DE2212402C3

DE2212402C3 - Process for the production of wire or profiles from a hardenable aluminum alloy

Info

Publication number: DE2212402C3
Application number: DE19722212402
Authority: DE
Inventors: Jan. Dipl.-Ing. Robertsfors Nilsson (Schweden)
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1972-03-15
Publication date: 1978-09-28
Also published as: FR2130375A1; SE415784B; DE2212402B2; CH564382A5; DE2212402A1; CA962173A; FR2130375B1

Description

2525th

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Die mit dem vorliegenden Verfahren zugleich beabsichtigte sogenannte Auflösungsbehandlung ist deshalb erforderlich, weil gegossene Rohlinge aus härtbaren Aluminiumlegierungen oft ziemlich grobkörnig und inhomogen sind. Durch Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur, die »Auflösungstemperatur«, die für die jeweilige Legierung unierschiedlich ist und die eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten ist, wird erreicht, daß sich benachbarte Körner ineinander auflösen, so daß die Legierungsmetalle, z. B. Kupfer oder Zink, vollkommen homogen in der Aluminiumphase aufgelöst werden. Nachdem diese Auflösung durchgeführt ist, muß das Material schnell abgekühlt werden, zweckmäßigerweise in Wasser, wonach es in der Regel einem Alterungsprozeß bei Normaltemperatur oder eventueller Erwärmung bis zu hundert oder ein paar hundert Graden Celsius unterzogen werden muß. Die Erwärmung für den Auflösungsprozeß erfolgte bisher in irgendeinem Ofen.The so-called dissolution treatment intended at the same time with the present process is This is necessary because cast blanks made from hardenable aluminum alloys are often quite coarse-grained and are inhomogeneous. By heating to a certain temperature, the "dissolution temperature", which is different for the respective alloy and which must be maintained for a certain period of time achieved that adjacent grains dissolve into one another, so that the alloy metals, e.g. B. Copper or zinc, can be completely homogeneously dissolved in the aluminum phase. After this resolution is carried out, the material must be cooled quickly, expediently in water, after which it is in usually an aging process at normal temperature or possible heating up to a hundred or one must be subjected to a few hundred degrees Celsius. The heating for the dissolution process took place so far in some oven.

Aus der Zeitschrift »Draht-Welt« 1969 S. 343 bis 351 ist es bekannt, beim mechanischen Pressen von Drähten aus einer Aluminiumlegierung die beim Pressen auf etwa 530° C erwärmten Drähte nach dem Verlassen der Presse in einem Wasserbad abzuschrecken. Selbst wenn die hierbei beim Pressen erreichte Temperatur im Auflösungstemperaturbereich liegt, kann eine Homogenisierung des Drahtes nicht erreicht werden, da der Draht nicht genügend lange auf der Temperatur im Auflösungstemperaturbereich gehalten wird. Zwecks Homogenisierung des stranggepreßten Materials ist es üblich, dieses in einem zweiten Verfahren erneut zu erhitzen und dann entsprechend zu behandeln. boFrom the magazine "Draht-Welt" 1969 pp. 343 to 351 it is known, in the mechanical pressing of wires made of an aluminum alloy, the upon pressing To quench wires heated to about 530 ° C in a water bath after leaving the press. Even if the temperature reached during pressing is in the dissolution temperature range, a homogenization can occur of the wire cannot be reached because the wire has not been at the temperature in the Dissolution temperature range is maintained. In order to homogenize the extruded material it is It is common to reheat this in a second process and then treat it accordingly. bo

Aus der Zeitschrift »Aluminium« 1962, S. 541 isl ein Preßabschreckverfahren mit einer Strangpresse bekannt, bei dem der ausgepreßte Strang durch Kohlenstoffringe zu einer Abschreckvorrichtung geführt wird. In der Nähe der Abschreckvorrichtung kann eine ι>ί Induktionsspule vorgesehen sein, mit der der Strang auf eine Temperatur oberhalb der Auflösungstemperatur erhitzt wird. Die eigentliche Auflösungsbehandlung desFrom the magazine "Aluminum" 1962, p. 541 isl ein Press quenching process with an extruder known in which the extruded strand through carbon rings is passed to a quenching device. A ι> ί Induction coil can be provided with which the strand is raised to a temperature above the dissolution temperature is heated. The actual dissolution treatment of the

Materials erfolgt vor dem Verpressen des Rohlings.Material takes place before pressing the blank.

Aus dem »Aluminium-Taschenbuch« 1963, S. 28 ist ein Strangpreßverfahren bekannt, bei dem der ausgepreßte Strang unmittelbar durch Wasserberieseluag abgeschreckt wird und auf ein besonderes Lösungsglühen verzichtet wird. Dieses Verfahren bedeutet jedoch einen Verzicht auf die erreichbaren höchsten Fesügkeitseigenschaften des Materials.From the "Aluminum Pocket Book" 1963, p. 28, an extrusion process is known in which the pressed Strand quenched immediately by sprinkling water and a special solution annealing is dispensed with. However, this method means one Dispensing with the highest attainable strength properties of the material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem ein besonderer Arbeitsgang für die Auflösungsbehandlung überflüssig ist, ohne daß hierdurch die Qualität des wärmebehandelten Materials beeinträchtigt wird.The invention is based on the object of developing a method of the type mentioned at the beginning, in which a special operation for the dissolution treatment is superfluous, without thereby the Quality of the heat-treated material is impaired.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannteil Merkmale hat.To solve this problem, a method according to the preamble of claim 1 is proposed, which according to the invention has the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch genannt.An advantageous embodiment of the invention is mentioned in the dependent claim.

Durch die Erfindung wird der zusätzliche Arbeitsgang zur Erwärmung des Materials vermieden und die Erwärmung ausgenutzt, die beim Vorformen des Materials durch hydrostatisches Strangpressen auftritt.The invention avoids the additional operation for heating the material and the Take advantage of the heating that occurs when the material is preformed by hydrostatic extrusion.

Außer dem Vorteil, daß ein Arbeitsgang entfällt, bedeutet die Erfindung, daß der unbehandelte, gegossene Rohling sowohl weicher als auch geschmeidiger ist als ein behandelter und damit leichter zu verpressen ist.In addition to the advantage that an operation is omitted, the invention means that the untreated, cast The blank is both softer and more pliable than a treated one and is therefore easier to press.

Nach der Erfindung wird der Querschnitt der Rohlinge dem endgültigen Querschnitt derart angepaßt, daß die Querschnittsverminderung so groß wird, daß der herausgepreßte Strang eine Temperatur erreicht, die die Auflösungstemperatur übersteigt. Das Pressen muß hierbei so schnell vor sich gehen, daß die Kühlung der Preßmatrize den Strang nicht unter die Auflösungstemperatur abkühlt. Bei den üblichen Strangpressen für diese Zwecke ist die Preßgeschwindigkeit jedoch durchschnittlich so hoch, daß der Wärmeverlust während des Pressens unter 10% liegt. Nach dem Pressen muß die Temperatur eine bestimmte Zeit, die von der jeweiligen Legierung abhängig ist, beibehalten werden, was auf verschiedene Weise geschehen kann. Dadurch, daß das auslaufende Preßgut im aufgewickelten oder in Längen geschnittenem Zustand in ein wärmeisolierendes Gehäuse gebracht wird, kann der Warmhalteprozeß auf relativ kleinem Raum durchgeführt werden. Zugleich sind die Wärmeverhiste an die Umgebung gering. Anschließend muß die Abkühlung schnell erfolgen, um die erreichte Struktur zu bewahren.According to the invention, the cross-section of the blanks is adapted to the final cross-section in such a way that that the reduction in cross-section is so great that the extruded strand reaches a temperature which exceeds the dissolution temperature. The pressing must be done so quickly that the cooling the press die does not cool the strand below the dissolution temperature. In the usual extrusion presses for For these purposes, however, the pressing speed is on average so high that the loss of heat is below 10% during pressing. After pressing, the temperature must be a certain amount of time depends on the respective alloy, which can be done in different ways. The fact that the leaking material to be pressed in the wound or is brought into a heat-insulating housing cut in lengths, the Warming process can be carried out in a relatively small space. At the same time, the warmth are to the Environment low. The cooling must then take place quickly in order to preserve the structure achieved.

Anhand der F i g. 1 und 2, die in schematiscrier Weise Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, soll diese näher erläutert werden:Based on the F i g. 1 and 2, which show in schematiscrier, embodiments of the invention, this will be explained in more detail:

F i g. 1 zeigt einen Hochdruckzylinder 1 mit einer Matrize 2 an einem Ende und einem Kolben 3, der am anderen Ende in den Hochdruckzylinder 1 gepreßt wird. Der Rohling 4 liegt in dem Zylinder und ist von allen Seiten von einem Druckmittel umgeben, das unter Einwirkung des Kolbens 3 den Rohling durch die Matrize preßt. Durch die Querschnittsverminderung wird der Rohling erwärmt und wenn der Ausgangsquerschnitt im Verhältnis zu dem verpreßten Querschnitt ausreichend groß ist, wird der Strang 5 über die Auflösungstemperatur !iinaus erwärmt. Um die richtige Temperatur zu erreichen, kann der Rohling eventuell auf 100—300⁰C vorgewärmt werden.F i g. 1 shows a high pressure cylinder 1 with a die 2 at one end and a piston 3 which is pressed into the high pressure cylinder 1 at the other end. The blank 4 lies in the cylinder and is surrounded on all sides by a pressure medium which, under the action of the piston 3, presses the blank through the die. As a result of the cross-section reduction, the blank is heated and when the initial cross-section is sufficiently large in relation to the pressed cross-section, the strand 5 is heated beyond the dissolution temperature. In order to reach the correct temperature, the blank can be any pre-heated to 100 to 300 ⁰ C.

Um die erreichte Temperatur lange genug beizubehalten, d. h. gewöhnlich zehn bis zwanzig Sekunden, in gewissen Fällen längs r, kann man den Strang durch einTo maintain the temperature reached long enough, i. H. usually ten to twenty seconds, in In certain cases along r, one can run the strand through a

isolierendes, eventuell erwärmtes Rohr 6 laufen lassen, ehe er zwecks Kühlung z. B. in ein Wasserbad 7 getaucht wird.insulating, possibly heated pipe 6 run before it can be used for cooling z. B. immersed in a water bath 7 will.

Es ist ersichtlich, daß die Länge des Rohres 6 von dem Produkt aus der Auspreßgeschwindigkeit d;s Stranges und der für den Auflösungsprozeß des Materials erforderlichen Zeit bestimmt wird. Beim Pressen von kleinen Querschnitten ist die Auspreßgeschwindigkeit oftmals sehr groß und beträgt etwa 10 m/s oder mehr, was bei einer Behandlungszeit von 10 s bedeutet, daß das Rohr 6 mindestens 100 m lang sein müßte, was Schwierigkeiten bereitetIt can be seen that the length of the tube 6 depends on the product of the extrusion speed of the strand and the time required for the material to dissolve. When pressing small cross-sections, the extrusion speed is often very high and is around 10 m / s or more, which means at a treatment time of 10 s that the pipe 6 would have to be at least 100 m long, what Causes difficulties

In diesen Fällen handelt es sich meistens um Draht od. dgl., wobei das Material auf eine Spule 8 gewickelt wird, wie aus F i g. 2 ersichtlich. Diese Spule kann dabei von einem wärmeisolierenden Gehäuse 9 umgeben sein und darin bei Auflösungstemperatur oder darüber gelagert werden, bis es Zeit ist, das Material abzukühlen. Hierbei ist zu beachten, daß die Lagerungszeit die vorgeschriebene Zeit übersteigen darf, da der AuflösungSDrozeß, solange die Temperatur ausreichend hoch ist, in einen stabilen und gewünschten Zustand übergeht, nämlich der vollständig homogenen Auflösung der Legierungsbestandteile in der Grundphase.In these cases it is mostly a matter of wire or the like, the material being wound onto a spool 8 becomes, as shown in FIG. 2 can be seen. This coil can be surrounded by a heat-insulating housing 9 and stored therein at or above dissolution temperature until it is time to cool the material. It should be noted that the storage time may exceed the prescribed time, since the dissolution process, as long as the temperature is sufficiently high, changes to a stable and desired state, namely the completely homogeneous dissolution of the alloy components in the basic phase.

Wie erwähnt, ist nach dem Abkühlen in der Regel ein künstlicher Alterungsprozeß erforderlich, um die gewünschte Struktur zu erreichen. Dieser Prozeß liegt außerhalb des vorliegenden Erfindungsgedankens und geschieht auf übliche Weise.As mentioned, after cooling down, an artificial aging process is usually necessary in order to prevent the to achieve the desired structure. This process is outside the scope of the present invention and happens in the usual way.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of wire or profiles from a hardenable aluminum alloy, in which a blank with a temperature below the solution temperature by hydrostatic extrusion deformed and thereby the exiting pressed material through appropriately sized Deformation degree and deformation rate is heated to solution temperature and at which finally the pressed material by solution annealing until complete homogenization and then Quenching is cured, characterized in that the emerging pressed material (5, 8) is completely homogenized is kept in the range of the solution temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the expiring pressed material (5) wound up or cut into lengths and in one heat-insulating housing (9), optionally with the supply of heat, is held.