DE2052000A1

DE2052000A1 - Verwendung einer hochfesten Alu miniumlegierung

Info

Publication number: DE2052000A1
Application number: DE19702052000
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Lynker Friedrich Wilhelm Markworth Man fred Dipl Ing 5892 Memerzhagen P Rosenkranz
Original assignee: FUCHS FA OTTO
Current assignee: FUCHS FA OTTO
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1972-04-27
Also published as: DE2052000B2; GB1319754A; IT960529B; FR2113037A5; ES396253A1; DE2052000C3; US3794531A

Description

OTTO FUCHS, 5892 Meinerzhagen (Westfalen)

(Fu No 235)

Verwendung einer hochfesten Aluminiumlegierung

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer hochfesten Aluminiumlegierung der Gattung AlZnMgCu als Werkstoff zur Herstellung von ausgehärtetem und gegen Spannungsrißkorrosion beständigem Halbzeug, beispielsweise Gesenkpreßteilen oder Strangpreßprofilen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei derartigen Halbzeugen mit hohen Wandstärken die querschnittsabhängige Durchhärtung zu verbessern und damit die Festigkeitseigenschaften anzuheben oder bei gleichhohen Festigkeitseigenschaften durch mildes Abkühlen nach der Lösungsglühung die Eigenspannungen wesentlich zu reduzieren.

Die Erfindung geht dabei aus von den als hochfest bekannten Aluminiumlegierungen der Gattung AlZnMgCu. Die bisher verwendeten Aluminiumlegierungen dieser Art werden vorzugsweise mit einer verformungsbedingten und stabilisierten Substruktur erzeugt, die nach dem Lösungsglühen erhalten bleibt und mit der erhaltenen Textur als "Preßeffekt'¹ bezeichnet wird. Jedoch ist auch die Verwendung im rekristallisierten Zustand möglich, wenn dieser beispielsweise bei der Blechherstellung auftritt.

^09810/0327

Bekannt sind Aluminiumlegierungen auf der Basis von AlZnMg und AlZnMgCu in einer großen Zahl von Kombinationen und Legierungstoleranzen. Dabei liegen die wichtigsten Werkstoffe dieser Art etwa in folgenden Bereichen (alle Gehalte sind als Gewichtsprozente angegeben):

Kupfer 0 bis 3 %, Eisen 0 bis 0,4 %, Magnesium 0,75 bis 6,0 %, Silizium 0 bis 0,4 %, Zink 2,5 bis 13,5 %, Titan 0 bis 0,20 %, Bor 0 bis 0,005 %, Rest Aluminium mit den

1) 2) ^ üblichen Verunreinigungen.

Insbesondere zur Beherrschung des mit Spannungsrißkorrosion verbundenen Problems ergeben sich günstige Verhältnisse von Legierungselementen wie etwa Mg/Zn sowie löslichkeitsbedingte Maximalgehalte bei Kupferzusätzen. Eine bekannte hochfeste AlZnMgCu-Legierung, die in Verbindung mit der zweistufigen Warmaushärtung zu befriedigenden mechanischen und korrosiven Eigenschaften führt, hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung:

* 1 bis 2 % Kupfer, 0 bis 0,7 % Eisen, 1,2 bis 2,9 % Magnesium, 0 bis 0,30 % Mangan, 0 bis 0,5 % Silizium, 5,1 bis 6,1 % Zink, jeweils 0 bis 0,2 % Titan und Zirkon, 0,1 bis 0,2 % Chrom, Rest Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen.

Es wurde gefunden, daß unter anderem der Chroragehalt von entscheidender Bedeutung ist, welcher ursprünglich zur Bekämpfung der Spannungsrißkorrosion und zur Verhinderung von

209818/03??

"*■ 2Üb2000

grobkörnig rekristallisierten Schichten bei Gesenkpreßteilen und Strangpreßprofilen dienen sollte. Im Zusammenhang mit der bei Abkühlung von starkwandigen Halbzeugen vor allem nach der Lösungsglühung auftretenden Ausscheidung von

E-Al_1ßCr_Mg_ wird über diese ternäre Phase auch Magnesium entzogen, das intermetallisch abgebunden dann nicht mehr in ausreichenden Mengen für die festigkeitssteigernde Zonenbildung oder die folgenden Aushärtungsphasen "^(M'}"; "ij(M)" und "T" zur Verfugung steht. Hieraus resultieren eine Erhöhung der kritischen Abkühlungsgeschwindigkeit und/oder verminderte statische Festigkeitseigenschaften.

Aus den genannten Gründen ist daher die Verwendung der genannten Legierung im allgemeinen auf Werkstücke mit einer Wandstärke unter 75 mm beschränkt. Infolge der unterschiedlichen stöchiometrischen Abbindung an das Aluminium wirken die zur Behinderung von Rekristallisationserscheinungen und Spannungsrißkorrosion gedachten und hauptsächlich verwendeten Legierungszusätze von Chrom, Mangan, Vanadin und Zirkon unterschiedlich auf das Festigkeitsverhalten von fertig wärmebehandelten Halbzeugen aus hochfesten Aluminiumlegierungen. Dazu können morphologische Effekte dieser Primärausscheidungen sowie das kristallographisch bedingte Wechselspiel von Kristallbaufehlern und Ausscheidungen hinzukommen. Einschließlich elektrochemischer Vorgänge werden diese komplexen Einflüsse bestimmend für statische und dynamische Eigenschaften, so auch für die bei technischen Kon-

209818/0327

struktionen wichtigen Kenngrößen von Rißzähigkeit (Fracture toughness), Restfestigkeit und Rißfortschrittsgeschwindigkeit.

Hinsichtlich der kritischen Abkühlungsgeschwindigkeit zeigt Chrom den stärksten negativen Einfluß, gefolgt von Vanadium und Zirkon, wenn man die Gehalte der genannten Zusatzelemente so einstellt, daß sie äquivalente Wirkungen auf eine zu verhindernde Rekristallisation zeigen. So ergeben sich bei AlZnMgCu-Legierungen in Abhängigkeit von der Löslichkeit im festen Zustand folgende typische Einzelgehalte:

Ca. 0,18 % Chrom, ca. 0,52 % Mangan, ca. 0,19 % Vanadium, ca. 0,21 % Zirkon.

Ordnet man diese rekristallisationshemmenden und die Spannungsrißkorrosionsbeständigkeit verbessernden Elemente den verschiedenen Legierungsvorschlägen zu, so läßt sich folgendes Schema aufstellen:

1. Zirkonhaltige Aluminiumlegierungen:

0,5 bis 1,8 % Kupfer, 0,08 bis 0,20 % Eisen, 2,20 bis 2,94 % Magnesium, 0,05 bis 0,51 % Mangan, 0,04 bis 0,20 % Silizium, 5,64 bis 6,9 % Zink, 0,05 bis 0,1 % Titan, 0,1 bis 0,25 % Zirkon, 0,05 bis 0,5 % Vanadium.^{6) 7) 8)}

2. Zirkon- und chromhaltige Aluminiumlegierungen:

0 bis 1,0 % Kupfer, 1,5 bis 7 % Magnesium, 1,5 bis 13,5 % Zink, 0,05 bis 0,5 % Chrom, 0,05 bis 0,5 % Zirkon.⁹⁾

209818/0327

3. Zirkon-, chrom- und vanadiumhaltige Aluminiumlegierungen: 0 bis 1,0 % Kupfer, 1,5 bis 7,5 % Magnesium, 1,5 bis 13,5 % Zink, 0,05 bis 0,5 % Chrom, 0,05 bis 0,5 % Zirkon, Q,05 bis 0,5 % Vanadium.^9}

Eine wesentliche Verbesserung der sogenannten spannungsriß-

korrosionsbeständigen Legierungen wird durch Zusatz von SiI-_ber 10) 11) 12) 13) 14) 15) _{erreicht>
besonders}._{wenn man} noch spezielle Wärmebehandlungen anwendet. Insbesondere wird die Überhärtung gegenüber silberfreien AlZnMgCu-Legierungen von einem geringeren Pestigkeitsabbau begleitet. Bekannt sind folgende Legierungen:

1. Zirkon und Silber:

0,9 bis 1,73 % Kupfer, 0,08 bis 0,25 % Eisen, 2,12 bis 2,67 % Magnesium, 0 bis 0,11 % Mangan, 0,05 bis 0,09 % Silizium, 5,60 bis 6,35 % Zink, 0 bis 0,01 % Chrom, 0,03 bis 0,4 % Titan, 0,28 bis 0,35 % Silber, 0,07 bis 0,19 % Zirkon.

2. Chrom, Mangan, Vanadium und Silber:

0,1 bis 1,5 % Kupfer, 0 bis 0,4 % Eisen, 1,5 bis 6,0 % Magnesium, 0,1 bis 1,5 % Mangan, 0 bis 0,4 % Silizium, 4 bis 12 % Zink, 0,1 bis 0,6 % Chrom, 0 bis 0,2 % Titan, 0,02 bis 0,05 % Bor, 0,1 bis 1,0 % Silber, 0 bis 0,15 % Vanadium.

209810/0357

~⁶~ 2US2Q00

Hieraus wurde eine industriell erprobte Legierung ,für Schmiedestücke und Strangpreßprofile entwickelt, vorzugsweise in einer Mangan- und vanadiumfreien Zusammensetzung:

0,9 bis 1,2 % Kupfer, 0 bis 0,25 % Eisen, 2,3 bis 2,6 % Magnesium, 0 bis 0,1 % Hangan, 0 bis 0,3 % Silicium, 5,6 bis 6,0 % Zink, 0,15 bis 0,20 % Chrom, 0,03 bis 0,05 % Titan, 0,002 bis 0,005 % Bor, 0,25 bis 0,40 % Silber, Rest Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen,

Es ist weiterhin bekannt, daß AlZnMgCu-Legierungen mit Gehalten an Zirkon gegenüber solchen Legierungen mit Chrom den Vorteil einer wesentlich verbesserten Durchhärtung aufweisen« Vergleicht man die mit Chrom und Zirkon unterschiedlich modifizierten hochfesten Aluminiumlegierungen nach der vollständigen Wärmebehandlung einschließlich der ein- oder mehrstufigen Warmaushärtung an Werkstücken gleicher Wandstärke, so ergibt sich bei zirkonhaltigen Legierungen der Vorteil, daß man zur Erreichung der bei chromhaltigen Legierungen üblichen Festigkeitswerte die zirkonhaltigen Aluminiumwerkstoffe mit sehr geringen Abkühlungsgeschwindigkeiten nach dem Lösungsglühen behandeln kann. Daraus resultieren sehr «rimr geringe Eigenspannungszustände, die ihrerseits bei der nachfolgenden spanabhebenden Bearbeitung des Halbzeuges sehr vorteilhaft wirken, weil ein Verwerfen oder Verzug der Halbzeuge während der Verarbeitung vermieden werden kann.

2098ia/03?7

~⁷ " 20b2000

Andererseits haben aber AlZnMgCu-Legierungen, die nur mit Zirkon legiert wurden, gegenüber chromhaltigen Legierungen den Nachteil eines Absinkens des Widerstandes gegenüber Spannungsrißkorrosion. Das Zulegieren von Silber verschiebt zwar das Verhalten zu verbesserter Spannungskorrosionsbeständigkeit; die bei einer einzelnen Verwendung von Chrom oder einer Kombination von Chrom und Silber erzielbaren günstigen Ergebnisse können aber im Spannungsrißkorrcsionsverhalten nicht erreicht werden.

Zur Lösung der Erf indungsaufgabe werden Alumj niuf.logier'r gen der Gattung AlZnMgCu vorgeschlagen, bei denen clurc';: die ν -^- gierungsanteile Chrom und Zirkon optimale Werte ::ü" F>~^c ■ keit, Abschreckunempfindlic, "'.ext, Spannungsriflx '.""οειοηΐBeständigkeit erreicht warder, ν,ν. i vergleicheweise höhere Kennwerte des angerissenen Zustandes.

Es wird daher die Verwendung einer hochfesten Aluminiumlegierung der Gattung AlZnMgCu vorgeschlagen mit 1,1 bis 3,0 % Kupfer, 2,0 bis 3,5 % Magnesium, 5,0 bis 7,5 % Zink, 0 bis 0,4 % Titan, 0 bis 0,006 % Bor sowie 0,04 bis 0,1 % Chrom in Kombination mit maximal 0,3 % Zirkon, Rest Aluminium einschließlich der üblichen Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von ausgehärtetem und gegen Spannungsrißkorrosion beständigem Halbzeug mit hohen Wandstärken und dünnwandigen Werkstücken, die nach dem Lösungsglühen geringen Abkühlungsgeschwindigkeiten unterliegen.

209818/0327

"j" 20S2000

Es wird weiterhin vorgeschlagen, den Mangangehalt unter 0,09 % zu halten, da dieser Legierungsanteil zu hohen Rißfortpflanzungsgeschwindigkeiten im Werkstoff führt.

Zur Erfindung gehört auch der Vorschlag, durch Zusatz von Silber die Spannungskorrosionsbeständigkeit der genannten Legierungen zu verbessern.

Für Leichtmetallhalbzeuge mit hohen Wandstärken, deren "Vergütungsdicfce" 75 mm wesentlich überschreitet und die beispielsweise im Bergbau oder in sonstigen explosionsgefährdeten Betrieben eingesetzt werden, empfiehlt es sich, zur Einschränkung der Funkengefahr durch schlagende Bearbeitung, der erfindungsgemäßen Legierung 0,004 bis 0,02 % Beryllium zuzusetzen.

Zur Erfindung gehört weiterhin der Vorschlag, den Chromgehalt durch 0,05 bis 0,20 % Vanadium zu ersetzen. Mit dieser Maßnahme wird die erfindungsgemäße Legierung noch abschreckunempfindlicher .

Um eine optimale Resistenz gegenüber Spannungskorrosion zu erreichen, werden die erfindungsgemäßen Legierungen zweistufig warm ausgelagert, wobei die erste Stufe im Bereich von 100 bis 140° C vorzugsweise der Präformierung von feinst verteilten Ausscheidungen vom Typ τ?'- MgZn_? dient, während die zweite Warmbehandlungsstufe mit Erzeugung von y - MgZn- und stabiler, überhärteter T-Phase, als Keimbil-

209818/0327

dung auf den Ausscheidungen der ersten Behandlungsstufe aufbauen kann. Hierdurch erhält man einen verbesserten Dispersionsgrad der Ausscheidungsfolge und damit auch angehobene Festigkeitswerte.

Zur Erfindung gehört ebenfalls der Vorschlag, die aus den genannten Legierungen hergestellten Werkstücke nach dem Lösungsglühen in kochendem Wasser, in Metallschmelzen oder in geschmolzenen Salzen abzuschrecken. Dieses milde Abkühlen nach der Lösungsglühung setzt voraus, daß im Zentrum der Werkstücke eine Abkühlungsgeschwindigkeit von ca. 2 C/sec erreicht wird. Abhängig von der Wandstärke der Werkstücke kann die Abkühlungsgeschwindigkeit mit der Temperatur des Abschreckbades gesteuert werden mit dem Ziel, eine möglichst hohe Eigenspannungsfreiheit zu erreichen, so daß für eine nachfolgende spanabhebendeFormgebung verzugsarme Halbzeuge vorliegen.

Nachfolgende Untersuchungen an einer silberhaltigen AlZnMgCu-Legierung mit modifizierten Legierungsanteilen dienen zur Erläuterung der Erfindung und zeigen den Einfluß der Legierungsanteile auf die Festigkeitseigenschaften an voll wärmebehandelten Halbzeugen, die aus Gußblöcken hergestellt wurden, deren Homogenisierung bei den für diesen Legierungstyp üblichen Temperaturen, also440° C bis 490° C, erfolgte. Die Basislegierungen hatten dabei folgende Zusammensetzungen:

209818/0327

2.US2000

5,85 bis 6,10 % Zink, 2,39 bis 2,68 % Magnesium, 1,10 bis 1,15 % Kupfer, 0,30 bis 0,38 % Silber, Rest Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen« Wegen der verbesserten Spannungskorrosionsbeständigkeit wurde eine silberhaltige AlZnMgCu-Legierung gewählt. Die vom Rohaluminium herrührenden Verunreinigungen betrugen für Eisen 0,08 bis 0,13 % und für Silizium 0,08 bis 0,16 %, Alle Chargen wurden mit Titan-Bor-Vorlegierung gefeint, so daß sich Titangehalte von 0,02 bis 0,04 % einstellten. Die beiliegende Tabelle 1 gibt für zwei unterschiedliche Abkühlungsgeschwindigkeiten die mechanischen Eigenschaften wieder, wobei auch die Kennwerte des angerissenen Zustandes berücksichtigt sind. Die Angaben für die Beständigkeit gegenüber Spannungskorrosion beziehen sich auf Probenorterait kurzer Querrichtung. Alle übrigen Angaben beziehen sich auf die Längsrichtung. Als Versuchsmaterial standen stranggepreßte Rechteckstangen zur Verfügung;

209818/0327

Tab·!!· 1

t--

CD

to

CO CO O

Legierung % Gew.	AushSrtungsxustand (abgeschreckt in 25°C Wasser) 140 C/sec zwischen 465 und 200°C	Mittlere I schwindig* sw/Lasi 5 kp/mra²	tiefortsch ceit in ispiel . 1 *°~ 2 6 fcD/tnm**	rittsge- O³ 8 kD/mm²	Rest festig keit kp/mm	S ta Fes S.2 ₂ kp/mm	tische tigkeitei 2	10	r	Rißxahigkeit "Fracture toughness" K_IC(Ksi-yTn)
MZnMgCuAg *I Cr 0,18**	15 Std. 160⁰C	0,45	1,34	3,85	46,3	57,0	60,5	8	32	43
AlZnMgCuAg ♦ Mn 0,88	15 Std. 160⁰C	1,81	3,03	11,20	32,0	57,5	60,9	12	18	33
AlZnMgCuAg 1+ Zr 0,13	15 Std. 160⁰C	0,85	1,70	4,36	44,7	54,7	59,0	12	27	36
IAlZnMgCuAg + Cr 0,05 ♦ Zr 0,15	15 Std. 160⁰C	0,85	1,37\	4,43	42,5	57,8	62,1	10	30	38
AlZnMgCuAg ♦ Cr 0,05 ι- Mn 0,33	15 Std. 160⁰C	1,01	2,15	6,10	40,6	53,5	57,9		21	38
	(abgeschreckt In kochendem Wasser) 50 C/see zwischen 465 und 200⁰C							11,5	•
AlZnMgCuAg ♦ Cr 0^18	24 Std. 120°C ♦8 Std. 170°C	0,72	2,21	5,37	39,6	45,0	51,1	7,5	15	-
AlZnMgCuAg + Mn 0.88	24 Std. 120 C ♦8 Std. 170°C	2,59	8,30	18,5	28,2	54,6	58,4	10,0	8	-
AlZnMgCuAg ♦ Zr 0,13	24 Std. 120⁰C +8 Std. 170⁰C	1,31	2,39	7,1	35,4	56,5	59,1	10,0	25	-
AlZnMgCuAg + Cr 0,05 + Zr 0.15	24 Std. 120⁰C +8 Std. 170⁰C	1,15	2,37	6,3	35,7	55,1	58,1	10,0	23	-
AlZnMgCuAg ♦ Cr 0,05 ♦ Mn 0,33	24 Std. 120°C +8 Std. 170⁰C	1,53	2,79	6,5	34,2	52,8	56,5	24	-

K) O Ol K) Q O O

Betrachtet man die Eigenschaften nach den etatischen Festigkeiten, so zeigt die Legierung AlZnMgCuAgCrZr nach des» Abschrecken in Wasser von 25° C und einer Warmaushärtung von 15 Stunden bei 160 C nach dem hier gezeigten Vergleich maximale Werte· Das saanganhaltige Material ergibt niedrige Bruchdehnungseigenschaften, niedrige Brucheinschnürungen und verhältnismäßig tiefe K_IC-Werte. Aus diesen Gründen wurde auf den bewußten Einsatz von Mangan, auch in Kombinationen, verzichtet. Nach de« Abschrecken in Wasser von 25° C und der nachfolgenden üblichen Warmaushärtung erscheint der Werkstoff AlZnMgCuAgCr optimal hinsichtlich eines Kompromisses bezüglich der wesentlichen Festigkeitswerte, jedoch ist der steile Abfall dieser statischen Festigkeitseigenschaften nach der vollständigen Wärmebehandlung mit eine» Abschrecken in kochendem Wasser auffallend hoch. Betrachtet »an alle aufgeführten Eigenschaften, so zeigt die Legierung AlZnMgCuAgCrZr besonders unter Berücksichtigung der niedrigen und damit günstigen Rißfortschrittsgeschwindigkeiten ein optimales Verhalten bei verzögerter Abschreckung. Entscheidend ist dabei der Vergleich mit den Ergebnissen der Prüfung auf Spannungskorrosionsverhalten. Dazu wurden U-Proben nach DIN 50 908 im vollwärmebehandelten Zustand, in diesem Fall nach Abschrecken in kochendem Wasser und anschließendem zweistufigem Warmaushärten, in vergleichbarer Weise in einer Lösung n/100 HCl mit 0,2 % Na₃Cr₃O₇ geprüft:

20981S/O327

	Tabelle 2	Lebensdauer in Tagen (in kochendem Wasser abqeschreckt)
Basislegierung	Zusatzelement (Gew. %)	> 40
AlZn6Mg2,5CuI,5Ag	0,18 Cr	6
ti	0,16 Zr	4,8
M	0,8 Mn	> 30
tt	0,06 Cr + 0,3 Mn	7 40
11	0,06 Cr + 0,16 Zr

Die Werte der Tabelle 2 zeigen in Korrelation zu Tabelle 1 deutlich die Überlegenheit der Kombination von Chrom und Zirkon.

Als in ihren Festigkeitseigenschaften besonders günstig erweist sich nachfolgende Legierung der Gattung AlZnMgCu mit feiner abgestimmten Toleranzen:

1,1 bis 1,3 % Kupfer, 2,3 bis 2,7 % Magnesium, 5,7 bis 7,1 * Zink, 0,02 bis 0,05 % Titan, 0,002 bis 0,006 % Bor, 0,04 bis 0,08 % Chrom in Verbindung mit 0,10 bis 0,16 % Zirkon, Rest Aluminium mit den üblichen Verunreinigungen.

Bei einer derartigen Legierung wurden im silberfreien und silberhaltigen Zustand bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 5,15° C/sec (Abschrecken im Salzbad von 210° C) nachfolgende günstige Festigkeitswerte gefunden:

209818/0327

	Tabelle 3	Streckgrenze (kp/mm )
•Zeit der Warmaus- lagerung bei 160 C	Zugfestigkeit (kp/mn/)	53 52 49,8
5 Stunden 15 Stunden 25 Stunden	59 56,5 55

Die Brucheinschnürung stieg in der vorgesehenen Warmauslagerungszeit von 22 auf 35 %.

Untersuchungen an silberfreien Legierungen ■ d solchen, bei denen das Chrom gegen Vanadium ausgetauscht wurde, ergaben ein Absinken der Korrosionsbeständigkeit, jedoch in noch für den technischen Gebrauch sinnvoll erscheinenden Grenzen. Der Austausch von Chrom gegen Vanadium erhöht die Abschreckunempfindlichkeit der Legierung.

Zur Erzielung höchster Festigkeiten bei vorzugsweise einstufiger Warmauslagerung im Bereich von 100 bis 140° C können 2 % des vorgesehenen Zinkgehalts durch Cadmium ersetzt werden. Unter Anwendung der einstufigen 120 C-Aushärtung wurde eine Verbesserung der Streckgrenzen- und Zugfestigkeitswerte

um durchschnittlich 2 kp/mm beobachtet. Cadmium stabilisiert die Aushärtung über G.P.-Zonen, so daß eine wesentliche Verbesserung der Festigkeitswerte erzielt wird.

Eine besondere Bedeutung hat das Erschmelzen der Legierungen unter Einsatz von mehrfach raffiniertem Rohaluminium mit eingeschränkten Gehalten an Eisen und Silicium. Unter

2098ΐί/0327

diesen Voraussetzungen stieg der Rißzähigkeitswert bei der Legierung AlZnMgCuAgCrZr von 38 auf 44. Erfindungsgemäß sollen daher die Verunreinigungen durch Eisen und Silizium jeweils unter 0,1 % liegen. Für Blockvormaterial mit geringen Abmessungen kann eine besondere Feinung mit Titan und/oder Bor entfallen, da die durch Titanverbindungen erfolgende Keimbildung im geschmolzenen Zustand eine ausreichende feinkristalline Primärerstarrung ermöglicht.

Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogene Druckschriften:

1) D. Altenpohl: "Aluminium und Aluminiumlegierungen*¹ Reine und angewandte Metallkunde in Einzeldarstellungen Bd 19, Abschnitt 5.4 - Aluminium - Zink - Magnesium Kupfer - Legierungen - von H. Hug Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg/New York (1965) S. 785/799

2) P. Brenner: "Entwicklung und Zukunft der AlZnMg- und AlZnMgCu-Legierungen", Aluminium 45 (1969) S. 431/439

3) P.L. Mehr, E.H. Spuhler and L.W. Mayer: "ALCOA ALLOY 7075 - T 73" ALCOA-Green Letter-Techrtical Information, Pittsburgh, Pennsylvania (August 1965)

4) D. Adenis, J.P. Moulin et A. Guilhaudis: "Influence de diverses additions mineures sur la structure et les proprietes d'un alliage aluminium-zinc-magnesium" Rev. Metallurg, Memoires Scienti - fiques LXVI, No 2 (1969) S. 135/149

5) H.A. HoIl: "Investigations into the Possibility of Reducing Quench - Sensitivity in High - Strength Al-Zn-Mg-Cu Alloys" J. Inst. Met. 97 (1969) S. 200/205

209818/0327

6) J.C. Mc Millan and M.V. Hyatt: "Development of High Strength Aluminum Alloys with improved Stress-Corrosion-Resistance" AFML - TR - 68 - 148 (June 1968)

7) C. Panseri et E. di Russo: "Influenza delIo zirconio sulle carat - teristiche strutturali, meccaniche e tecnologiche della lega 7075" Alluminio Nuova Metallurgie 30 (1961) S. 549/560

8) E. di Russo: "Resistenza alia tensocorrosione e caratteristiche strutturali delle leghe AlZnMgCu a tenori controllati di cromo, zirconio e argento" Alluminio, Nuova Metallurgia 34 (1965) S. 331/349

9) H. Röhrig: "Verwendung von Aluminiumlegierungen zur Herstellung von auf Spannungskorrosion beanspruchten Teilen" DBP 972 684, 22. Februar 1939, Erteilung bekanntgemacht: 20. August 1959

10) W. Rosenkranz: "Ein Beitrag zum Problem der Spannungskorrosion bei Preßprofilen und Preßteilen aus Aluminium-Legierungen" Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen, Nr. 158, Westdeutscher Verlag, Köln und Opladen (1956) S. 81

11) W. Rosenkranz: "Entwicklung einer hochfesten spannungskorrosionsbeständigen Legierung auf AlZnMg-Basis" Aluminium 39 (1963) S. 3/18 und S. 741/752

12) I.J. Polmear: "The Influence of Small Additions of Silver on the Structure and Properties of Aged Aluminum Alloys" J. Metals (June 1968) S. 44/51

13) W. Rosenkranz: "Verfahren zur Herstellung von warmausgehärteten Kneterzeugnissen aus Aluminiumlegierungen der Gattung AlZnMgCu" DBP 1 198 570, angemeldet: 13.12.1962 siehe auch: Hauptpatent Schweiz 347 008 und britisches Patent 793 076

209818/0327

14) W. Rosenkranz: "Der Einfluß von Ag-Cr- und Ag-Zr-Zusätzen auf die Festigkeitswerte und das Spannungsrißkorrosionsverhalten hochfester AlZnMgCu-Legierungen im Lieferzustand und nach unbeabsichtigter Erwärmung auf Temperaturen bis 125° C" Aluminium 43 (1967) S. 105/108

15) W. Rosenkranz, F.W. Lynker, G. Fischer und M. Markworth: "Der Werkstoff "Fuchs AZ 74" Technische Informationen der Metallwerke OTTO FUCHS anläßlich der Luftfahrtschau in Hannover-Langenhagen, 24. April 1970

209818/0327

Claims

Patentansprüche

1. Verwendung einer hochfesten Aluminiumlegierung der Gattung AlZnMgCu-mit 1,1 bis 3,0 % Kupfer, 2,0 bis 3,5 % Magnesium, 5,0 bis 7,5 % Zink, 0 bis 0,4 % Titan, 0 bis 0,006 % Bor sowie 0,04 bis 0,1 % Chrom in Kombination mit 0,08 bis 0,3 % Zirkon, Rest Aluminium einschließlich der üblichen Verunreinigungen als Werkstoff zur Herstellung von ausgehärtetem und gegen Spannungsrißkorrosion beständigem Halbzeug mit hohen Wandstärken und dünnwandigen Werkstücken, die nach dem Lösungsglühen geringen Abkühlungsgeschwindigkeiten unterliegen.

2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, bei der der Mangangehalt weniger als 0,09 % beträgt für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 und 2 mit 1,1 bis 1,3 % Kupfer, 2,3 bis 2,7 % Magnesium, 5,7 bis 7,1 % Zink, 0,02 bis 0,05 % Titan, 0,002 bis 0,006 % Bor sowie 0,04 bis 0,08 % Chrom in Verbindung mit 0,10 bis 0,16 % Zirkon für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

4. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einem Silbergehalt von 0,2 bis 0,5 % für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

209818/03?7

~ ¹⁹ " 2üb200ö

5. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem Berylliumgehalt von 0,004 bis 0,02 % für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

6. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 5, bei der bis zu 2 % des Zinkgehaltes durch Cadmium ersetzt ist, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

7. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei der der Chromgehalt durch 0,0 5 bis 0,20 % Vanadium ersetzt ist, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

8. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 7, bei der die Verunreinigungen durch Eisen und Silizium jeweils unter 0,1 % liegen, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

9. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 8, die nach dem Lösungsglühen in kochendem Wasser, in Metallschmelzen oder in geschmolzenen Salzen abgeschreckt wird, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

209818/0327

10. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 8, bei der die Warmaushärtung nach dem Lösungsglühen und Abschrecken zweistufig im Bereich von 100 bis 140° C in 6 bis 30 Stunden und anschließend im Bereich von 160 bis 200° C in 2 bis 12 Stunden erfolgt, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

11. Verwendung einer Legierung nach den Ansprüchen 1 bis 8, bei der auf den Einsatz von Titan und Bor verzichtet wird, für den in Anspruch 1 genannten Zweck.

209818/0327