Erfindung ist es, aluminium-plattierte 45 wichtsprozent verwendet werden. Es muß genug Stahlbänder aus niedriggekohltem oder rostfreiem Kohlenstoff im Stahl vorliegen, daß eine Festigkeit Stahl, die keine Kupferlegierung enthalten, eine aus- entsprechend einer Streckgrenze von 17,58 kp/mm² reichende elektrische Leitfähigkeit besitzen, mecha- erreicht wird. Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt, nisch gegenüber einem Angriff durch Nagetiere oder der über dem Kohlenstoffgehalt von Flußstahl liegt, andere Tiere stark genug und so korrosionsfest wie 50 können ebenfalls verwendet werden, wenn sie eine möglich sind, ein Verfahren zu ihrer Herstellung Dehnung unter den Gebrauchsbedingungen von mehr sowie eine Aluminiumlegierung zu ihrer Herstellung als 5% zeigen. Falls gewünscht, kann auch ein Stahl zur Verfügung zu stellen. verwendet werden, welcher übliche Legierungs-Gegenstand der Erfindung ist somit ein aluminium- elemente, wie Chrom, Mangan, Nickel oder Kobalt, plattiertes Stahlband aus niedriggekohltem oder rost- 55 enthält. Für einige Anwendungsarten, insbesondere freiem Stahl für Kabelmäntel, das gekennzeichnet ist zur Erzielung höherer Korrosionsfestigkeit, kann durch eine ein- oder beidseitige Auflage aus einer auch ein üblicher rostfreier Stahl eingesetzt werden. Aluminiumlegierung aus 0,2 bis 2,0% Zink und Die Verwendbarkeit der vorstehend beschriebenen 0,001 bis 0,2% Bor sowie entweder 0,05 bis 0,4% Stahlsorten als Kern für plattierte Stahlbänder ist an Eisen und weniger als 0,2% Silicium oder 0,4 bis 60 sich bekannt.have poor corrosion resistance in the soil. The steel strip according to the invention can have flow resistance. steel with a carbon content of only 0.01 GeThe object of the invention is to use aluminum-clad 45 percent by weight. There must be enough steel strips made of low-carbon or rust-free carbon in the steel that a strength steel that does not contain a copper alloy, a ^{sufficient electrical conductivity corresponding to a yield point of 17.58 kp / mm 2} , is achieved mechanically. Steels with a carbon content susceptible to attack by rodents or which is above the carbon content of mild steel, other animals strong enough and as corrosion resistant as 50, can also be used if they can provide a method of making them under the conditions of use of elongation show more as well as an aluminum alloy for their production than 5%. If desired, a steel can also be provided. be used, which common alloy object of the invention is thus an aluminum element, such as chromium, manganese, nickel or cobalt, contains a plated steel strip made of low carbon or rust. For some types of application, in particular free steel for cable sheaths, which is characterized to achieve higher corrosion resistance, a conventional stainless steel can also be used through a one or both-sided support from one. Aluminum alloy of 0.2 to 2.0% zinc and The usability of the above-described 0.001 to 0.2% boron and either 0.05 to 0.4% steel grades as the core for clad steel strips is iron and less than 0.2% Silicon or 0.4 to 60 is known.

1,2% Silicium und 0,3 bis 1,4% Magnesium, bis zu Die Herstellung des erfindungsgemäßen plattierten1.2% silicon and 0.3 to 1.4% magnesium, up to The manufacture of the clad according to the invention

0,4% Eisen, bis zu 0,4% Kupfer, bis zu 0,2% Man- Stahlbandes kann in an sich bekannter Weise durch0.4% iron, up to 0.4% copper, up to 0.2% steel band can in a known manner

gan, bis zu 0,1% Chrom, Rest Reinaluminium, so- Verwalzen des Stahlkerns mit der Aluminiumlegie-gan, up to 0.1% chromium, the remainder pure aluminum, so- rolling the steel core with the aluminum alloy

wie jeweils weniger als 0,15% sonstige zulässige rungsauflage erfolgen, wobei jedoch sichergestelltsuch as in each case less than 0.15% of other permissible payment requirements are made, although this is ensured

Beimengungen, wovon jeweils nicht mehr als 0,05 % 65 sein muß, daß eine feste metallurgische BindungAdditions, of which no more than 0.05% each must be, that a solid metallurgical bond

einer einzelnen Komponente, und mit einer elek- ohne intermetallische Zwischenschichten erzielt wird,a single component, and with an electrical without intermetallic intermediate layers is achieved,

irischen Leitfähigkeit der Auflage von mindestens Der Bildung solcher intermetallischer Verbindun-Irish conductivity of at least the formation of such intermetallic compounds

50% der IACS-Norm. gen, insbesondere während des Anlassens des Walz-50% of the IACS standard. especially during the tempering of the rolling

gutes, kann vorgebeugt werden, wenn sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen dem Stahlkern und der bzw. den AIuminiumlegierungsauflage(n) eine Zwischenschicht aus einer Aluminiumlegierung befindet, die neben einem Siliciumgehalt von 0,5 bis 5°/o, insbesondere von 0,75 bis 2,0%, und Reinaluminium als Basis weniger als 1,0%, vorzugsweise weniger als 0,2% Magnesium und gegebenenfalls Kupfer, Eisen, Chrom und Nickel zu insgesamt 1,5% und Titan, Zink und Mangan zu insgesamt 1,0% enthalten kann.good, can be prevented if, according to a preferred embodiment of the invention between the steel core and the aluminum alloy layer (s) an intermediate layer made of an aluminum alloy is located, in addition to a silicon content of 0.5 to 5%, in particular from 0.75 to 2.0%, and pure aluminum as the base less than 1.0%, preferably less than 0.2% Magnesium and optionally copper, iron, chromium and nickel to a total of 1.5% and titanium, zinc and Manganese can contain a total of 1.0%.

Bei Verwendung nur einer Aluminiumlegierungsauflage erhält man auf diese Weise ein Stahlband, welches aus drei Komponenten oder Schichten besteht. Bei einem beidseitig mit einer Auflage aus der Aluminiumlegierung versehenen Stahlband entsteht durch die zwei Zwischenschichten ein Formkörper aus insgesamt fünf Komponenten oder Schichten.If only one aluminum alloy pad is used, a steel band is obtained in this way, which consists of three components or layers. With one on both sides with an edition from the A steel strip provided with an aluminum alloy creates a shaped body through the two intermediate layers from a total of five components or layers.

Die Dicke der Zwischenschicht beträgt vorzugsweise 5 bis 10 % der Dicke der Aluminiumlegierungsauflage. The thickness of the intermediate layer is preferably 5 to 10% of the thickness of the aluminum alloy coating.

Insbesondere soll die Dicke aller Aluminiumlegierungsschichten mindestens 25% der Gesamtdicke des plattierten Bandes betragen.In particular, the thickness of all aluminum alloy layers should be at least 25% of the total thickness of the plated tape.

Besonders günstig ist es ferner, wenn das Dickenverhältnis von Aluminiumlegierungsauflage zum Stahlkern etwa 7 : 3 beträgt.It is also particularly favorable if the thickness ratio of the aluminum alloy coating to the Steel core is about 7: 3.

Das erfindungsgemäße plattierte Stahlband kann beispielsweise hergestellt werden durch Auflegen einer oder mehrerer Platten der Aluminiumlegierung (Dicke etwa 6,35 mm) auf den Stahlkern (Dicke weniger als 12,7 mm) und Verwalzen. Der hierbei erhaltene Verbund ist noch ziemlich schlecht, und daher erfolgt anschließend eine weitere Dickenminderung durch Kaltwalzen. Insgesamt beträgt die Dickenminderung mindestens 60%. Der Stahlkern kann jedoch auch gemäß der Arbeitsweise der USA.-Patentschrift 3 381 365 durch Erhitzen auf mindestens 150° C mit der Aluminiumlegierungsauflage verbunden werden.The clad steel strip according to the invention can be produced, for example, by laying up one or more plates of aluminum alloy (thickness about 6.35 mm) on the steel core (thickness less than 12.7 mm) and rolling. The bond obtained in this way is still quite bad, and therefore, a further reduction in thickness is then carried out by cold rolling. The total is Thickness reduction at least 60%. However, the steel core can also operate in accordance with the US patent specification 3 381 365 by heating to at least 150 ° C with the aluminum alloy pad get connected.

Nachdem die Verbindung hergestellt ist, wird das Stahlband auf die gewünschte Enddicke kaltgewalzt.After the connection has been made, the steel strip is cold-rolled to the desired final thickness.

Wenn das aluminium-plattierte Stahlband aus der Aluminiumlegierung mit 0,02 bis 2,0% Zink und 0,001 bis 0,2% Bor sowie 0,05 bis 0,4% Eisen besteht, braucht es vor der Verwendung lediglich 1 bis 60 Minuten bei 538 bis 593° C angelassen zu werden. Durch diese Behandlung werden sowohl der Stahl als auch die Auflage aus der Aluminiumlegierung erweicht.When the aluminum-plated steel strip is made of the aluminum alloy containing 0.02 to 2.0% zinc and 0.001 to 0.2% boron and 0.05 to 0.4% iron, it only needs 1 to before use To be tempered at 538 to 593 ° C for 60 minutes. Through this treatment, both the Both the steel and the aluminum alloy support are softened.

Die Zink, Bor, Magnesium und Silicium enthaltende Legierung erfordert jedoch eine besondere Wärmebehandlung zur Erzielung der optimalen Festigkeit, der Formbarkeit und der elektrischen Leitfähigkeit, Nach dem Kaltwalzen des Stahlbandes auf die Endstärke soll es je nach der Dicke 1 bis 60 Minuten lang auf Temperaturen von 537 bis 636° C erhitzt werden. Durch diese Behandlung wird der Stahlkern erweicht. Das Stahlband soll anschließend mit einer Geschwindigkeit von mindestens 222 grd/Min. auf eine Temperatur unterhalb 150° C abgekühlt werden.However, the alloy containing zinc, boron, magnesium and silicon requires a special one Heat treatment to achieve optimal strength, malleability and electrical properties Conductivity, after cold rolling the steel strip to the final thickness, it should be 1 to depending on the thickness Heated to temperatures of 537 to 636 ° C for 60 minutes. Through this treatment becomes the steel core softens. The steel belt should then move at a speed of at least 222 g / min. be cooled to a temperature below 150 ° C.

Das Stahlband soll anschließend 15 Minuten bis 24 Stunden bei 121 bis 204° C warm ausgelagert werden. Durch diese Behandlung wird die Festigkeit und Leitfähigkeit der Aluminiumkomponente erhöht. Der bevorzugte Bereich für diese Behandlung liegt bei 2 bis 8 Stunden und Temperaturen von 150 bis 163° C. Diese Behandlung ergibt eine Streckgrenze von mindestens 24,61 kp/mm^ und eine Leitfähigkeit von mindestens 52% der IACS-Norm. Das Stahlband kann dann zu Kabelmänteln verarbeitet werden.The steel strip should then be aged for 15 minutes to 24 hours at 121 to 204 ° C will. This treatment increases the strength and conductivity of the aluminum component. The preferred range for this treatment is from 2 to 8 hours and temperatures from 150 to 163 ° C. This treatment gives a yield strength of at least 24.61 kp / mm ^ and a conductivity of at least 52% of the IACS norm. The steel strip can then be processed into cable sheaths will.

Das erfindungsgemäße aluminium-plattierte Stahlband sowie dessen Verwendung als Kabelmantel ist in den Zeichnungen näher erläutert, wobei
Fig, I einen Querschnitt durch einen üblichenThe aluminum-clad steel strip according to the invention and its use as a cable jacket is explained in more detail in the drawings, wherein
Fig, I a cross section through a conventional

ίο Kabelmantel darstellt,ίο represents cable sheath,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch ein als Kabelmantel verwendetes Stahlband aus zwei Schichten darstellt,Fig. 2 is an enlarged section through a than Cable sheath represents used steel tape made of two layers,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch ein aus drei Schichten aufgebautes Stahlband bei der Verwendung als Kabelmantel zeigt,F i g. 3 shows an enlarged section through a steel strip made up of three layers in use as cable jacket shows

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch ein aus fünf Schichten aufgebautes Stahlband bei der Verwendung als Kabelmantel darstellt und4 shows an enlarged section through a steel strip made up of five layers in use represents as a cable sheath and

ao F i g. 5 eine schematische Darstellung einer Versuchsvorrichtung gemäß dem nachfolgenden Beispiel 3 zeigt.ao F i g. 5 shows a schematic representation of an experimental device according to Example 3 below.

Gemäß Fig. 1 sind die die Leiter darstellenden Kabel 1 mit einer Isolierung 2 versehen. Viele solche isolierte Kabel liegen in einem Innenmantel aus Isoliermaterial 3. Der Metallmantel 10 umgibt diese Anordnung und besteht aus dem erfindungsgemäßen Stahlband. Schließlich ist das Gesamtkabel mit einer Außenschicht aus Isoliermaterial 5 bedeckt, das ebenfalls vorzugsweise aus einem Polymeren, wie Polyäthylen, hergestellt ist.According to Fig. 1, the conductors are representative Provide cable 1 with insulation 2. Many such insulated cables are enclosed in an inner sheath of insulating material 3. The metal jacket 10 surrounds this arrangement and consists of that according to the invention Steel belt. Finally, the entire cable is covered with an outer layer of insulating material 5, which is also preferably made from a polymer such as polyethylene.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, besteht der Kabelmantel 10 aus der Aluminiumlegierungsauflage 14, die bei 13 an einen Kern aus Stahl 12 gebunden ist.As shown in FIG. 2, the cable jacket 10 consists of the aluminum alloy pad 14, which is bound at 13 to a core made of steel 12.

Falls gewünscht, kann die Oberfläche 15 gewellt sein (nicht gezeigt), wenn eine Außenisolierschicht 5 gemäß F i g. 1 verwendet wird.If desired, the surface 15 can be corrugated (not shown) if an outer insulating layer 5 according to FIG F i g. 1 is used.

Gemäß F i g. 3 befindet sich eine Zwischenschicht 30 aus einer siliciumhaltigen Aluminiumlegierung zwischen der Aluminiumlegierungsauflage 31 und dem Stahlkern 32.According to FIG. 3 there is an intermediate layer 30 made of a silicon-containing aluminum alloy between the aluminum alloy pad 31 and the steel core 32.

Gemäß F i g. 4 ist auf den Stahlkern 40 beidseitig je eine Zwischenschicht 41 bzw. 42 aus einer Aluminiumlegierung, die Silicium enthält, aufgebracht.According to FIG. 4 there is an intermediate layer 41 or 42 made of an aluminum alloy on both sides of the steel core 40, containing silicon, applied.

Die Aluminiumlegierungsauflagen 43 und 44 befinden sich an den Außenseiten des Stahlbandes.The aluminum alloy pads 43 and 44 are on the outside of the steel belt.

Es wurde gefunden, daß beim Anlassen eines derartigen Stahlbandes auf Temperaturen von 538 bis 621° C zur Erweichung und zum Formbarmachen des Stahlkerns keine Verminderung der Festigkeit oder Duktilität des Bandes eintritt.It has been found that when tempering such a steel strip to temperatures of 538 to 621 ° C for softening and making the steel core malleable, no reduction in strength or ductility of the belt occurs.

Die siliciumhaltige Aluminiumschicht wird mittels bekannter Behandlungsverfahren an die Aluminiumlegierungsauflage gebunden, damit ein erfindungsgemäß geeignetes Verbundmaterial erhalten wird. Dies kann beispielsweise gemäß USA.-Patentschrift 3 381366 durchgeführt werden, wobei ein Aluminiumkern (die Aluminiumlegierungskomponente) in Plattenform mit einer Dicke von weniger als 12,7 mm mit einer Auflage (der späteren Zwischenschicht) aus der siliciumhaltigen Aluminiumlegierung in Form einer Platte mit einer Dicke unter 6.35 mm verbunden und auf Temperaturen von 65,5 bis 565° C erhitzt und durch Verwalzen bei einer Geschwindigkeit von mindestens 12,5 cm/Sek., vorzugsweise 50 cm/Sek., in einem Durchgang bis zu einer Dickenverminderung um 35 bis 80% plattiert wird, wobei der Kern und die Auflage erstmalig im Walzen-The silicon-containing aluminum layer is applied to the aluminum alloy coating by means of known treatment processes bound so that a composite material suitable according to the invention is obtained. This can, for example, according to the USA patent 3 381366 with an aluminum core (the aluminum alloy component) in sheet form with a thickness of less than 12.7 mm with an overlay (the later intermediate layer) made of the silicon-containing aluminum alloy in the form of a plate with a thickness of less than 6.35 mm connected and heated to temperatures of 65.5 to 565 ° C and by rolling at one speed from at least 12.5 cm / sec., preferably 50 cm / sec., in one pass to one Thickness reduction of 35 to 80% is clad, with the core and the support for the first time in the roller

spalt zusammentreten und die Auflage die Walze eher berührt als den Kern und wobei der Winkel zwischen dem Kern und der Auflage beim Eintreten in den Walzenspalt mehr als 5° beträgt.Gap together and the pad touches the roller rather than the core and being the angle between the core and the support when entering the nip is more than 5 °.

Der Stahlkern wird dann mit diesem Verbundmaterial plattiert.The steel core is then clad with this composite material.

Nach dem Plattieren, dem Kaltwalzen auf die Endstärke und dem Anlassen und/oder einer Wärmebehandlung eignet sich das aluminium-plattierte Stahlband zur Herstellung des Kabelbündels gemäß F i g. 1 nach üblichen Verfahren.After plating, cold rolling to final thickness and tempering and / or heat treatment the aluminum-clad steel tape is suitable for producing the cable bundle according to F i g. 1 according to standard procedures.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

example 1

Es wurden Legierungen der folgenden chemischen Zusammensetzung hergestellt und zu Platten von 1,53 mm Dicke ausgewalzt:Alloys of the following chemical composition were made and made into plates of 1.53 mm thick rolled out:

Legierung Nr. 1 GewichtsprozentAlloy No. 1 weight percent

Aluminium 98,816Aluminum 98.816

Silicium 0,06Silicon 0.06

Eisen 0,14Iron 0.14

Bor 0,011Boron 0.011

Zink 0,97Zinc 0.97

Kupfer 0,003Copper 0.003

Legierung Nr. 2 GewichtsprozentAlloy No. 2 weight percent

Aluminium 97,612Aluminum 97.612

Silicium 0,63Silicon 0.63

Eisen 0,20Iron 0.20

Bor 0,025Boron 0.025

Magnesium 0,56Magnesium 0.56

Zink 0,97Zinc 0.97

Kupfer 0,003Copper 0.003

Als Vergleich:As comparison:

Legierung Nr. 3 *) GewichtsprozentAlloy No. 3 *) percent by weight

Aluminium 98,868Aluminum 98.868

Silicium 0,37Silicon 0.37

Eisen 0,05Iron 0.05

Bor 0,001Boron 0.001

Magnesium 0,62Magnesium 0.62

Zinn 0,09Tin 0.09

Kupfer 0,001Copper 0.001

*) Diese Legierung enthält kein Zink.*) This alloy does not contain zinc.

in stehendem Wasser auf eine Temperatur unterhalb 150° C abgeschreckt wurden. Die Legierung 2 wurde anschließend 8 Stunden bei 165° C und die Legierung 3 5 Stunden bei 176° C warm ausgelagert. Bei der Prüfung hatten die Legierungen 1 bis 3 die in Tabelle I angeführten physikalischen Eigenschaften:were quenched in standing water to a temperature below 150 ° C. The alloy 2 was then aged for 8 hours at 165 ° C and the alloy for 3 5 hours at 176 ° C. at In the test, alloys 1 to 3 had the physical properties listed in Table I:

Table I.

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

Die Legierungen 1 bis 3 wurden als Kokillengußstück gegossen und auf eine Dicke von 3,8 cm abgezogen. Die Legierungen 1 und 2 wurden 12 Stunden bei 538° C homogenisiert, während die Legierung 3 1 Stunde bei der gleichen Temperatur homogenisiert wurde. Die Legierungen 1 bis 3 wurden in sieben Durchgängen bei einer Anfangstemperatur von 454° C bis auf eine Walzstärke von 5,1 mm heiß gewalzt. Anschließend wurden sie in sechs Durchgängen bis auf eine Enddicke von 1,78 mm kalt gewalzt, ohne dazwischen angelassen zu werden.Alloys 1 to 3 were cast as a permanent mold casting and drawn down to a thickness of 3.8 cm. Alloys 1 and 2 were homogenized for 12 hours at 538 ° C while the alloy 3 was homogenized for 1 hour at the same temperature. Alloys 1 to 3 were made in seven passes at an initial temperature of 454 ° C up to a roll thickness of 5.1 mm rolled. They were then cold in six passes to a final thickness of 1.78 mm rolled without being tempered in between.

Die Legierungen 1 bis 3 wurden anschließend 1 Stunde auf 538° C erhitzt. Die Legierung 1 wurde in ruhender Luft auf eine Temperatur unterhalb 150° C abgekühlt, während die Legierungen 2 und 3Alloys 1 to 3 were then heated to 538 ° C. for 1 hour. Alloy 1 was cooled in still air to a temperature below 150 ° C, while alloys 2 and 3

Legierungalloy Zug
festigkeit
kp/mni² train
strength
kp / mni ² Streck
grenze
kp/mm² Stretch
border
kp / mm ² Bruch
dehnungfracture
strain Elektrische
Leitfähigkeit
»/0 IACSElectric
conductivity
»/ 0 IACS 1
2
31
2
3 6,86
26,9
20,06.86
26.9
20.0 3,36
24,6
17,63.36
24.6
17.6 32
10,0
11,032
10.0
11.0 59
52
5359
52
53

Die Legierungen 1 bis 3 wurden in der galvanischen Vorrichtung gemäß F i g. 5 mit gleichen Flächen von handelsüblichem Weicheisen 1010 elektroplattiert. The alloys 1 to 3 were in the galvanic device according to FIG. 5 with equal areas electroplated from commercial soft iron 1010.

Die Vorrichtung besteht aus zwei Quarzzellen 20, 30, die 0,1 m-Natriumchloridlösung 23 als Elektrolyt enthalten. In Zelle 20 befindet sich der Probekörper 21 aus der zu untersuchenden Aluminiumlegierung (Abmessung: 5 ■ 1 cm) sowie ein Probekörper aus Flußstahl 22 der gleichen Abmessung. Beide Probekörper werden mittels Polyamidschrauben 24 in einem Halter 25 aus Phenolharzschichtstoff befestigt. Die Zelle 20 wird durch einen mit einer Öffnung 28 Λ versehenen Gummistopfen 28 verschlossen. Die Platindrahtleitungen 26, 27, 26.4, 27.4 führen zu einem Registriergerät (Sargent, Modell MR) mit einem Eingangswiderstand von 1000 Ohm, das im Nebenschluß mit einem Nullwiderstand parallel geschaltet ist und über Schalter 29 betätigt wird.The device consists of two quartz cells 20, 30 which contain 0.1 M sodium chloride solution 23 as the electrolyte. In cell 20 there is the test specimen 21 made of the aluminum alloy to be examined (dimensions: 5 × 1 cm) and a test specimen made of mild steel 22 of the same dimensions. Both specimens are fastened by means of polyamide screws 24 in a holder 25 made of phenolic resin laminate. The cell 20 is closed by a rubber stopper 28 provided with an opening 28 Λ. The platinum wire lines 26, 27, 26.4, 27.4 lead to a recording device (Sargent, model MR) with an input resistance of 1000 ohms, which is shunted in parallel with a zero resistance and operated via switch 29.

In die über eine Salzlösungsbrücke 31 mit der ersten Zelle 20 verbundene weitere Zelle 30 taucht das Glasgehäuse 33 mit porösem Stopfen 35 einer üblichen Kalomelelektrode 32 ein, die gesättigte KCl-Lösung enthält. Diese Vergleichselektrode ist über Leitung 36 mit einem Aufzeichnungsgerät 41 (1 Megohm) verbunden. Beim Schließen des Schalters 29 kann über Leitung 275 das Korrosionspotential der Stahlprobe 22 gemessen werden.The glass housing 33 with a porous stopper 35 of a conventional calomel electrode 32 which contains saturated KCl solution is immersed in the further cell 30 connected to the first cell 20 via a saline solution bridge 31. This comparison electrode is connected via line 36 to a recording device 41 (1 megohm). When the switch 29 is closed, the corrosion potential of the steel sample 22 can be measured via line 275.

Das Aufzeichnungsgerät nach S ar ge nt zeichnete den Strom auf, der bei offenem Schalter 29 durch die Zelle und den Eingangswiderstand von 1000 Ohm des Instruments ging.The recording device according to S ar ge nt recorded the current that passed when switch 29 was open the cell and the input resistance of 1000 ohms of the instrument went.

Weil die Fläche der Probekörper bekannt war, konnte die Ladungsmenge (in Coulomb) des Flußstahls berechnet werden. Der Wirkungsgrad der Aluminiumlegierungen wurde aus der gesamten Anzahl Coulomb bereichnet, die vom Probekörper aus der Aluminiumlegierung in der Zelle beigesteuert wurde, geteilt durch die Anzahl Coulomb, die dem Gewichtsverlust der Aluminiumlegierung während des Versuchs entsprach.Because the area of the specimen was known, the amount of charge (in coulombs) on the mild steel be calculated. The efficiency of the aluminum alloys was taken from the total number Coulombs contributed by the aluminum alloy specimen in the cell, divided by the number of coulombs that the aluminum alloy lost in weight during the experiment corresponded.

Die galvanischen Versuche wurden während 168 Stunden durchgeführt, um den Grad des Kathodenschutzes zu bestimmen, den die Legierungen 1 bis 3 auf die Flußstahlkathoden ausübten. Diese Versuche erlaubten auch die Bestimmung des anodischen Wirkungsgrades, der wiederum mit der Abbaugeschwindigkeit einer Beschichtung in Beziehung steht.The galvanic tests were carried out for 168 hours to determine the degree of cathodic protection to determine which alloys 1 through 3 exerted on the mild steel cathodes. These Tests also made it possible to determine the anodic efficiency, which in turn depends on the rate of degradation a coating is related.

Die mit den Legierungen 1 bis 3 erzielten Ergebnisse sind aus Tabelle II zu entnehmen.The results obtained with alloys 1 to 3 are shown in Table II.

Table II

Legierungalloy Gesamtzahl
Coulomb
je cm² auf Flußstahl
in 168 StundenTotal number
Coulomb
per cm ² on mild steel
in 168 hours Anodischer
Wirkungsgrad
°/oMore anodic
Efficiency
° / o Schutzwirkung gegenüber FlußstahlProtective effect against mild steel Durchschnittswert
für das
Korrosionspotentialaverage value
for the
Corrosion potential 1
2
31
2
3 15,09
10,14
9,7215.09
10.14
9.72 100
49
55100
49
55 vollständig
vollständig
unvollständig, Gewichtsverlust des Eisens
nur um 60 % vermindertCompletely
Completely
incomplete, weight loss of iron
only reduced by 60% -0,85
-0,80-0.85
-0.80

Example 2

Es wurden aluminium-plattierte Stahlbänder aus den Legierungen 1 und 2 gemäß Beispiel 1 auf Flußstahl 1010 als Kern hergestellt. Die Stahlbänder besaßen eine Auflage aus der Aluminiumlegierung von 0,178 mm Dicke auf einer Seite des Weicheisenkerns von 0,076 mm Dicke. Eine dünne Schicht aus der gleichen Aluminiumlegierung von 0,025 mm war auf die Rückseite des Flußstahls aufplattiert.There were aluminum-plated steel strips from alloys 1 and 2 according to Example 1 on mild steel 1010 manufactured as a core. The steel belts had an aluminum alloy coating from 0.178 mm thick on one side of the soft iron core 0.076 mm thick. A thin layer of the The same 0.025 mm aluminum alloy was clad on the back of the mild steel.

Es wurde das Kaltplattierungsverfahren gemäß USA.-Patentschrift 3 381 365 angewendet. Die Verbindung wurde durch eine Reduktionskaltwalzung um 7O°/o erzielt, und das plattierte Stahlband wurde anschließend durch Kaltwalzen um 30% auf die Endstärke von 0,28 mm gebracht.The cold plating process described in U.S. Patent 3,381,365 was used. The connection was obtained by cold reduction rolling of 70%, and the clad steel strip became then brought by cold rolling by 30% to the final thickness of 0.28 mm.

Die plattierten Stahlbänder wurden anschließend einzeln den im Beispiel 1 genannten thermischen Behandlungsstufen unterworfen, wobei das Erweichen des Flußstahlkerns und die richtige Behandlung der Auflage aus der Aluminiumlegierung sichergestellt wurde.The clad steel strips were then individually subjected to the thermal treatment steps mentioned in Example 1 subject to the softening of the mild steel core and the correct treatment of the Support made of the aluminum alloy was ensured.

Ein Probekörper aus Kupfer eines Reinheitsgrads von 99,9% auf Flußstahl 1010 mit einer rückseitigen Beschichtung von Aluminium 1100 (Aluminium Association Designation) wurde als Vergleich verwendet. Dies ist ein handelsübliches Plattierungsprodukt, das für Kabelmäntel verwendet wird. Die Einzelschichten hatten folgende Dicken:A test specimen made of copper with a degree of purity of 99.9% on mild steel 1010 with a rear Coating of aluminum 1100 (Aluminum Association Designation) was used as a comparison. This is a commercially available plating product used for cable jackets. the Individual layers had the following thicknesses:

Kupfer eines Reinheitsgrads von 99,9% 0,05 mmCopper of a purity of 99.9% 0.05 mm

Flußstahl 1010 0,076 mmMild steel 1010 0.076 mm

Aluminium 1100 0,127 mmAluminum 1100 0.127 mm

Ein zweiter Probekörper aus Kupfer eines Reinheitsgrads von 99,9% auf Flußstahl 1010 mit einer rückseitigen Auflage von Kupfer eines Reinheitsgrads von 99,9% wurde ebenfalls zum Vergleich verwendet. Dieses Verbundmetall war 0,153 mm dick, wobei die drei Schichten jeweils die gleiche Dicke aufwiesen.A second test specimen made of copper with a purity of 99.9% on mild steel 1010 with a Reverse plating of copper with a purity of 99.9% was also used for comparison used. This composite metal was 0.153 mm thick with the three layers being the same Thickness.

Die vier plattierten Stahlbänder der Abmessung 5 · 8 cm wurden mechanisch mit einer Reißnadel angerissen, um den Flußstahlkern freizulegen. Bei den Stahlbändern mit der Kupferlegierung wurde das Anreißen durch die Kupferfläche hindurchgeführt, da diese der Korrosion im Boden ausgesetzt ist. Das Anreißen der Stahlbänder mit der Aluminiumauflage aus den Legierungen 1 und 2 wurde durch die dickere Aluminiumschicht hindurchgeführt.The four 5 x 8 cm clad steel strips were mechanically pulled with a scriber torn to expose the mild steel core. In the case of the steel strips with the copper alloy, this was the case Scribing passed through the copper surface, as this is exposed to corrosion in the ground. That Scribing the steel strips with the aluminum overlay from alloys 1 and 2 was made possible by the thicker one Aluminum layer passed through.

Die Proben wurden in größtmöglicher Entfernung voneinander unter Verwendung von 2 Liter Erde für jede Probe mit der kürzeren Seite in senkrechter Richtung 5 cm tief in einen feinen sandigen Lehm von Charlton in Kunststoffkästen eingebracht. Der pH-Wert des Bodens betrug anfangs 4,22 und der Feuchtigkeitsgehalt 29%. Die Kästen wurden in eine Salznebel-Sprühkammer gestapelt, die bei 37,8° C gehalten wurde und einen offenen Behälter mit 0,5%iger Kaliumnitratlösung enthielt, damit der Feuchtigkeitsgehalt während des Versuchs konstant blieb. Nach 1 Monat in der Kammer wurden die Proben herausgenommen und vor der Prüfung gereinigt. Der mit den Aluminiumlegierungen 1 und 2 plattierte Stahl wurde durch 5 Minuten Eintauchen in 20 Teile Chromtrioxid, 15 Teile Orthophosphorsäure und 65 Teile destilliertes Wasser bei 82° C gereinigt. Nach dem Reinigen wurden die Proben abgespült und getrocknet. Die Vergleichsproben mit der Kupferauflage wurden 5 Sekunden bei 43,3° C in 20%iger Schwefelsäure gereinigt und anschließend gespült und getrocknet.The samples were as far apart as possible using 2 liters of soil for each sample with the shorter side in a vertical direction 5 cm deep into a fine sandy loam placed in plastic boxes by Charlton. The pH of the soil was initially 4.22 and the Moisture content 29%. The boxes were stacked in a salt spray chamber that was kept at 37.8 ° C was held and contained an open container with 0.5% potassium nitrate solution so that the Moisture content remained constant during the experiment. After 1 month in the chamber, the Samples taken out and cleaned before testing. The one with aluminum alloys 1 and 2 Clad steel was made by immersing it for 5 minutes in 20 parts of chromium trioxide, 15 parts of orthophosphoric acid and 65 parts of distilled water at 82 ° C. After cleaning, the samples were rinsed and dried. The comparison samples with the copper plating were 5 seconds at 43.3 ° C cleaned in 20% sulfuric acid and then rinsed and dried.

Der mit der Aluminiumlegierung 1 plattierte Stahlprobekörper zeigte in keinem Fall eine Lochbildung des Stahls im Bereich der Anreißlinien. Der freigelegte Stahl hatte hauptsächlich eine graue Färbung außer einigen örtlich begrenzten braunen Rostflecken, woraus hervorging, daß die Aluminiumlegierung 1 im feuchten, sauren Boden einen ausreichenden Schutz für den Stahl gewährleistet. Die Aluminiumauflage war in Flecken längs der Anreißlinien durchlöchert, jedoch war die Korrosion für Aluminiumlegierungen in derart aggressiven Böden normal.
Das Stahlband mit der Aluminiumlegierung 2 zeigte ebenfalls in keinem Fall eine Perforation an den Stellen, wo der Stahl an den Anreißlinien dem Boden ausgesetzt war. Außerdem gab es nicht wie im Fall der Aluminiumlegierung 1 gelegentliche Rostflecken am freigelegten Stahl. Weiterhin zeigte die AIuminiumlegierung selbst, die dem Boden ausgesetzt war, zwar eine allgemeine Fleckenbildung, jedoch keine merkliche Lochbildung längs der Anreißlinien. The steel specimen clad with aluminum alloy 1 did not show any holes in the steel in the area of the scribe lines. The exposed steel was mainly gray in color except for a few localized brown rust spots, from which it emerged that the aluminum alloy 1 provided sufficient protection for the steel in the moist, acidic soil. The aluminum overlay was perforated in spots along the scribe lines, but corrosion was normal for aluminum alloys in such aggressive soils.
The steel strip with aluminum alloy 2 also showed no perforation at the points where the steel was exposed to the ground on the scribe lines. In addition, as in the case of aluminum alloy 1, there were no occasional rust spots on the exposed steel. Furthermore, the aluminum alloy itself, which was exposed to the ground, showed general staining, but no noticeable pitting along the scribe lines.

Demgegenüber zeigten die Stahlbänder mit der Auflage aus Kupfer eines Reinheitsgrades von 99,9% eine katastrophale Korrosion an den Anreißlinien. Beim Vergleichsmetall aus den Legierungen 99,9% Cu-Flußstahl 1010 — 99,9% Cu war die große Masse des Stahls an den freigelegten Anreißlinien vollständig durch galvanische Korrosion verschwunden, wobei die Kupferauflage an der Rückseite freigelegt war. Eine vollständige Perforation des Stahls wurde auch mit dem handelsüblichen Plattierungsprodukt beobachtet, wobei die Gesamtmenge Stahl, die an der Anreißlinie zerstört war, geringer war a's beim Vergleichsprobekörper aus den Legierungen 99,9 % Cu — Flußstahl 1010 — 99,9 % Cu. Dies ist auf die untergelegte Aluminiumlegie-In contrast, the steel strips with the copper layer had a degree of purity of 99.9% catastrophic corrosion on the scribe lines. With the reference metal from the alloys 99.9% Cu mild steel 1010 - 99.9% Cu was the bulk of the steel on the exposed scribing lines completely disappeared due to galvanic corrosion, with the copper plating on the back was exposed. A complete perforation of the steel was also made with the commercially available one Plating product observed, the total amount of steel destroyed at the scribe line being a's was lower for the comparison test specimen made from the alloys 99.9% Cu - mild steel 1010 - 99.9% Cu. This is due to the underlying aluminum alloy

009 584/210'009 584/210 '

rung 1100 zurückzuführen, die an vielen Stellen in den Anreißlinien freigelegt war.tion 1100, which was exposed in many places in the scribed lines.

Beispiel 3
(nur zum Vergleich)Example 3
(only for comparison)

Eine Auflage aus einer Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von 1% Zink, 0,1 % Bor, 0,2% Eisen und einem erfindungsgemäß unzulässig hohen Gehalt von 0,2% Silicium sowie jeweils 0,5 % anderen Metallen, insgesamt 1,5 % andere Metalle, wurde gemäß USA.-Patentschrift 3 381 365 auf beiden Seiten auf einen Stahlkern mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,25 % aufplattiert. Das erhaltene plattierte Stahlband war etwa 0,23 mm dick (0,153 mm Auflage + 0,76 mm Stahl). Nach dem Plattieren wurde das Band kaltgewalzt und 1 Stunde bei 580° C angelassen. Das Band wurde anschließend mit einer Geschwindigkeit von mehr als 222° C/Min. auf eine Temperatur unter 150° C abgekühlt.A coating made of an aluminum alloy with a content of 1% zinc, 0.1% boron, 0.2% iron and an inadmissibly high content of 0.2% silicon and 0.5% other metals in each case, a total of 1.5% other metals, according to U.S. Patent 3,381,365 on both sides plated a steel core with a carbon content of 0.25%. The obtained clad steel tape was about 0.23 mm thick (0.153 mm pad + 0.76 mm steel). After plating was the strip was cold-rolled and tempered at 580 ° C. for 1 hour. The tape was then attached to a Speed of more than 222 ° C / min. cooled to a temperature below 150 ° C.

Das plattierte Stahlband war spröde und zeigte keine Duktilität. Die Verbindung war extrem schwach und konnte von Hand gelöst werden.The plated steel tape was brittle and showed no ductility. The connection was extremely weak and could be solved by hand.

Das gleiche plattierte Stahlband wurde durch einen elektrischen Widerstandsofen mit einer Heizzonenlänge von 2,7 m und einer Breite von 1 m gezogen. Der Streifen wurde mit einer Geschwindigkeit von 3,6 m/Min, durch den Ofen durchlaufen gelassen. Die Länge der Heizzone betrug 2,4 m und die Temperatur 726 bis 737° C.The same clad steel strip was passed through an electric resistance furnace with a heating zone length 2.7 m and a width of 1 m. The strip was made at a speed of 3.6 m / min, passed through the oven. The length of the heating zone was 2.4 m and the temperature 726 to 737 ° C.

Nach dem Kühlen auf eine Temperatur unter 150° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. wurde ein sprödes plattiertes Stahlband erhalten, bei dem die Verbindungsflächen von Hand gelöst werden konnten.After cooling to a temperature below 150 ° C at a rate of over 222 ° C / min. a brittle, clad steel strip was obtained by hand-cutting the joint surfaces could be solved.

Example 4

Eine Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von 0,75 »/ο Silicium, 0,2% Eisen, 0,01% Magnesium, jeweils weniger als 0,1%, insgesamt weniger als 0,5% andere Metalle, wurde gemäß USA.-Patentschrift 3 381 366 an eine Aluminiumlegierung mit der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung gemäß Beispiel 1 gebunden.An aluminum alloy with a content of 0.75 »/ ο silicon, 0.2% iron, 0.01% magnesium, less than 0.1% each, less than 0.5% total other metals, according to U.S. Patent 3 381 366 to an aluminum alloy with the composition of the aluminum alloy according to Example 1 bound.

Dieser Verbund wurde seinerseits an eine Stahlkomponente der gleichen Zusammensetzung wie die Stahlkomponente gemäß Beispiel 3 (0,25 % Kohlenstoff) plattiert. Die Fläche der Schicht aus dem siliciumhaltigen Aluminium wurde mit dem Stahlkern verbunden. Das erhaltene aluminium-plattierte Stahlband war etwa 0,244 mm dick (0,153 mm Auflage + 0,0015 mm Zwischenschicht + 0,076 mm Stahl). Das aus drei Schichten zusammengesetzte Band wurde anschließend kaltgewalzt und bei 580° C warm ausgelagert.This composite was in turn attached to a steel component of the same composition as the Steel component clad according to Example 3 (0.25% carbon). The area of the layer from the silicon-containing aluminum was bonded to the steel core. The obtained aluminum-clad Steel tape was about 0.244 mm thick (0.153 mm overlay + 0.0015 mm intermediate layer + 0.076 mm Stole). The strip, composed of three layers, was then cold-rolled and at 580 ° C stored warm.

Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur unter 150° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. war das aluminium-plattierte Stahlband duktil, und die Verbindungsstellen waren sehr stark. Zum Aufbrechen der Bindung war eine Kraft von mehr als 18 kp/cm Breite erforderlich.After cooling to a temperature below 150 ° C at a rate of over 222 ° C / min. the aluminum-clad steel belt was ductile and the joints were very strong. A force in excess of 18 kgf / cm width was required to break the bond.

Example 5

Das aluminium-plattierte Stahlband aus drei Schichten gemäß Beispiel 4 wurde im Ofen gemäß Beispiel 3 behandelt und auf einer Temperatur von 726 bis 737° C bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 3,6 m/Min, gehalten.The aluminum-clad steel strip of three layers according to Example 4 was in the oven according to Example 3 treated and at a temperature of 726 to 737 ° C at a feed rate of 3.6 m / min.

Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur unter 150° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. wurde ein duktiles Band erhalten, wobei die Verbindungsflächen zwischen dem Stahl und der Aluminiumlegierung sehr stark waren. Zum Aufbrechen der Bindung war eine Kraft von mehr als 18 kp/cm Breite notwendig.After cooling to a temperature below 150 ° C at a rate of over 222 ° C / min. a ductile belt was obtained, with the connecting surfaces between the steel and the aluminum alloy were very strong. There was more than a force to break the bond 18 kp / cm width necessary.

Example 6

Eine Aluminiumlegierung mit einem Gehalt vonAn aluminum alloy containing

0,75% Silicium, 0,2% Eisen, 0,01% Magnesium und anderen Metallen in einer Menge von jeweils0.75% silicon, 0.2% iron, 0.01% magnesium and other metals in an amount of each

, weniger als 0,1%, insgesamt weniger als 0,5%, wurde nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 3 381 366 auf die Aluminiumlegierung gemäß Beispiel 1 plattiert. Dieses Material wurde dann auf einen Stahlkern mit 0,25% Kohlenstoff plattiert, wobei die siliciumhaltige Schicht die Zwischenschicht zum Stahl darstellte. Das erhaltene aluminiumplattierte Stahlband war etwa 0,244 mm dick (0,153 mm Auflage + 0,015 mm Zwischenschicht + 0,076 mm Stahl). Das Band wurde 1 Stunde auf 580° C erhitzt., less than 0.1%, total less than 0.5%, was determined by the method of the USA. patent 3,381,366 clad onto the aluminum alloy according to Example 1. This material was then on a steel core plated with 0.25% carbon, with the silicon-containing layer being the intermediate layer to the steel figured. The resulting aluminum-clad steel tape was about 0.244 mm thick (0.153 mm overlay + 0.015 mm intermediate layer + 0.076 mm steel). The tape was on for 1 hour Heated to 580 ° C.

Nach dem Kühlen auf eine Temperatur unter 150° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. wurde ein aluminium-plattiertes Stahlband erhalten, das duktil war und eine sehr starke Bindung aufwies. Zum Aufbrechen der Bindung war eine Kraft von mehr als 18 kp/cm Breite notwendig. After cooling to a temperature below 150 ° C at a rate of over 222 ° C / min. an aluminum-clad steel belt was obtained that was ductile and very strong Bond. A force of more than 18 kgf / cm width was required to break the bond.

Beim Behandeln des gleichen Bandes unter Verwendung des Ofens und Anwendung der Bedingungen gemäß den Beispielen 3 und 5 und Abkühlen auf eine Temperatur unter 150° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. wurde ein aluminium-plattiertes Stahlband erhalten, das duktil war und eine sehr starke Bindung besaß. Zum Aufbrechen der Bindung war eine Kraft von mehr als 18 kp/cm Breite notwendig.In treating the same tape using the oven and applying the conditions according to Examples 3 and 5 and cooling to a temperature below 150 ° C at one rate of over 222 ° C / min. an aluminum-clad steel strip was obtained that was ductile and had a very strong bond. There was more than a force to break the bond 18 kp / cm width necessary.

Example 7

Es wurde ein aluminium-plattiertes Stahlband aus fünf Schichten hergestellt, wobei eine Stahlkomponente aus beiden Seiten mit zusammengesetzten Aluminiumschichten plattiert wurde. Die zusammengesetzten Aluminiumschichten bestanden aus einer Aluminiumlegierungskomponente und einer Schicht aus einer siliciumhaltigen Aluminiumlegierung. Die Aluminiumlegierungskomponente hatte eine Zusammensetzung gemäß Beispiel 1, während die siliciumhaltige Aluminiumlegierung 0,75 % Silicium enthielt. Die beiden Aluminiumlegierungen wurden zunächst gemäß USA.rPatentschrift 3 381 366 auf die beiden Aluminiumlegierungskomponenten aufplattiert, und anschließend wμrden diese Verbünde auf den Stahlkern plattiert. Das erhaltene Band war etwa 0,3 mm dick (0,153 mm Auflage + 0,015 mm Zwischenschicht + 0,076 mm Stahlkern + 0,005 mm Zwischenschicht + 0,051 mm Auflage).An aluminum-clad steel belt was made from five layers, with one steel component clad from both sides with composite layers of aluminum. The compound Aluminum layers consisted of an aluminum alloy component and a layer made of a silicon-containing aluminum alloy. The aluminum alloy component had a composition according to Example 1, while the silicon-containing aluminum alloy contained 0.75% silicon. The two aluminum alloys were initially applied to the two in accordance with US Pat. No. 3,381,366 Aluminum alloy components are plated on, and then these composites are placed on the steel core plated. The resulting tape was about 0.3 mm thick (0.153 mm overlay + 0.015 mm intermediate layer + 0.076 mm steel core + 0.005 mm intermediate layer + 0.051 mm overlay).

Das aus fünf Schichten bestehende Band wurde unter Verwendung des Ofens und Anwendung der Bedingungen, gemäß Beispiel 3 und 5 warm ausge-The five-layer tape was made using the oven and applying the Conditions according to example 3 and 5 warm

lagert. >camps. >

Beim Abkühlen auf eine Temperatur unter 250° C mit einer Geschwindigkeit von über 222° C/Min. wurde ein aluminium-plattiertes Stahlband erhalten,When cooling to a temperature below 250 ° C at a rate of over 222 ° C / min. an aluminum-clad steel band was obtained,

das duktil war und eine sehr starke Bindung aufwies. Zum Aufbrechen der Bindung war eine Kraft von mehr als 18 kp/cm Breite erforderlich.that was ductile and had a very strong bond. There was a force of breaking the bond more than 18 kg / cm width required.

Claims

Patent claims:

1.Aluminum-clad steel tape made of low-carbon or stainless steel for cable sheaths, characterized by a single or double-sided support made of an aluminum alloy from 0.2 to 2.0% zinc and 0.001 to 02% boron and either 0.05 to 0.4% iron and less as 0.2% silicon or 0.4 to 1.2% silicon and 0.3 to 1.4% magnesium, up to 0.4% iron, up to to 0.4% copper, up to 0.2% manganese, up to 0.1% chromium, the remainder pure aluminum, as well as less than 0.15% other permissible additions, of which no more than 0.05% of a single component, and with an electrical ao Conductivity of the pad of at least 50% of the IACS standard.

2. Aluminum-clad steel strip according to claim 1, characterized in that the aluminum alloy overlay Contains 0.5 to 1.5% zinc, 0.004 to 0.1% boron, 0.5 to 0.9% silicon and 0.5 to 0.9% magnesium.

3. Aluminum-clad steel strip according to claim 1 and 2, characterized in that between the steel core and the aluminum alloy pad (s) an intermediate layer made of an aluminum alloy is located, in addition to a silicon content of 0.5 to 5%, in particular 0.75 to 2.0%, and pure aluminum as a base less than 1.0%, preferably less than 0.2% magnesium and optionally copper, iron, chromium and nickel to a total of 1.5% and Titanium, zinc and manganese can contain a total of 1.0%.

4. Aluminum-clad steel strip according to claim 3, characterized in that the thickness the intermediate layer is 5 to 10% of the thickness of the aluminum alloy coating.

5. aluminum-clad steel strip according to claim 3 and 4, characterized in that the Thickness of all aluminum alloy layers at least 25% of the total thickness of the clad Band is.

6. A method for producing the aluminum-clad steel strips according to claims 1 to 5, characterized in that a steel core is clad with an aluminum alloy which of 0.2 to 2% zinc, 0.001 to 0.2% boron, 0.4 to 1.2% silicon, 0.3 to 1.4% magnesium and The clad strip consists of pure aluminum as the remainder in addition to the permissible admixtures the final thickness cold rolled to a temperature of 537 to 636 ° C heated at a rate of at least 222 grd / min. on a temperature cooled below 150 ° C and finally for 15 minutes to 24 hours at 121 bis 204 ° C is stored at a temperature.

7. The method according to claim 6, characterized in that the artificial aging during Is carried out at 149 to 161 ° C for 2 to 8 hours.

8. Aluminum alloy for the production of clad steel strip according to claims 1 to 7, characterized by a zinc content of 0.2 to 2.0% and a boron content of 0.001 to 0.2% as well as either an iron content of 0.05-0.4%, a silicon content of less than 0.2% or a silicon content of 0.4 to 1.2% and a magnesium content of 0.3 to 1.4%, an iron content up to 0.4%, a copper content up to 0.4%, a manganese content up to 0.2%, a chromium content of up to 0.1%, the remainder pure aluminum, and less than 0.15% each other permissible admixtures, of which no more than 0.05% of a single component, and an electrical conductivity of at least 50% of the IACS standard.

1 sheet of drawings