DE2008525C3

DE2008525C3 - Verwendung einer Zinkknetlegierung

Info

Publication number: DE2008525C3
Application number: DE19702008525
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.mont 8031 Puchheim; Pelzel Reiner 8000 München Pelzel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Filing date: 1970-02-24
Publication date: 1976-01-29

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Zinkknetlegierung aι s 0,01 bis 0,30% Titan, 0,01 bis 2,00% Mangan, Rest Zink 99,9 bis 99,99%.

Bei einer Zinkknetlegierung für Bleche, Bänder, Rohre, Stangen und Drähte muß in den meisten Fällen neben ausreichenden Festigkeitseigenschaften vor allem eine einwandfreie Kaltformgebung durch Falzen, Biegen, Drücken und Ziehen gewährleistet sein. Diese Werkstoffeigenschaften werden schon von zahlreichen in der Praxis verwendeten Zinkknetlegierungen erreicht.

So ist es bekannt, (METALL 23, 1969, Heft 8, S. 782 bis 785), daß titanhaltige Zinkknetlegierungen mit 0,05 bis 0,5% Titan und 0,05 bis 1,50% Kupfer ein gutes Daucrstandverhalten besitzen, dessen Höchstwert durch Warmverformung bei Temperaturen von 150 bis 300 C oder durch Kaltverformung mit anschließender Wärmebehandlung bei Temperaturen von 150 bis 300 C erreicht wird. Dabei nimmt mit steigendem Kupfergehalt die Zerreißfestigkeit von etwa 11 kp/mm² auf 28 kp/mm², bei gleichzeitigem Anstieg der Dauerstandfestigkeit von 6 kp/mm² auf 9 kp/mm² bei einer Begrenzung der bleibenden Dehnung auf 1 % pro Jahr zu. Die Erhöhung der Dauerstandfestigkeit wird im wesentlichen durch eine außerordentliche durch den Titangehalt hervorgerufene Kornverfeinerung bewirkt. Die erzielte Festigkeitszunahme der Zinkknetlegierung ist jedoch in nachteiliger Weise mit einem starken Ansteigen der Elastizität verbunden, ίο daß die daraus resultierende Rückfederung eine bleibende Verformung der maschinell z. B. zu Rinnen oder Rohren verarbeiteten Bleche oder Bänder verhindert.

Mit steigendem Kupfergehalt nimmt ferner die Kaltsprödigkeit der genannten Zinkknetlegierung nicht unwesentlich zu, so daß die hergestellten Bleche und Bänder ein geringes Formänderungsvermögen, das mit Hilfe der Faltprobe beurteilt wird, besitzen. So ^fi~> weisen die Bleche und Bänder bei einer direkten Faltung um 180 bei Raumtemperatur und darunter Anbrüche auf. Eine bruchfreie Faltung um 180 ist

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nur dann möglich, wenn die Knef.legierung warmgewalzt wird oder kaltgewalzt und dann einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

Eine Verbesserung des Formänderungsvermögens bei vergleichsweise tiefen Temperaturen wird dann erreicht, wenn der Kupfergehalt auf etwa 0,15% begrenzt ist. Durch diese Maßnahme muß jedoch ein Abfall der Zerreißfestigkeit auf 15 bis 18 kp/mm² in Kauf genommen werden.

Aus der französischen Patentschrift 1319 535 ist ferner eine Zinklegierung mit 0,001 bis 1,5% Kupfer und 0,001 bis 0,1 % Titan bekannt, wobei das Kupfer ganz oder teilweise durch 0,001 bis 0,5% Mangan ersetzbar ist. An Stelle des Kupfers kann auch Aluminium allein oder zusammen mit Mangan in Gehalten von 0,00! bis 1 % zugesetzt und Titan ganz oder teilweise durch 0,001 bis 0,25% Chrom ersetzt werden. Diese Legierung erhält ihre Kriechfestigkeit und Verformbarkeit erst durch eine Wärmebehandlung oder durch eine Warmwalzung. Die gleichen Maßnahmen müssen auch bei der in der USA.-Patentschrift 3 006 758 beschriebenen Zinklegierung mit 0,08 bis 0,15% Titan, 0,15 bis 0,35% Kupfer, 0,001 bis 0,05% Chrom und bis zu 0,05 % Mangan angewendet werden, um die gewünschten brauchbaren technologischen und mechanischen Eigenschaften zu erzielen.

Es wurde nun sefunden, daß sich eine Zinkknetlegierung aus 0,0f bis 0,30% Titan, 0,01 bis 2,00% Mangan, Rest Zink 99,9 bis 99,99% für im kaltgewalzten Zustand eine gute Dauerstandfestigkeit, eine gute Zugfestigkeit, eine Bruchdehnung von über 40% und eine bruchfreie Faltbarkeit um 180 aufweisende Bleche und Bänder verwenden läßt.

Eine besondere Ausgestaltung der verwendeten Zinklegierung besteht in einem Mangangehalt von 0,04 bis ! 20%, vorzugsweise 0.10 bis 0,80%.

Gegebenenfalls kann die verwendete Zinkknetlegierung noch 0,005 bis 0,80% Aluminium enthalten.

Auch kann der Titangehalt bis zu 50% durch Chrom ersetzt werden, jedoch sollte der Chromgehalt der verwendeten Zinkknetlegierung nicht mehr als 0,1 % betragen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die in den Ausführungsbeispielen angeführten erschmolzenen Legierungen wurden bei 450 C zu Blöcken von jeweils einer Stärke von 80 mm vergossen. Nach dem Erstarren wurden die Blöcke zur Herstellung von Blechen und Bändern in mehreren Stichen auf I mm Stärke kaltgewalzt und anschließend zur Kennzeichnung der Eigenschaften der hergestellten Bleche oder Bänder jeweils der Dehnungswert, die Zugfestigkeit, die Dauerstandfestigkeit und die Faltbarkeit nach DIN 1623 ermittelt.

1. Ausführungsbeispiel
Zinkknetlegierung der Zusammensetzung:

Mangan 0,80%

Titan 0,15%

Rest Feinzink 99,99%

Die kennzeichnenden Eigenschaften sind die folgenden:

Bruchdehnung >40%

Zugfestigkeit 25 kp/mm²

Dauerstandfestigk:it .... 10 kp/mm² für

1 % Dehnung/Jahr Faltung 180 bruchfrei

2. Ausführungsbeispiel Zinkknetlegierung der Zusammensetzung:

Masgan 0,40%

Titan 0,10%

Aluminium 0,05%

Rest Feinzink 90,99 %

Die kennzeichnenden Eigenschaften sind die folgenden :

Bruchdehnung > 60 %

Zugfestigkeit 20 kp/mm²

Dauerstandfestigkeit ... 8 kp/mm² für

1 % Dehnung/Jahr Faltung 180¹ bruchfrei

3. Ausführungsbeispiel Zinkknetlegierung der Zusammensetzung:

Mangan 0,30%

Titan 0,03%

Aluminium 0,70%

Rest Feinzink 99,99%

Die kennzeichnenden Eigenschaften sind die folgenden :

Bruchdehnung >100%

Zugfestigkeit 20 kp/mm²

ίο Dauerstandfestigkeit ... 4 kp/mm² für

1 % Dehnung/Jahr

Faltung 180° bruchfrei

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

darin, daß die erfindungsgemäß verwendete titan-

haltige Zinkknetlegierung im kaltgewalzten Zustand

neben einer guten Dauerstandfestigkeit eine gute

Duktilität sowie gute Zugfestigkeit aufweist.

Claims

20 Patentansprüche:

1. Verwendung einer Zinkknetlegierung aus 0,01 bis 0,30% Titan, 0,01 bis 2,00% Mangan, Rest Zink 99,9 bis 99,99%, für im kaltgewalzten Zustand eine gute Dauerstandfcstigkeit, eine gute Zugfestigkeit, eine Bruchdehnung von über 40% und eine bruchfreie Faltbarkeit um 1 SO^J aufweisende Bleche und Bänder.

2. Verwendung der im Anspruch 1 genannten Legierung, die jedoch 0,04 bis 1,20% Mangan, insbesondere 0,10 bis 0,80% Mangan enthält, für den Zweck nach Anspruch 1.

3. Verwendung der im Anspruch 1 oder 2 genannten Legierung, die zusätzlich 0,005 bis 0,80% Aluminium enthält, für den Zweck nach Anspruch spruch 1.

4. Verwendung der in den vorhergehenden Ansprüchen genannten Legierungen, in denen bis ao 50% des Titangehalts durch Chrom ersetzt ist, der Chromgehalt jedoch höchstens 0,1 % beträgt, für den Zweck nach Anspruch 1.