DE2103614B2 - Process for the production of semi-finished products from AIMgSIZr alloys with high notched impact strength - Google Patents
Process for the production of semi-finished products from AIMgSIZr alloys with high notched impact strengthInfo
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Description
Warmverformte AlMgSi-Legierungen eignen sich für die verschiedensten Zwecke und sind z. B. in Form von Strangpreßprofilen, Schmiedestücken oder gewalzten Blechen einsetzbar. Bei vielen Anwendungsformen, z. B. bei stranggepreßtem Halbzeug, besteht großes Interesse an warmverformten Legierungen, die sowohl hohe Festigkeit als auch hohe Kerbschlagzähigkeit besitzen. So müssen z. B. Geländer von Straßenbrücken oder Straßenleitplanken aus stranggepreßtem Aluminium oder entsprechenden Aluminiumlegierungen einen bedeutenden Aufprall-Widerstand aufweisen.Hot-formed AlMgSi alloys are suitable for a wide variety of purposes and are, for. B. in shape can be used for extruded profiles, forgings or rolled sheet metal. In many forms of application, e.g. B. in extruded semi-finished products keen interest in hot worked alloys that have both high strength and high impact strength own. So z. B. Railings of road bridges or road crash barriers Extruded aluminum or corresponding aluminum alloys have significant impact resistance exhibit.
Aufgabe der Erfindung ist es. Halbzeug aus AlMgSi-Legierungen mit sowohl hoher Festigkeit als auch hoher Kerbschlagzähigkeit im warmverformten Zustand zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.It is the object of the invention. Semi-finished products made from AlMgSi alloys with both high strength and high notched impact strength in the hot-worked condition to provide. This object is achieved by the invention.
Es war an sich aus der US-PS 32 34 054 bekannt, Aluminium-Magnesium-Silicium-Legierungen, bestehend aus 0.6 bis 0,9% Aluminium-Silicium, 0,4 bis 0,6% Magnesium und R · Muminium, die als Wahlkomponenten bis zu 0,3> ο Eisen, 0,1% Kupfer, bis zu 0,1% Mangan, bis zu 0,1% Chrom, bis /u 0.1% Zink und bis zu 0,1% Titan, bei einer Temperatur oberhalb 510 C durch Strangpressen warmzuverformen. auf eine Temperatur von maximal 177 C abzuschrecken und schließlich 15 Minuten bis 24 Stunden lang bei 93 bis 210 C warm auszulagern. Vor der Warmverformung kann noch eine Homogenisierungsglüluing bei Temperaturen von wenigstens 521 C eingeschoben werden.It was known per se from US-PS 32 34 054, consisting of aluminum-magnesium-silicon alloys from 0.6 to 0.9% aluminum-silicon, 0.4 to 0.6% magnesium and R · Muminium, which are used as optional components up to 0.3> ο iron, 0.1% copper, up to up to 0.1% manganese, up to 0.1% chromium, up to / u 0.1% Zinc and up to 0.1% titanium, hot-worked at a temperature above 510 C by extrusion. to a maximum temperature of 177 C and finally 15 minutes to 24 hours to be stored at a temperature of 93 to 210 C for a long time. Homogenization gluing can also be carried out before hot forming inserted at temperatures of at least 521 C.
So behandelte zirkoniumfreie Legierungssysieme weisen aber keine ausreichende Kerbschlagzähigkeit auf.However, zirconium-free alloy systems treated in this way do not have sufficient notched impact strength on.
Weiterhin sind Legierungssysteme aus der IIS-PS 31 13 052 bekannt, welche die Verbindung Mg2Si als Gefügebestandteil enthalten und aus 0,43 bis 1,40% Magnesium, 0,24 bis 0,8()7o Silicium, mit der Maßgabe, daß Magnesium und Silicium in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß sich 0,74 bis 2% Mg2Si bilden, jeweils 0,01 bis 0,3% Titan, Chrom, Mangan, Molybdän. Wolfram und/oder Zirkonium und/oderFurthermore, alloy systems from IIS-PS 31 13 052 are known which contain the compound Mg 2 Si as a structural component and consist of 0.43 to 1.40% magnesium, 0.24 to 0.8 () 70 silicon, with the proviso that magnesium and silicon are in such a ratio to one another that 0.74 to 2% Mg 2 Si are formed, 0.01 to 0.3% titanium, chromium, manganese, molybdenum each. Tungsten and / or zirconium and / or
21 0321 03
0,001 bis 0,1% Bor, wobei die letzteren Elemente insgesamt 0,75% nicht übersteigen, und Rest Aluminium bestehen. Zur Ausbildung hoher Festigkeitseigenschaften müssen diese Legierungen im verformten Zustand einer Lösungsglühbehandlung unterworfen werden, und außerdem muß sich an die Homogenisierungsbehandlung eine 3stufige verzögerte Abkühlungsbehandlung anschließen, welche auch eine Haltezeit von mindestens 2 Stunden umfaßt. Obwohl dieses bekannte Legierungssystem auch Zirkonium als Mußkomponente enthält, wird über eine Verbesserung der Kerbschlagzähigkeit nichts berichtet.0.001 to 0.1% boron, the latter elements total Do not exceed 0.75% and the remainder is aluminum. In order to develop high strength properties, these alloys must be deformed Condition must be subjected to solution treatment, and also must be subjected to homogenization treatment Followed by a 3-stage delayed cooling treatment, which also includes a holding time of at least 2 hours. Although this known alloy system also has zirconium as a mandatory component contains no reports of an improvement in the notched impact strength.
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es mittels einer sehr einfachen Folge von Verfahrensstufen gelingt. Halbzeug mit guten FestigkeiUeigen- schäften und vor allem befriedigender Kerbschlagzähigkeit herzustellen, wenn man eine bestimmte Abfolge von Verfahrensstufen, die in der Anwendung auf Legierungen anderer Zusammensetzung an sich bekannt ist, auf eine an sich bekannto Legierung des Typs Al-Mg-Si-Zr anwendet.Surprisingly, it has now been found that it succeeds by means of a very simple sequence of process steps. Semi-finished product with good strength shafts and, above all, a satisfactory notched impact strength if you have a certain Sequence of process steps which are inherent in the application to alloys of different compositions is known, applies to a per se known alloy of the Al-Mg-Si-Zr type.
Demgemäß besteht die Erfindung in der Anwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Halbzeug aus AlMgSi-Legierungen, bei dem Gußkörper bei Temperaturen über 454°C warmverformt, auf Temperatüren von maximal 177° C abgeschreckt und schließlich 15 bis 24 Stunden lang bei 93 bis 210 C warm ausgelagert werden, auf eine an sich bekannte. Legierung, bestehend aus 0,3 bis 1,3% Silicium, 0,3 "bis 1,5% Magnesium, 0,03 bis 0,4% Chrom. 0,03 bis 0.2% Zirkonium sowie gegebenenfalls bis 0,4% Mangan und gegebenenfalls bis 0,1% Titan, gegebenenfalls bis 0,15% Vanadium sowie bis 0,6% Eisen, bis 0,3% Kupfer, bis 0,5% Zink, bis 0.008% Bor und jeweils bis 0,1% an anderen herkömmlichen Verunreinigungen, deren Gesamtmenge höchstens 0,5% beträgt. Rest Aluminium.Accordingly, the invention consists in the use of a method for producing semifinished products AlMgSi alloys, in which the cast body is thermoformed at temperatures above 454 ° C, on temperatures Quenched to a maximum of 177 ° C and finally heated to 93 to 210 C for 15 to 24 hours be outsourced to a known one. Alloy composed of 0.3 to 1.3% silicon, 0.3 "to 1.5% magnesium, 0.03 to 0.4% chromium. 0.03 to 0.2% zirconium and optionally up to 0.4% manganese and optionally up to 0.1% titanium, optionally up to 0.15% vanadium and up to 0.6% iron, up to 0.3% copper, up to 0.5% zinc, up to 0.008% boron and up to 0.1% each of other conventional impurities, the total amount of which does not exceed 0.5%. Remainder aluminum.
Der hier angewendete Verfahrensablauf unterscheidet sich unter anderem dadurch von der Arbeitsweise der US-PS 31 13 052, daß kein Lösungsglühen nach dem Warmverformen erforderlich ist und daß die Warmverformung bei einer höheren Temperatur erfolgt. The procedure used here differs, among other things, from the working method the US-PS 31 13 052 that no solution heat treatment is required after hot forming and that the Hot deformation takes place at a higher temperature.
Wie die Versuche mit der Vergleichslegierung D von Beispiel 2 bestätigen, führt die Anwendung der Verfahrensstufen auf zirkoniuinfreie Legierungssysteme nicht zu einer entsprechenden Verbesserung der K erbschlagzähigkeit.As the tests with the comparative alloy D of Example 2 confirm, the application of the Process stages on zirconia-free alloy systems do not lead to a corresponding improvement in the Impact strength.
Es wird angenommen, daß sich in den hier in Betracht gezogenen Zirkonium enthaltenden Legierungen ein besonderes Gefüge ausbildet, welches faserförmige Gefügekrirner mit einem hohen Verhältnis von Länge zu Dicke enthält, zwischen denen eine Vielzahl von Subkörnern eingelagert ist.It is believed that in the zirconium-containing alloys contemplated herein a special structure forms, which fibrous structure grains with a high ratio of length too thick, between which a large number of sub-grains are embedded.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ablauf des vorstehenden Verfahrens auf eine Legierung angewendet, die 0,4 bis 0,9% Silicium, 0,4 bis 1% Magnesium. 0,05 bis 0,15% Zirkonium und 0,05 bis 0.35% Chrom enthält.According to a preferred embodiment, the sequence of the above method is applied to an alloy applied, the 0.4 to 0.9% silicon, 0.4 to 1% magnesium. 0.05 to 0.15% zirconium and 0.05 contains up to 0.35% chromium.
Weiterhin werden sehr gute Ergebnisse bei Anwendung des Verfahrens auf eine Legierung des beschriebenen Typs erhalten, die zusätzlich 0.03 bis 0,4%, vorzugsweise 0,05 bis 0,3%, Mangan enthält.Furthermore, very good results are obtained when applying the method to an alloy of the type described Type obtained which additionally contains 0.03 to 0.4%, preferably 0.05 to 0.3%, manganese.
Bezüglich der weiteren genannten Wahlkomponenten haben sich für die Anwendung des Verfahrensablaufes Legierungen als günstig erwiesen, die zusätzlich bis zu 0,1 % Titan und bis zu 0,15% Vanadium enthalten.With regard to the other electoral components mentioned, they have chosen to apply the process sequence Alloys proved to be beneficial, which additionally contain up to 0.1% titanium and up to 0.15% vanadium contain.
Ganz besonders zweckmäßig ist die Anwendung des betreffenden Verfahrensablaufes auf Legierungen, die je 0,03 bis 0,2% Chrom, Zirkonium und Mangan mit der Maßgabe enthalten, daß der Gesamtgehalt dieser drei Elemente 0,2 bis 035% beträgtIt is particularly useful to apply the relevant process sequence to alloys, which each contain 0.03 to 0.2% chromium, zirconium and manganese with the proviso that the total content of these three elements is 0.2 to 035%
Die nach dem vorgenannten Verfahren behandelten Aluminiumlegierungen besitzen im allgemeinen eine Zugfestigkeit von mindestens 26,6kp/mnr\ eine 0,2-Grenze von mindestens 24,5kp/mm2 und eine Bruchdehnung von mindestens 8%. Die Mindest-Kerbschlagzähigkeit (nach C h a r ρ y) der betreffenden Aluminiumlegierungen beträgt fur einen etwa 3,2 mm dicken Prüfkörper mindestens 2,1 mkp. Bei einem 1 cm dicken Prüfkörper wird eine Kerbschlagzähigkeit von mindestens Z8 mkp, beispielsweise von 4,1 bis 5,5 mkp, erzielt. Zu den zahlreichen weiteren hervorragenden Eigenschaften der nach dem vorgenannten Verfahren verarbeiteten Aluminiumlegierungen zählen ihre gute Eignung zum Strangpressen und ihre hohe Korrosionsbeständigkeit.The aluminum alloys treated by the aforementioned process generally have a tensile strength of at least 26.6 kgf / mm 2, a 0.2 limit of at least 24.5 kg / mm 2 and an elongation at break of at least 8%. The minimum notched impact strength (according to C har ρ y) of the aluminum alloys in question is at least 2.1 mkp for a test specimen approximately 3.2 mm thick. In the case of a 1 cm thick test specimen, a notched impact strength of at least Z8 mkp, for example from 4.1 to 5.5 mkp, is achieved. The numerous other excellent properties of the aluminum alloys processed by the aforementioned method include their good suitability for extrusion and their high corrosion resistance.
Die Schmelz- und Gießmethoden sind unkritisch, und es können herkömmliche entsprechende Verfahren angewendet werden. Es ist jedoch zweckmäßig, die Gußkörper vor der Warmverformung /u homogenisieren, um das Silicium und Magnesium in der Legierungsmatrix gleichmäßig zu verteilen. Vor oder während der Warmverformung soll sich wegen des Chrom-, Zirkonium- und Mangangehalts eine bestimmte Menge einer Hochtemperatur-Ausscheidung bilden, da dadurch die Rekristallisierung inhibiert wird. Da» gleiche Ziel kann jedoch auch sowohl durch Wiedererhitzen zur Warmverformung als auch durch eine Homogenisierung erzielt werden.The melting and casting methods are not critical, and conventional corresponding methods can be used be applied. However, it is advisable to homogenize the castings prior to hot forming / u, to evenly distribute the silicon and magnesium in the alloy matrix. Before or During the hot forming process, a certain amount should develop due to the chromium, zirconium and manganese content Form an amount of high temperature precipitate as this inhibits recrystallization will. The same goal can, however, also be achieved both by reheating for hot deformation and by homogenization can be achieved.
Im angewendeten Verfahren wird die Warmverformung vorzugsweise bei einer Endtemperatur oberhalb etwa 482"C durchgeführt. Unter »Endtemperatur« ist hier die letzte Temperatur zu verstehen, bei der mittels Warmverformung ein deutlicher Verformungsgrad erzielt wird. Die Warmverformung kann z. B. in Schmieden, Walzen oder Strangpressen bestehen, wobei Walzen und Strangpressen bevorzugt werden. Beim Strangpressen entspricht die vorgenannte Mindest-Endtemperatur (etwa 454'C) der Form-Auslaßtemperatur. Zur Erzielung einer maximalen Festigkeit wird in der Praxis vorzugsweise bei einer so hohen Temperatur gearbeitet, daß im wesentlichen die Gesamtmenge des Magnesiums und Siliciums in Lösung gebracht wird. Nach der Warmverformung werden die Aluminiumlegierungen zweckmäßig mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 555 bis 5550 C/Min. bis auf mindestens 177 C abgeschreckt. Zu diesem Zweck werden die Legierungen gewöhnlich in Wasser getaucht oder durch eine Sprühwasser-Abschreckvorrichtung geführt. Anschließend werden die Aluminiumlegierungen vorzugsweise bis zu einer Stärkenverminderung von 5% kalt verformt, z. B. durch Walzen oder Recken.In the method used, the hot forming is preferably carried out at a final temperature above about 482 "C. The" final temperature "here is to be understood as the last temperature at which a significant degree of deformation is achieved by means of hot deformation. The hot deformation can, for. B. consist of forging, rolling or extrusion, with rolling and extrusion being preferred. The aforementioned minimum final temperature corresponds to extrusion (about 454'C) the mold outlet temperature. To achieve maximum strength in practice it is preferred to operate at a temperature so high that essentially the total amount of magnesium and silicon is brought into solution. After the hot forming will be the aluminum alloys expediently with a cooling rate of 555 to 5550 C / min. Quenched to at least 177 C. For this purpose the alloys are usually immersed in water submerged or passed through a water spray quenching device. Then the aluminum alloys preferably cold worked to a thickness reduction of 5%, e.g. B. by rolling or Warriors.
Die hier in Betracht gezogenen Aluminiumlegierungen sind im allgemeinen abschreckempfindlich. Es ist daher besonders überraschend, daß diese Abschreckempfindlichkeit im Falle einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform vermindert werden kann. Bei dieser Ausführungsform enthalten die Aluminiumlegierungen jeweils 0,03 bis 0,2% Chrom bzw. Zirkonium bzw. Mangan, und der Gesamtanteil des Chroms, Zirkoniums und Mangans beträgt 0,2 bis 0,35%. Es wurde festgestellt, daß Aluminiumlegierungen dieser Zusammensetzung mit einerThe aluminum alloys contemplated here are generally sensitive to quenching. It is therefore particularly surprising that this quench sensitivity is particularly preferred in the case of one embodiment of the invention can be reduced. In this embodiment the aluminum alloys each contain 0.03 to 0.2% chromium or zirconium or manganese, and the The total proportion of chromium, zirconium and manganese is 0.2 to 0.35%. It was found that aluminum alloys this composition with a
Abkuhlgeschwindigkeit von 55 bis 555°C/Min. luftgekühlt werden können. Zur Luftkühlung werden im allgemeinen zweckmäßig angeordnete Ventilatoren angewendet Bei der Verarbeitung der vorgenannten besonders bevorzugten Aluminiumlegierungen soll 5 die Warmverformung bei einer Endtemperatur oberhalb 482°C, vorzugsweise oberhalb 5100C, durchgeführt werden.Cooling speed from 55 to 555 ° C / min. can be air-cooled. For air cooling are generally useful arranged fans used in the processing of the aforementioned particularly preferred aluminum alloys to 5, the heat distortion at a finish temperature above 482 ° C, preferably above 510 0 C is performed.
Die Beispiele erläutern die Erfirriung.The examples explain the experience.
IOIO
Es werden Aluminiumlegierungen (Legierung A bzw. B) durch Verschmelzen der in Tabelle I angeführten Bestandteile in einem gasbeheizten Ofen mit offenem Feuerraum hergestellt und in herkömmlicher Weise nach dem Stranggießverfahren (Wasserguß) zu Gußbarren verarbeitet. Nach der Legierungsbildung wird die Schmelze durch 20minutiges Hindurchleiten von Chlorgas entgast. Beim Gießen wird eine Temperatur von 743°C angewendet. Die Vergießgeschwindigkeit beträgt ferner 11,4 cm/Min., während der Metall-Gußkopf bei Abmessungen von 6,4 bis 7,6 cm gehalten wird.Aluminum alloys (alloy A or B) are obtained by fusing those listed in Table I. Components made in a gas-fired open-hearth furnace and in a conventional manner processed into cast ingots using the continuous casting process (water casting). After the alloy is formed the melt is degassed by passing chlorine gas through it for 20 minutes. When pouring becomes a temperature of 743 ° C applied. The casting speed is also 11.4 cm / min., While the metal casting head is maintained at dimensions of 6.4 to 7.6 cm.
Legierung A
Silicium
Magnesium
Eisen
Titan
Chrom
Zirkonium
Mangan
Kupfer
Zink
AluminiumAlloy A
Silicon
magnesium
iron
titanium
chrome
zirconium
manganese
copper
zinc
aluminum
Legierung B
Silicium
Magnesium
Eisen
Titan
Chrom
Zirkonium
ManganAlloy B
Silicon
magnesium
iron
titanium
chrome
zirconium
manganese
AnteileShares
0,730.73
0,470.47
0,140.14
0,010.01
0,050.05
0,0560.056
0,0540.054
0,040.04
Restrest
0,810.81
0,530.53
0,140.14
0,010.01
0,1070.107
0,1080.108
0,1080.108
3535
4040
4545
50 Legierung B 50 alloy B
Kupfercopper
Zinkzinc
Aluminiumaluminum
AnteileShares
0,030.03
Restrest
Die vergenannten Gußbarren herden 10 Stunden bei 5500C homogenisiert und anschließend an der Luft abgekühlt. Danach werden die auf Längen gesägten Barren für das Strangpressen bei einer eingeregelten Temperatur von 538° C in einem Barrenofen mit Gasfeuerung wiedererhitzt. Vor der Einführung in die Presse werden an den Barren Oberflächentemperaturen von 524 bis 552°C gemessen. Es werden drei verschiedene Strangpreßformen zur Herstellung von Strangpreßprofilen mit Stärken von 0,317 cm bzw. 0,635 cm bzw. 1,27 cm verwendet. Die Auslaßtemperaturen betragen 527 bis 538° C. Jeweils ein Strangpreßprofil jeder der vorgenannten Stärken wird dann nach dem Austreten aus der Presse mittels eines Ventilators mit einer Abkuhlgeschwindigkeit von 55 bis 555°C/Min. abgekühlt. Jeweils ein weiteres Strangpreßprofil jeder Stärke wird mit Wasser abgeschreckt, indem man es durch einen Trog mit offenen Enden führt, der an beiden Enden im Aufwärtsstrom mit Wasser beschickt wird. Das Abschrecken wird dabei unter Anwendung einer Abschreckgeschwindigkeit von 555 bis 5550°C/Min. vorgenommen. Alle Strangpreßprofile werden dann 24 Stunden bei Raumtemperatur ausgelagert und anschließend 5 Stunden bei 177° C warmausgelagert. Anschließend werden aus den Strangpreßprofilen Prüfkörper für die Bestimmung der Zugfestigkeit und der Kerbschlagzähigkeit nach Charpy hergestellt. Die etwa 0,317cm bzw. etwa 0,635 cm dicken Strangpreßprofile werden bei verminderter Breite, bezogen auf die Standardbreite von 1 cm, geprüft, und der Wert für die Kerbschlagzähigkeit wird im Hinblick auf die verminderte Querschnittsfläche korrigiert.The cast ingot vergenannten herding 10 hours at 550 0 C is homogenized and then cooled in air. Thereafter, the billets sawn to length are reheated for extrusion at a controlled temperature of 538 ° C in a billet furnace with gas firing. Surface temperatures of 524 to 552 ° C are measured on the bars before they are introduced into the press. Three different extrusion dies are used to produce extruded profiles with thicknesses of 0.317 cm, 0.635 cm and 1.27 cm. The outlet temperatures are 527 to 538 ° C. An extruded profile of each of the aforementioned thicknesses is then in each case after exiting the press by means of a fan with a cooling rate of 55 to 555 ° C / min. cooled down. Another extrusion of each thickness is quenched with water by passing it through an open-ended trough which is fed with water at both ends in an upward flow. The quenching is carried out using a quenching speed of 555 to 5550 ° C./min. performed. All extruded profiles are then aged for 24 hours at room temperature and then aged for 5 hours at 177 ° C. Test specimens for determining tensile strength and notched impact strength according to Charpy are then produced from the extruded profiles. The approximately 0.317 cm and approximately 0.635 cm thick extruded profiles are tested with a reduced width, based on the standard width of 1 cm, and the value for the notched impact strength is corrected with regard to the reduced cross-sectional area.
Aus den in Tabelle II angeführten Ergebnissen ist die Kombination aus hoher Festigkeit und hoher Kerbschlagzähigkeit ersichtlich. Die besonders stark erhöhte Kerbschlagzähigkeit ist dabei auf die Bewahrung einer nichtrekristallisierten Kornstruktur der Aluminiumlegierungen zurückzuführen. An den Oberflächen der Strangpreßprofile befinden sich dünne Schichten von rekristallisierten Körnern. Diese Schichten sind bei der Legierung B dünner als bei der Legierung A.From the results given in Table II, the combination of high strength and high is Notched impact strength evident. The particularly strongly increased notched impact strength is on the preservation a non-recrystallized grain structure of the aluminum alloys. On the surfaces The extruded profiles contain thin layers of recrystallized grains. These layers are thinner in alloy B than in alloy A.
SlrangpreB-profilslärkcSlrangpreB-profilslärkc
Legierung Abkühl- bzw. Abschreckmethode Zugfestigkeil 0.2-Gren/eAlloy cooling or quenching method Tensile strength wedge 0.2 size / e
(kp/mm2) (kp/mm2) (kp / mm 2 ) (kp / mm 2 )
A
BA.
B.
28,70
30,38
23,51
29,6828.70
30.38
23.51
29.68
BruchdehnungElongation at break
10
11
9,5
1010
11
9.5
10
Kerbschlagzahigkeil nach Γ h a r ρ yNotched impact wedge according to Γ h a r ρ y
(mkpl(mkpl
2,83
3,49
3,71
3,712.83
3.49
3.71
3.71
Fortsetzungcontinuation
StrangpreßprofilstärkeExtruded profile thickness
(kp/mm2)(kp / mm 2 ) 0,2-Grenze (kp/mm2) (%)0.2 limit (kp / mm 2 ) (%)
BruchdehnungElongation at break
Kerbschlagzähigkeit nach CharpyCharpy impact strength
(mkp)(mkp)
A
B
A
BA.
B.
A.
B.
Ventilatorkühlung 30,10 27,51 8 3,32Fan cooling 30.10 27.51 8 3.32
Wasserabschreckung 32,20 29,17 9,5 3,84Water quenching 32.20 29.17 9.5 3.84
Ventilatorkühlung 28,91 25,55 9,5 4,87Fan cooling 28.91 25.55 9.5 4.87
Wasserabschreckung 32,06 30,10 9,5 5,23Water quench 32.06 30.10 9.5 5.23
Ventilatorkühlung 28,98 25,90 10,5 4,19Fan cooling 28.98 25.90 10.5 4.19
Wasserabschreckung 30,80 28,70 11,5 8,00Water quenching 30.80 28.70 11.5 8.00
Ventilatorkühlung 26,95 23,31 12 9,50Fan cooling 26.95 23.31 12 9.50
Wasserabschreckung 33,82 32,20 12,5 6,02Water quenching 33.82 32.20 12.5 6.02
Es werden Gußbarren unter Verwendung von geschmolzenen Aluminiumlegierungen (Legierung C bis F) der in Tabelle III gezeigten Zusammensetzung von jeweils 2 kg nach einem herkömmlichen Gießverfahren mit schwenkbarer Kokille (Durville-Verfahren) hergestellt. There are cast ingots using molten aluminum alloys (alloy C to F) the composition shown in Table III of 2 kg each by a conventional casting process manufactured with a swiveling mold (Durville process).
AnteileShares
Legierung C (Vergleichslegierung)Alloy C (comparison alloy)
Silicium 0,71Silicon 0.71
Magnesium 0,56Magnesium 0.56
Eisen 0,16Iron 0.16
Kupfer <0,01Copper <0.01
Titan 0,02Titanium 0.02
Zirkonium 0,16Zirconium 0.16
Aluminium RestAluminum rest
Legierung D (Vergleichslegierung)Alloy D (comparison alloy)
Silicium 0,83Silicon 0.83
Magnesium 0,58Magnesium 0.58
Eisen 0,20Iron 0.20
Kupfer <0,01Copper <0.01
Titan 0,01Titanium 0.01
Chrom 0,31Chrome 0.31
Aluminium RestAluminum rest
Legierung EAlloy E.
Silicium 0,71Silicon 0.71
Magnesium 0,57Magnesium 0.57
Eisen 0,16Iron 0.16
Kupfer <0,01Copper <0.01
Titan 0,02Titanium 0.02
Chrom 0,22Chromium 0.22
Zirkonium 0,10Zirconium 0.10
Aluminium ReslAluminum resl
Legierung FAlloy F
Silicium 0.78Silicon 0.78
Magnesium 0,58Magnesium 0.58
6060
Legierung F
Eisen
Kupfer
Titan
Chrom
Mangan
Zirkonium
AluminiumAlloy F
iron
copper
titanium
chrome
manganese
zirconium
aluminum
AnteileShares
0,170.17
<0,01<0.01
0,020.02
0,100.10
0,090.09
0,110.11
Restrest
3535
4040
45 Die Gußbarren werden 12 Stunden bei 552° C homogenisiert und anschließend bei 538° C in einem Walzstich um 80% warmgewalzt. Die erhaltenen Bleche werden durch Eintauchen in Wasser von Raumtemperatur abgeschreckt, wobei eine Abschreckgeschwindigkeit von 555 bis 555O°C/Min. erzielt wird. Danach werden die Bleche 5 Stunden bei 177° C warm ausgelagert. Schließlich werden die Zugeigenschaften und die Kerbschlagzähigkeit nach Charpy an etwa 0,32 cm dicken Prüfblechen bestimmt. Aus den in Tabelle IV gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Kombination von Legierungszusammensetzung und Verfahrensablauf die Eigenschaften der Aluminiumlegierungen (Legierung E und F) gegenüber jenen der Vergleichslegierungen (Legierung C und D) unerwartet verbessert sind. Es sei darauf hingewiesen, daß die Legierung C keinen Chromzusatz, die Legierung D keinen Zirkoniumzusatz aufweist. 45 The cast ingots are homogenized for 12 hours at 552 ° C. and then hot-rolled by 80% at 538 ° C. in a single pass. The sheets obtained are quenched by immersion in water at room temperature, a quenching rate of 555 to 5550 ° C./min. is achieved. The sheets are then stored at a temperature of 177 ° C for 5 hours. Finally, the tensile properties and the Charpy notched impact strength are determined on test sheets approximately 0.32 cm thick. It can be seen from the results shown in Table IV that the inventive combination of alloy composition and process sequence unexpectedly improves the properties of the aluminum alloys (Alloys E and F) compared to those of the comparison alloys (Alloys C and D). It should be noted that alloy C has no added chromium and alloy D has no added zirconium.
5555
Lepe- Zugfestig- Streck- Bruch- Kerbschlagzähigkeit rung keil grenze deh- nach Charpy (mkp)Lepe- tensile strength- elongation- fracture- notched impact strength tion wedge limit extensible according to Charpy (mkp)
rrangrank
{kp/mm2) (kp/mm2) (%) Einzciwerte Mittelwert{kp / mm 2 ) (kp / mm 2 ) (%) single values mean
30,59 27,02 14
30£7 26,88 13
3031 26,74 II30.59 27.02 14
30 £ 7 26.88 13
3031 26.74 II
1,44 1,63 1,54
1,74 1,98 1,87
137 1,48 1,421.44 1.63 1.54
1.74 1.98 1.87
137 1.48 1.42
SW 533/315SW 533/315
16061606
keilTensile strength
wedge
grenzeStretch
border
deh
nungfracture
deh
tion
nach Charpy (mkp)Notched impact strength
after Charpy (mkp)
wertmiddle
value
rungLegie
tion
BestandteileComponents
AnteileShares
Es werden Gußbarren aus Legierungen der in Tabelle V gezeigten Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 hergestellt:There are cast ingots made of alloys of the composition shown in Table V according to Example 1 manufactured:
BestandteileComponents
AnteileShares
Legierung G Silicium Magnesium Eisen Kupfer TitanAlloy G silicon magnesium iron copper titanium
Bor
Legierung H Silicium Magnesium Eisen Kupfer Titan Chrom Zirkoniumboron
Alloy H silicon magnesium iron copper titanium chromium zirconium
Bor
Legierung! (handelsübliche Legierung AA 6351) Silicium Magnesium Eisen
Legierung! (handelsübliche Legierung AA 6351)
Kupfer 0,004boron
Alloy! (commercial alloy AA 6351) silicon magnesium iron alloy! (commercially available alloy AA 6351) copper 0.004
Titan 0,024Titanium 0.024
Mangan 0,66Manganese 0.66
Bor 0,004Boron 0.004
Legierung J (handelsübliche Legierung 6061)Alloy J (commercially available alloy 6061)
Silicium 0,64Silicon 0.64
Magnesium 1.10Magnesium 1.10
Eisen 0.25Iron 0.25
Kupfer 0,25Copper 0.25
Titan 0,017Titanium 0.017
Chrom 0,18Chromium 0.18
Mangan 0,053Manganese 0.053
Die Gußbarren werden gemäß Beispiel 2 verarbeitet, wobei man das Warmwalzen jedoch nur bis zu einer Stärkenverminderung von 50% durchführt Die Legierungen I und J werden außerdem 8 Stunden bei etwa 177° C warm ausgelagert. Aus den in Tabelle Vl gezeigten Ergebnissen sind die überraschend günstigen Eigenschaften der Legierung H ersichtlich Die Charpy-Kerbschlagzähigkeitsprüfung wird anThe cast ingots are processed according to Example 2, except that the hot rolling is only up to Performs to a strength reduction of 50% Alloys I and J are also 8 hours aged at about 177 ° C. From the in table VI, the surprisingly favorable properties of alloy H can be seen The Charpy impact test is on
0,500.84
0.50
geführt.Standard test specimens a
guided.
grenze
(kp/mm2)Stretch
border
(kp / mm 2 )
festigkeit
(kp mm2)train
strength
(kp mm 2 )
0,0230.003
0.023
0,81
0,58
0,190.004
0.81
0.58
0.19
gierung
40 Le
yaw
40
dehnung
(%)fracture
strain
(%)
Zähigkeit
nach
Charpy
(mkp)Notch impact
toughness
after
Charpy
(mkp)
0,0230.004
0.023
»1606»1606
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