DE2216716B2 - Process for the production of sheet metal with superplastic properties from an alloy body - Google Patents

Process for the production of sheet metal with superplastic properties from an alloy body

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DE2216716B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C18/00Alloys based on zinc
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/165Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon of zinc or cadmium or alloys based thereon
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Description

40 wird.40 turns.

Die Ausgangsdicke des Legierungskörpers beträgtThe initial thickness of the alloy body is

bei einer besonders bevorzugten Ausführungsformin a particularly preferred embodiment

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dtr Erfindung zwischen 12,7 und 152,4 mm.
von Blechen mit superplastischen Eigenschaften aus Im einzelnen kann die Erfindung derart ausgestaltet
The invention relates to a method for producing the invention between 12.7 and 152.4 mm.
of sheet metal with superplastic properties. In detail, the invention can be designed in this way

•inem Legierungskorper, bestehend aus 1 bis 19,8% 45 werden, daß der Ausgangszustand der Legierung• in an alloy body, consisting of 1 to 19.8% 45, that the initial state of the alloy

Aluminium, 0 bis 5%, vorzugsweise bis zu 1% Kupfer, durch eine Warmwalzung bei einer TemperaturAluminum, 0 to 5%, preferably up to 1% copper, by hot rolling at one temperature

bis i %, vorzugsweise bis zu 0,25 % Magnesium und zwischen 200 und 350 C mit einem auf die Dickeup to i%, preferably up to 0.25% magnesium and between 200 and 350 C with one on the thickness

Rest Zink, die zumindest im Ausgangszustand eine bezogenen Verformungsgrad zwischen 40 und 99%,The remainder zinc, which at least in the initial state has a related degree of deformation between 40 and 99%,

eutektische Gefügestruktur aufweisen. vorzugsweise zwischen 40 und 60%, eingestellt wird.have eutectic microstructure. preferably between 40 and 60%.

Die Herstellung eines superplastischen Gefüges ist 50 Besonders bevorzugt ist es, das Blech nach derThe production of a superplastic structure is particularly preferred, the sheet metal according to the

in Zink-Aluminium-Legierungen eutektoider Zusam- Einstellung des superplastischen Zustandes bei einerin zinc-aluminum alloys eutectoid composition of the superplastic state in a

mensetzung mit 22% Aluminium bekannt. Dieses Temperatur zwischen 275 und 325 C superplastischComposition with 22% aluminum known. This temperature between 275 and 325 C is superplastic

Gefüge wird hergestellt, indem eine Wärmebehandlung zu verformen.Structure is made by deforming a heat treatment.

der Legierung oberhalb der eutektoiden Temperatur Hierdurch wird im Vergleich zu bekannten eutek-of the alloy above the eutectoid temperature As a result, compared to known eutectoid

(275 C) zum Homogenisieren des Gefüges durchge- 55 tischen legierungen der Vorteil er/ielt, daß sich beim(275 C) for homogenizing the structure of solid alloys the advantage was obtained that the

führt wird, worauf ein Abkühlen, insbesondere ein Kühlen von oberhalb 275 C in Luft oder im Ofen dieis performed, followed by cooling, in particular cooling from above 275 C in air or in the oven

Abschrecken folgt und sich eine Bearbeitung oder vorhandene aluminiumrciche Phase in eine lamellareQuenching follows and a machining or existing aluminum-rich phase turns into a lamellar

Verformung bei einer niedrigen Temperatur anschließt, Zn-AI-Struktur umwandelt und die Legierungen einenDeformation at a low temperature follows, transforms the Zn-Al structure and the alloys one

um ein feinkörniges gleichachsiges Gefüge auszu- erheblich größeren Kriechwiderstand erhalten. Diesin order to obtain a fine-grained equiaxed structure with considerably greater creep resistance. this

bilden. Beispiele derartiger Zink-Aluminium-Legierun- 60 ist in der weiter unten folgenden Tabelle 2 belegt,form. Examples of such zinc-aluminum alloys are shown in Table 2 below,

gen eutektoider Zusammensetzung mit zusätzlichen Andere Eigenschaften, wie Festigkeit, Härte undgen eutectoid composition with additional other properties, such as strength, hardness and

Gehalten an ternären oder quarternären Bestandteilen Biegungsdehnbarkeit können ebenso verbessert wer-Contained in ternary or quaternary constituents Bending extensibility can also be improved

sind beispielsweise in der deutschen Offenlegungs- den, jedoch hängen diese Eigenschaften bis zu einemare for example in the German disclosure, but these properties depend on up to one

schrift 19 22 213, der US-Patentschrift 34 20 717, der gewissen Maße vor der Zusammensetzung und demfont 19 22 213, the US Patent 34 20 717, the certain extent before the composition and the

britischen Patentschrift 12 25 819 sowie der als älteres 65 vorangegangenen Herstellungsverfahren ab.
Recht zu berücksichtigenden deutschen Offenlegungs- Im folgenden wird die Erfindung an Hand der in
British Patent 12 25 819 as well as the older 65 preceding manufacturing process.
German disclosure law to be taken into account In the following, the invention is based on the in

schrift 21 12 370 beschrieben. den untenstehenden Tabellen zusammengefaßtendocument 21 12 370 described. summarized in the tables below

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe Ausführungsbeispiele näher erläutert:In contrast to this, the invention has the task of explaining the embodiments in more detail:

fabeile 1fabeile 1

Legierungalloy % Al % Al % Cu % Cu % Mg% Mg GußMolding Verarbeitungprocessing Temperaturtemperature KaltwalzenCold rolling Temperaturtemperature VFTVFT WarmwalzenHot rolling % Verfor% Defor SekundenSeconds 5,55.5 0,50.5 0,10.1 CMCM % Verfor% Defor 250° C250 ° C mungsgradefficiency i00°Ci00 ° C 205205 5,55.5 0,50.5 0,30.3 CC. mungsgradefficiency 2500C250 0 C 80%80% 100° C100 ° C 8080 11 5,35.3 - - CC. 50%50% - 87%87% 100° C100 ° C 125125 22 5,35.3 - - CC. 50%50% 300° C300 ° C 93%93% 100° C100 ° C 180180 33 5,05.0 0,130.13 - CC. - 300° C300 ° C 87%87% 23°C23 ° C 220220 44th 5,25.2 0,150.15 0,030.03 DCCDCC 50%50% 300°C300 ° C 87%87% 100° C100 ° C 110110 55 5,25.2 0,150.15 0,030.03 DCCDCC 50%50% 250° C250 ° C 87%87% 23° C23 ° C 9090 66th 5,25.2 0,150.15 0,030.03 DCCDCC 50%50% 200° C200 ° C 87%87% 23° C23 ° C 8080 77th 5,15.1 0,070.07 CC. 50%50% 3000C300 0 C 87%87% 23° C23 ° C 100100 88th 5,25.2 0,150.15 0,100.10 DCCDCC 50%50% 300° C300 ° C 87%87% 100°C100 ° C 7070 99 6,96.9 3,73.7 - CC. 50%50% 250° C250 ° C 87%87% 100° C100 ° C 105105 1010 12,212.2 ____ - CC. 50%50% 3000C300 0 C 87%87% 1000C100 0 C 335335 1111 5,05.0 0,490.49 0,10.1 GG 50%50% 300° C300 ° C 87%87% 1000C100 0 C 265265 1212th 5,05.0 1,01.0 -- CC. 50%50% 300° C300 ° C 87%87% 23° C23 ° C 235235 1313th 5,25.2 0,150.15 0,030.03 DCCDCC 80%80% 300° C300 ° C 87%87% 23° C23 ° C 9090 1414th 50%50% 87%87% 1515th 50%50%

in der Tabelle sind die prozentualen Anteile der Metalle in Gewichtsprozent der Legierung angegeben, wobei in sämtlichen Fällen der Rest durch Zink gebildet ist.in the table are the percentages of Metals given in percent by weight of the alloy, with zinc in all cases is formed.

Der l.egierungskörper ist entweder ein 19 mm dicker Kokillenguß (C), ein 19 mm dicker Strangguß (DCC) oder ein 50,8 mm Produktionsversuchkokillenguß (G). Das Material CM besteht aus einem 19 mm dicken Kokillengußmatcrial, welches vor der Bearbeitung auf 12,7 mm spanabhebend verringert wurde.The first alloy body is either a 19 mm thick chill casting (C), a 19 mm thick continuous casting (DCC) or a 50.8 mm production trial chill casting (G). The material CM consists of a 19 mm thick Kokillengußmatcrial, which before processing was reduced to 12.7 mm by cutting.

Der prozentuale Verformungsgrad ist in allen Fällen auf die Dicke am Beginn der jeweiligen Stufe bezogen.The percentage of deformation is in all cases based on the thickness at the beginning of the respective stage based.

VFT bezeichnet die Vakuumverformzeit, gemessen in Sekunden, für ein Blech von 1,27 mm Dicke nominell bei 300"C. Dies stellt ein bekanntes Maß der Superplastizität dar und wird ermittelt, indem (1.) eine Scheibe aus der Legierung über das Ende eines Rohres von einem Innendurchmesser von 8i,3n<m aufgeklemmt und in einen temperaturgesteuerten Luftraum gehalten wird, (2.) ein Diflerentialdruck von 1 at über die Scheibe aufgebracht wird und (3.) die Zeit gemessen wird, die erforderlich ist, um die Scheibe in eine Wölbung von 29,21 mm Tiefe zu verformen, d. h. um die relevante Fläche um 50% zu vergrößern. Ein zweckdienlicher Meßfühler wird verwendet, um festzustellen, wenn dieser Bezugszustand erreicht ist. Obwohl bezüglich der erreichten Vakuumverformzeil keine Einschränkung des erfindungsgemäßen VerTabelle IA
(Vergleichsversuch)
VFT denotes the vacuum deformation time, measured in seconds, for a sheet metal nominally 1.27 mm thick at 300 "C. This is a known measure of superplasticity and is determined by (1.) placing a disc of the alloy over the end of a Pipe with an inner diameter of 8i, 3n <m and held in a temperature-controlled air space, (2.) a diflerential pressure of 1 at is applied over the disk and (3.) the time required to move the disk is measured to deform into a curvature of 29.21 mm depth, ie in order to enlarge the relevant area by 50%. A suitable measuring sensor is used to determine when this reference state has been reached
(Comparison test)

fahrens beabsichtigt ist, hat es sich gezeigt, daß VFT-Werte von weniger als ungefähr 300 see allgemein am vorteilhaftesten sind.As is intended, it has been found that VFT values less than about 300 seconds generally am are most beneficial.

Während die Superplastizität ein komplexes Phänomen darstellt, welches im großen Maße durch Variationen von Zeit, Temperatur, Zusammensetzung und Behandlung beeinflußbar ist und genau reproduzierbare Ergebnisse nur mit erheblichen Schwierigkeiten erzielbar sind, können eine Anzahl von allgemeinen Beobachtungen durch Vergleich der oben angegebenen Beispiele miteinander in der folgenden Weise gemacht werden:While superplasticity is a complex phenomenon, which is largely due to variations can be influenced by time, temperature, composition and treatment and is precisely reproducible Results that are attainable only with considerable difficulty can be a number of general ones Observations were made by comparing the above examples with each other in the following manner will:

(a) Die Vakuumverformzeit wird durch Vergrößerung des Verformungsgrades in der Fertigwalzung verringert. Dies ist insbesondere aus einem Vergleich der Beispiele 1 und 2 klar ersichtlich, geht jedoch auch aus den Beispielen 3 und 4 hervor.(a) The vacuum deformation time is determined by increasing the degree of deformation in the finish rolling decreased. This can be clearly seen in particular from a comparison of Examples 1 and 2, but it also works from Examples 3 and 4.

(b) Die Vakuumverformzeit wird dadurch verringert, daß die Walztemperatur beim letzten Stich auf Temperaturen verringert wird, die in dem beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Bereich liegen. Dies geht aus einem Vergleich des Beispiels la in der Vergleichstabelle 1A, unten, und dem Beispiel 3 der Tabelle 1 (ohne anfängliches Warmwalzen) sowie aus einem Vergleich des Beispiels 2a der Tabelle 1A und dem Beispiel 5 der Tabelle 1 (welches gleichfalls zeigt, daß die erfindungsgemäße Kaltwalzung der beherrschende Faktor ist) hervor. Ein Vergleich zwischen Beispiel 6 und Beispiel 7 oder 8 bestätigt dieses gleichfalls.(b) The vacuum deformation time is reduced by the fact that the rolling temperature on the last pass is at temperatures is reduced, which are in the range used in the method according to the invention. this is based on a comparison of example la in the comparison table 1A, below, and Example 3 of Table 1 (without initial hot rolling) as well as from a comparison of Example 2a of Table 1A and Example 5 of Table 1 (which also shows that cold rolling according to the invention is the dominant factor). A comparison between Example 6 and Example 7 or 8 also confirm this.

Legierungalloy 7„Cu7 "Cu % Mg % Mg GußMolding Verarbeitungprocessing WalzenRollers VFTVFT AbschließendesFinal Temperaturtemperature % Al% Al % Ver% Ver SekundenSeconds formungsgraddegree of shaping

lala 5,05.0 - 2a2a 5,05.0 0,130.13 3a3a 5,05.0 1.01.0

CC. 93%93% 350° C350 ° C 350350 CC. 93%93% 300° C300 ° C 405405 CC. 93%93% 300° C300 ° C 640640

Die in der obigen Tabelle (IA) angegebenen Beispiele dienen lediglich dem Vergleich und liegen außerhalb des Grundgedankens der Erfindung.The examples given in table (IA) above serve only for comparison and are outside the basic concept of the invention.

(c) Die Vakuumverformzeit wird dadurch verringert, daß die anfängliche Warmwalztemperatur verringert wird. Dies geht am besten aus» dem Vergleich derjenigen Beispiele hervor, bei denen das Fertigwalzen auf 87% bei 23°C durchgeführt wird, nämlich Beispiele 7 und 8. Allgemein kann gesagt werden, daß je niedriger die anfängliche Warmwalztemperatur ist, desto niedriger ist auch die Vakuumverformzeit. Ähnliche Schlüsse können verzugsweise aus denjenigen Beispielen gezogen werden, bei denen das Kaltwalzen mit einem Vcrformungsgrad von 87% bei 1000C erfolgt. Es ist offensichtlich, daß die Ausgangsdimensionen, die Gießverfahren und die Legierungszusamaiensetzungen gleichfalls Variablen darstellen, welche einen gewissen Einfluß auf die Vakuumverformzeiten haben können.(c) The vacuum deformation time is reduced by lowering the initial hot rolling temperature. This can best be seen from the comparison of those examples in which the finish rolling is carried out to 87% at 23 ° C, namely Examples 7 and 8. In general it can be said that the lower the initial hot rolling temperature, the lower it is Vacuum deformation time. Similar conclusions can be drawn from warping as those embodiments in which the cold rolling is performed with a Vcrformungsgrad of 87% at 100 0 C. It is evident that the initial dimensions, the casting process and the alloy compositions are also variables which can have some influence on the vacuum forming times.

(d) Die Vakuumverformzeit kann verringert werden, indem von einem Gußgefüge ausgegangen wird, das so fein wie möglich ist und somit die Bearbeitungsverfahren zur Herstellung einer feinkörnigen Struktur unterstützt. In den angegebenen Beispielen nimmt die Feinheit des Gußgefüges von dem 50,8 mm Kokil'enguß als Produktionsversuch über den 19 mm Kokillenguß zu dem 19 mm Strangguß mit direkter Kühlung zu.(d) The vacuum deformation time can be reduced by starting from a cast structure that is as fine as possible and thus the machining process for producing a fine-grained structure supports. In the examples given, the fineness of the cast structure decreases from the 50.8 mm cast iron as a production trial using 19 mm permanent mold casting to 19 mm continuous casting with direct cooling to.

(e) Je niedriger die BearbeitungstemperatUi innerhalb des Bereiches zwischen 20 bis 200°C liegt, desto niedriger ist die Vakuumverformzeit (vgl. Beispiele 6 und 15 der Tabelle 1), obwohl Probleme der Rißbildung bei Temperaturen auftreten können, die in dem niedrigen Bereich zwischen 20 und 5O0C liegen. Aus diesem Grund liegt die bevorzugte Walz- oder Bearbeitungstemperatur bei 1000C.(e) The lower the working temperature is within the range between 20 and 200 ° C, the lower the vacuum deformation time (see. Examples 6 and 15 of Table 1), although problems of cracking can occur at temperatures in the low range between 20 and 5O 0 C. For this reason, the preferred rolling or processing temperature is 100 ° C.

Die Zusammensetzung der Legierung hat eine wesentlich komplexere Wirkung. Sie kann die Feinkörnigkeit des Gußgefüges und, was von wesentlich größerer Bedeutung ist, die eutektische Zusammensetzung verändern, d. h. der Anteil an Aluminium, der notwendig ist, um eine vollständig eutektische Struktur zu erreichen.The composition of the alloy has a much more complex effect. You can fine-grain it of the cast structure and, what is of far greater importance, the eutectic composition change, d. H. the proportion of aluminum that is necessary to be completely eutectic To achieve structure.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, von einer vollständig eutektischen Struktur auszugehen, um dieAccording to the invention, it is advantageous from a completely eutectic structure to assume the

ίο minimale Vakuumverformzeit zu erreichen, beispielsweise Beispiel 4 im Gegensatz zu Beispiel 12. Die vollständig eutektische Struktur tritt bei 5% Aluminium in der binären Legierung auf, ein ternäres Zuschlagselement, beispielsweise Kupfer (zur Vergrößerung der ίο to achieve minimum vacuum deformation time, for example Example 4 in contrast to Example 12. The completely eutectic structure occurs with 5% aluminum in the binary alloy, a ternary surcharge element, for example copper (to increase the

J5 Festigkeit) erhöht den notwendigen Aluminiumgehalt. Folglich können Zuschläge zu einer 5°/oigen Aluminiumlegierung die Vakuumverformzeit vergrößern. Falls erforderlich, können diese Wirkungen durch zweckdienliche Änderung des Aluminiumgehaltes berücksichtigt werden, um die Wirkung der Zuschlagsstoffe auf die eutektische Zusammensetzung auszugleichen, beispielsweise Legierungen 2 und 11.J5 strength) increases the necessary aluminum content. Consequently supplements can increase the Vakuumverformzeit to a 5 ° / o strength aluminum alloy. If necessary, these effects can be taken into account by appropriately changing the aluminum content in order to compensate for the effect of the additives on the eutectic composition, for example alloys 2 and 11.

Wenn die oben angegebenen Legierungen bei anschließenden Arbeitsgängen der Blechherstellung verwendet werden, liegt der zweckdienliche Temperaturbereich zum Verformen zwischen 200" C und dem Schmelzpunkt. Da die Verformung bei niedrigeren Temperaturen jedoch langsamer erfolgt und da die Stabilität der Struktur bei höheren Temperaturen nachläßt, liegt der bevorzugte Temperaturbereich zum Verformen zwischen 275 und 325° C. Es ist offensichtlich, daß der zusätzliche Schritt der anschließenden Verformung der superplastischen Legierung zusammen mit den dadurch hergestellten Formkörpern gleichfalls einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.When the above alloys are used in subsequent sheet metal fabrication operations the appropriate temperature range for deforming is between 200 "C and the Melting point. However, since the deformation takes place more slowly at lower temperatures and since the If the stability of the structure decreases at higher temperatures, the preferred temperature range is for deforming between 275 and 325 ° C. It is obvious that the additional step of the subsequent Deformation of the superplastic alloy together with the molded bodies thereby produced also forms an object of the present invention.

Tabelle 2Table 2

Legierungalloy Eigenschaftenproperties stigkeit(')stigkeit (')
BB.
Härte (2)Hardness ( 2 )
AA.
BB. FließbeanspruFlow stress
chung C) chung C)
minimale KricchgeschwindigkeilC1)minimum creeping speed wedge C 1 )
A BAWAY
1 · 10-2 1 × 10- 2
absolute Zugfeabsolute pull
AA.
3838 9,8 · 10->9.8 · 10-> 1,3 · ΙΟ-3 1.3 · ΙΟ- 3
33 1504,5741504,574 - 3838 - - 5,7 · 10-»5.7 · 10- » 1,9 · ΙΟ-4 1.9 x 4 ΙΟ- 44th 1799,8381799.838 2161,9402161,940 3939 6363 87,88487.884 4-10-·4-10- 3,3 · 10-"3.3 x 10- " 55 1631,1221631.122 3525,8963525.896 9797 110110 - 2,7 · ΙΟ-3 2.7 ΙΟ- 3 1.4-10-4 1.4-10- 4 66th 3782,5173782.517 3030,2323030.232 8989 8686 45,70045,700 7,3 · ΙΟ-3 7.3 ΙΟ- 3 1,1 · 10-3 1.1 x 10- 3 99 3332,5523332,552 3613,7803613,780 9797 110110 - 6-10-3 6-10- 3 2-10 *2-10 * 1010 3715,7263715.726 3624,3263624,326 7474 - 63,27763.277 2,6 · 10a 2.6 x 10 a 1 · 10-4 1 × 10- 4 1111 2562,6902562,690 2351,7692351.769 4848 6262 - 1,4-10-»1.4-10- » 1212th 1806,8901806,890 - 9393 104104 94,91594.915 1,6 · ΙΟ-3 1.6 x 3 ΙΟ- 1313th 3912,5853912,585 3093,5083093.508 5555 9595 112,492112.492 2,5 · 10-2 2.5 x 10- 2 1414th 2502,9292502.929

C) Parallel zur Walzrichtung bei 23°C, 0,1 min"1 (kp/cma).C) Parallel to the rolling direction at 23 ° C., 0.1 min " 1 (kp / cm a ).

(') 5 kg Last für 20 Sekunden (Vickers-Härte).(') 5 kg load for 20 seconds (Vickers hardness).

(3) Parallel zur Walzrichtung bei 3000C, 0,2 min"1 (kp/cm2).( 3 ) Parallel to the rolling direction at 300 ° C., 0.2 min " 1 (kp / cm 2 ).

(4) Parallel zur Walzrichtung bei 23°C und 351,515 kp/cm'2 (%/hr).( 4 ) Parallel to the rolling direction at 23 ° C and 351.515 kgf / cm ' 2 (% / hr).

A. Im Walzzustand.A. As rolled. B. Nach einer simulierten Verformungsbehandlung, d. h. 30 Minuten bei 3000C und luftgekühlt.B. After a simulated deformation treatment, ie 30 minutes at 300 ° C. and air-cooled.

7 87 8

Die Erfindung wird an Hand des folgenden Bei- 1. 7,11mm bei 100°C auf 1,829 mmThe invention is illustrated by the following example: 1. 7.11 mm at 100 ° C. to 1.829 mm

spieles noch näher erläutert. (74% Verformungsgrad),game explained in more detail. (74% degree of deformation),

Eine Legierung auf Zinkbasis mit der folgenden 2. 7,11 mm bei 1000C auf 1,295 mmA zinc based alloy with the following 2.7.11 mm at 100 0 C to 1.295 mm

Zusammensetzung: 5,5% Al, 0,57% Cu, 0,009% Fe, 82% Verformungsgrad),Composition: 5.5% Al, 0.57% Cu, 0.009% Fe, 82% degree of deformation),

0,003% Pb, 0,001% Cd, Rest Zink, wurde auf einer 5 3. 7,11 mm bei 1000C auf 0,711 mm0.003% Pb, 0.001% Cd, remainder zinc, was on a 5 3. 7.11 mm at 100 0 C to 0.711 mm

Hazelett-Stranggußmaschine gegossen, um ein Band (90% Verformungsgrad),Hazelett continuous caster cast to a strip (90% degree of deformation),

von 12,7 mm Dicke und 1,016 mm Breite zu ergeben, u j ·. ι · ,of 12.7 mm thick and 1.016 mm wide to give u j ·. ι ·,

wobei das Gesamtgewicht des Bandes 5 t betrug. Es wurden nach dem vorstehend beschriebenenthe total weight of the belt being 5 t. They were made according to the above

Dieses Band wurde bei 240°C (Warmwalzen) gewalzt, Ve*h f ren Vakuumverformversuche bei 300 C durch-This tape was rolled at 240 ° C (hot rolling), Ve * h f ren Vakuumverformversuche at 300 C transit

um seine Dicke um 44% auf 7,11 mm zu verrin- i. gefuhrt und erßaben *e folgenden Ergebnisse:to reduce its thickness by 44% to 7.11 mm. g efuhrt and he ß ave * e following results:

gern. 1. 1,829 mm 255 Sekundengladly. 1.1.829mm 255 seconds

Proben des warmgewalzten Bleches wurden in 2. 1,295 mm 95 SekundenSamples of the hot rolled sheet were 1.295 mm in 95 seconds

folgender Weise gewalzt: 3. 0,711 mm 30 SekundenRolled as follows: 3. 0.711 mm for 30 seconds

Claims (6)

ι α 2 zugrunde, die Einstellung supcrplastischer Eigen- Patentansprüche: schäften in Legierungen mit eutektischem Gefüge zu } ermöglichen. "ι α 2 based on the setting supcrplastischer Eigen- patent claims: to enable shafts in alloys with a eutectic structure}. " 1. Verfahren zur Herstellung von Blechen mit Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur superplästischen Eigenschaften aus einem Le- 5 Herstellung von Blechen mit superplastiscnen bigengierungskörper, bestehend aus 1 bis 19,8% AIu- schäften aus einem Legierungskorper, bestehend aus minium, 0 bis 5 %, vorzugsweise bis zu 1 % Kupfer, 1 bis 19,8 % Aluminium, 0 bis 5 %, vorzugsweise bis 0 bis 1%, vorzugsweise bis zu 0,25% Magnesium zu 1% Kupfer, 0 bis 1 %, vorzugsweise b: ,:u 0,25 /a und Rest Zink, die zumindest im Ausgangszustand Magnesium und Rest Zink, die zuminocst im Auszumindestteilweise eine eutektische Geiügestruktur io gangszustand zumindest teilweise eine emektische aufweisen, dadurch gekennzeichnet, Gefügestruktur aufweisen, dadurch gelöst, daß dieser daß dieser Legierungskörper, dessen Ausgangs- Legierungskörper, dessen Ausgangszustand entweder zustand entweder der Gußzustand oder der nach der Gußzustand oder der nach einer Warmwalzung einer Warmwalzung oberhalb 200 C vorliegende oberhalb 200"C vorliegende Zustand ist, bei 20 bis Zustand ist, bei 20 bis 200 C mit einem auf die 15 200"C mit einem auf die Dicke bezogenen Ver-Dicke bezogenen Verformungsgrad von 50 bis formungsgrad von 50 bis 99% kaltgewalzt wird.1. Process for the production of metal sheets with This object is achieved in a process for the superplastic properties from an alloy body consisting of minium, 0 to 5%, preferably up to 1% copper, 1 to 19.8% aluminum, 0 to 5%, preferably up to 0 to 1%, preferably up to 0.25% magnesium to 1% copper, 0 to 1%, preferably b :,: u 0.25 / a and the remainder zinc, which at least in the initial state is magnesium and the remainder zinc, which at least partially has an eutectic structure in the initial state, at least in part an emectic structure, characterized in that it has a structure, solved by the fact that this Alloy body, its initial alloy body, its initial state either in the as-cast state or after the as-cast state or after hot rolling or hot rolling above 200 ° C nde is present state above 200 "C, at 20 to is cold-rolled at 20 to 200" C with a degree of deformation related to the thickness of 50 to a degree of deformation of 50 to 99% based on the thickness . 99 % kaltgewalzt wird. Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil99% cold rolled. The invention in particular provides the advantage 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- erzielt, daß es möglich wird, wegen des erstmalig bei zeichnet, daß der Verformungsgrad beim Kalt- eutektischem Gefüge eingestellten superplästischen walzen mindestens 70%. vorzugsweise zwischen 20 Eigenschaften, die derartige Eigenschaften bedmgen-75 und 95°;, beträgt. den Umformverfahren auch bei Legierungen dieser2. The method according to claim 1, characterized in that it becomes possible because of the first time shows that the degree of deformation in the case of the cold eutectic structure is super-plastic roll at least 70%. preferably between 20 properties that require such properties-75 and 95 ° ;. the forming process also for alloys of these 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch Art anwenden zu können. Durch das crfindungsgemüU gekennzeichnet, daß bei 100 C kaltgewalzt wird. wahlweise vorgesehene Warmwalzen werden darüber3. The method according to claim I or 2, thereby being able to apply type. By the crfindungsgemüU characterized in that it is cold-rolled at 100 C. optionally provided hot rolling are over it 4. Verfahren nach einem oder mehreren der hinaus offensichtlich Oberflächenfehler und innere Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 25 Fehler der gegossenen Legierung geheilt, die Rißdie Ausgangsdicke des Legierungskörpers zwischen bildung bei den folgenden Walzen bei niedrigeren 12,7 und 152,4 mm liegt. Temperaturen verringert oder vermieden und die er-4. Process according to one or more of the addition obvious surface defects and internal Claims 1 to 3, characterized in that 25 defects in the cast alloy, the crack die Initial thickness of the alloy body between formation in the following rolls at lower 12.7 and 152.4 mm. Temperatures are reduced or avoided and the 5. Verfahren nach einem oder mehreren der forderlichen Walzdrückc so niedrig als möglich ge-Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß halten, so daß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens der Ausgangszustand der Legierung durch eine 30 vergrößert wird. Durch die Bearbeitung der Legie-Warmwalzung bei einer Temperatur zwischen rung scheinen das lamellare Eutektikum und irgend-200 und 350 C mit einem auf die Dicke bezogenen welche vorhandenen Anteile der Primärphasen in eine Verformungsgrad zwischen 40 und 99%, Vorzugs- feine gleich achsige Kornstruktur verfornu /u werden, weise zwischen 40 und 60%, eingestellt wird. Bei dem crfindungsgemäßen Verfahren wird ins-5. The method according to one or more of the necessary rolling pressures as low as possible ge claims 1 to 4, characterized in that hold, so that the economy of the process the initial state of the alloy is increased by a 30. By machining alloy hot rolling at a temperature between the lamellar eutectic and some-200 and 350 C with a proportion of the primary phases present in relation to the thickness Degree of deformation between 40 and 99%, preferably fine coaxial grain structure are deformed, wisely between 40 and 60%. In the method according to the invention, in particular 6. Verfahren nach einem oder mehreren der 35 besondere beim Kaltwalzen ein Verformungsgrad von Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 70",,, vorzugsweise /wischen 75 und 95",, das Blech nach der Einstellung des superplastischen vorgezogen.6. The method according to one or more of the 35 particular in cold rolling a degree of deformation of Claims 1 to 5, characterized in that at least 70 ",,, preferably between 75 and 95" ,, the sheet metal pulled forward after the setting of the superplastic. Zustandes bei einer Temperatur zwischen 275 und Besonders vorteilhafte Eigenschaften können da-State at a temperature between 275 and Particularly advantageous properties can be 325 C superplastisch verformt wird. durch erreicht werden, daß bei 100 C kaltgewal/l325 C is superplastically deformed. can be achieved by that at 100 C Kaltgewal / l
DE19722216716 1971-04-08 1972-04-07 Process for the production of sheet metal with superplastic properties from an alloy body Expired DE2216716C3 (en)

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