DE2235699B2

DE2235699B2 - Verfahren zur waermebehandlung einer zink-aluminium-knetlegierung

Info

Publication number: DE2235699B2
Application number: DE19722235699
Authority: DE
Inventors: Edouard Montreal; Chollet Pierre Pierrefonds; Quebec Gervais (Kanada)
Original assignee: Noranda Inc
Current assignee: Noranda Inc
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1972-07-20
Publication date: 1976-04-29
Also published as: CA936453A; US3862863A; GB1389034A; SE383000B; FR2153877A5; DE2235699A1; AU447213B2; NL7209089A; AU4418572A; BE786014A; NL149231B

Description

weniger als etwa 2.0 C Mi/iute bis zu der Tempe- 35 abgeschreckt.

ratur durchgeführt wird, bei welcher das rasche Bei den an erster Stelle genannten Verfahren treten

Abkühlen beginnt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das beim langsamen Abauf Grund der hohen Kriechraten von Zink-Aluminium-Legierungen Probleme auf. Außerdem befriedi-

opn nie /u"festVkcit und Härte der nach den bekann-

(üuren gcKcnnzeicnnci. aas ocim lauusaiucii »u- gen un /-U₁₇K- ^- „„:„„.„„„„ _n;,-iit

kühlen der Legierung von einer Temperatur ober- 40 .en Verfahren behände ten Leg crungen η d 1

halb ihrer eute.aoiden Temperatur und unterhalb Das Ziel der Lrlmdung besteht somit dann, cm

IS- Solltemperatur bis'auf eine Temperatur Wärmebehandlungsverfa ren ^^^^m

von 250-C mit einer Durchschni.tsgcschuindig- Gattung zu schaffen, durch « as ^.. k-Λ mil, m η -

keil von weniger als 2 C pro Minute gekühlt wird. K net legierungen mit verbesserter kricchLstigkci .i.r-

7. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch _pc- 45 gestellt werden können.

kennzeichnet daß eine Zink-Aluminium-Knel- Zur Lösung d.e>cr Aufgabe sieht die Ei findung un.

legerung aus 18 bis 30% Aluminium. 0 bis JO"., daß nach Abschluß der cutekto.den Umwandlung.

Kupfer 0 bis 1 \ Migncsium, 0 bis 3 \ Wismut wenn nach Überschreiten der mn der cuickio.d:n Um-

ind ab Res, Zink mi.'üb.ichen Verunreinigungen w.ndlung verbundenen Abflachung der Abkuhlkurve

bei 380 C homogenisiert, von etwa 380 bis 25(V C 50 im Tcmpcratur-Zcit-Diagramm dt. χ or d.i Abmit einer Durchschniltskühlgcschwindigkeit von
etwa 1 C Minute langsam abgekühlt und anschließend von 250 C bis auf Unigebungstempera-

flachung vorhanden gewesene Kühlrate wieder erreicht ist, eine im Vergleich zu der vor der Abflachung vorn indenen Kühlrate rasche Abkühlung auf Zimmertcmpcr.ilur durchgeführt wird. Die Temperatur, von Vlih d der Abflachung vor-

'"^"Anwet^IgderVerfahrens nach Anspruch 2 55 der'abTm Vergleich zu der vor der Abflachung v<
auf eine Zink-Aluminium-Knetlegierung aus 12 bis handenen Kühlrate rasch abge^uhl w,rd. hegt im

- --*·-·--- allücmdncn bei etwa 250 C und damit wesentlich ober

halb der llaltetcmperatur des oben an dritter Stelle erwähnten bekannten Verfahrens.

Wie es sich insbesondere aus den weiter unten angegebenen Beispielen ergibt, bedingt die erlindungsgcmäßc Durchführung der Wärmebehandlung eine wesentliche Verbesserung der Kriechfcsiigkeil der Zink-Aluminium-Kncllcgicrungen.

Vorteilhafte Wcilerbildimgen des erlindunjisiie-

fin

30°„ Aluminium. 0 bis 10",, Kupfer. 0 bis 1 °_r, Magnesium, 0 bis 3"„ Wismut und als Rest Zink mit üblichen Verunreinigungen.

9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 2 auf eine Legierung aus 18 bis 30",, Aluminium. 0 bis 10"„ Kupfer. 0 bis 1 "„ Magnesium. 0 bis 3",, Wismut und als Rest Zink mit üblichen Verunreinigungen.

10. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 7 bis ^l) auf eine warmverformte Kncllcgicrung.

Vorteilhafte Weiterbldg
mäßen Würmebchandlungsverfahrens werden durch die Unicransprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden an H.ind der

ηπ und an Hand von Beispielen im einzelnen

erläutcrU _vci._scjjj_ej_cne Abkühlungskurven einer Zink- \ mfnium-Leaierung mil einer Ausgangstemperatur

^V°· 2 "· eine Kriech-Verformungs-Kurvc einer Zink-

UHU

3 ein uuiui ciiVim, welches den Finfluß des r r ur.d Maunesiumgehalics auf die absolute -Üokcit \oi/zink-A!uminium-Leg^;crungen mit 10 Gehalt von 25% Aluminium veranschaulicht, Vergleiche zwischen dem VVärmebehandlungs-, nach der DT-OS 19 48 319 und vorliegender vfimlune ancestellt werden.

nie untersuchten Legierungen wurden durch Schmel- 15 •_er Elemente in den gewünschten Anteilen in Induktionsofen und durch halbkontinuier-„ .„ GieCcn unter Verwendung der Methode der ^; iSollicrten Abkühlung hergestellt. Die gegossenen ^r!nür.nel wurden unier Schmierung be. einer Tcmpe- «

tür von ^50°C stranggepreßt, und das Strangprcß- !frodukt würde dann kaltgezogen.
^F Der Vorgang der Wärmebehandlung bestand aus

£*ci Stufen: ₂

Stufe 1

nie Lecierunc wurde langsam von einer Temperatur oberhalb _de-_r cutcktoiden Temperatur und unter- 30 MIb der Solidustcmpcratur oder eutekt.schen Tempera tür nach e-.ncr kurzen Homogenis.erungspenode abgekühlt. Die Homogcnisierungstcmperalur war dieiK Temperatur, von welcher das langsame Abkuh- £*ÄSV Die durchschnittliche Abküh.rate Srug bevorzugt weniger als etwa 2.0 C min. Ls se, Sauf hingewiesen, daß die Sohdustempcratur bei Srungen mit weniger als 18%, Aluminium die euteklischc Temperatur wird. ^

Siufell

Der Prozeß -ier langsamen Abkühlung von Stufe 1 wurde unterhalb der cutcktoiden Temperatur unterbrocr.cn, wo der cutektoidc Zerfall im wesentlichen abgeschlossen war, und die Probe wurde rasch abgekühlt, für gewöhnlich in Luft.

In der F i g. 1 zeigt die Kurve 2 die Abkühlrate einer Probe innerhalb des Bereiches, der in der DT-OS 19 48 319 beschrieben ist. Die anderen Kurven zeigen verschiedene Abkühlungsraicn, die während der Untersuchung angewandt wurden. Die in den Kurven sichtbare Abflachung entspricht der eutektoiden Umwandlung; die cutekloide Umwandlung beginnt 5: am Anfang des Tempcraturgehalies und ist weitgehend abgeschlossen, wenn die Temperatur erneut absinkt. Damit die Wärmebehandlung vollständig wirksam ist, sollte die Probe aus dem Ofen nicht vor dem Linie der Abflachung entfernt werden. fr

Fin Beispiel einer Ahkühlungskurvc der Siufell gemäß der Frfindung ist in der I i g. 1 durch die .».estrichelte. mit 1Λ bezeichnete Kurve angegeben. Die Kurve IA gibt schcmaliseh die Luftkühlung von 250'C auf Zimmertemperatur wieder.

Die Stufe 1 der zwei Wärmebehandlungen isi die gleiche; beispielsweise werden die Proben langsam .^.1 piwn 1x0 auf 250 C abgekühlt. Die e.lindungsgemäße Verbesserung ergibt sich aus der Stufe IL Die Zuguntersuchungen wurden auf einem Tinius-Olsen-Zugmesser unter Verwendung von Proben mit einen^ Durchmesser von 9,5 mm bei einer Querkopftrennrate von 6.35 mm/min durchgeführt. Die prozentuale Dehnung wurde über eine Meßlänge von 50,8 mm bestimmt, und die prozentuale Flächenverminderung Hürde aus dem minimalen Durchmesser der Probe beim Bruch bestimmt.

Die Härte jeder Probe wurde mit einem Vickersllärtemesser bestimmt, alle Frobenmessungen wurden unter Verwendung einer 5-kp-Last durchgeführt.

Die Proben für die Kriechuntersuchungen wurden in Übereinstimmung mit der Norm ASTM E. 139-5ST vorbereitet. Alle Kriechuntersuchungen wurden unter einer konstanten Belastung von 1410 kp cm² und bei einer Temperatur von 20,0' ·: 0,5°C durchgeführt; die Probendeformation über eine Meßlänge von 50,8 mm wurde unter Verwendung eines optischen Systems aufgezeichnet. Die F i g. 2 zeigt eine typische Kriechkurvc und bestimmt die zwei Kriterien, welche zur Einstufung der Ergebnisse verwendet wurden. Das ersu Kriterium entspricht der gut bekannten, umgekehrten Kriechrate, welche als Umkehrung der Neigung des geraden Abschnittes (sekundäre Kriechen) definiert ist; die Einheilen sind: Tag/%. Das zweite Kriterium entspricht der zum Erreichen von 1 % plastischer Deformation erforderlichen Zeit.

Die Tabelle 1 zeigt den Einfluß verschiedener Wärmebehandlungen auf die mechanischen Eigenschaften einer Legierung auf Basis von Zink mit 25",, Al. l%CuundcC05% Mg.

Ein Vergleich der Beispiele 1 und 2 zeigt, daß eine von 3S0 C ofengekühlte Probe eine stark verbesserte Kriechfestigkeit von 78 Tagen/% im Vergleich zu einer Probe im strangceprcßten und gezogenen Zustand von 2,^Tagei/% besitzt. Die langsam von 3S0 C abgekühlte Probe zeigt geringere Zugfest gkeit

und Härte.

Ein Vergleich zwischen den Beispielen 2 und zeigt, daß eine Probe, welche von 380 auf 250 C langsam abgekühlt und dann in Eufl gekühlt wurde, eine weitere Steigerung der Kriechfcsiigkeit auf 226 Tage "„ im Vergleich zu einer Probe zeigt, welche von 3S0 C ohne irgendwelche Unterbrechung in dem langsamen Abkühlen gekühlt wurde. Die Probe 3 mit unterbrochener Kühlung zeigt ferner eine gewisse Verbesserung der absoluten Zugfestigkeil und der Härte gegenüber der langsam abgekühlten Probe Das Beispiel 4 zeigt das langsame Abkühlen von 290 C, bei welchem die Verbesserung der Kriechfestigkeit (3.6 Tage,'%) im Vergleich zu der tinbehandclten Probe 1 nur schwach ist.

Das Beispiel 5 zeigt das langsame Abkühlen von 290 auf 225 C, gefolgt <on Luftkühlung sowie eine weitere Verbesserung der Kricchfestigkeil (17,9 Tage ",,), im Vergleich zu dem langsamen Abkühlen in

Beispiel 4.

Der I inlluß der Erwärmung der Legierung wäh-

1 rend 3 h auf 250 C, gefolgt von Luftkühlung (Beispiel ('). auf ti ic mechanischen Eigenschaften wurde in labeile 1 aufgenommen, um zu /eigen, daß es wichtig ist. die euiekioide Temperatur zu überschreiten. Daher ist ein einfaches Erwärmen einer Probe auf 250 C

■5 und 1 ulikühlun» nicht ausreichend, um eine Krieehfestigkeu /u einwickeln, die mit derjenigen vergleichbar isl. die unter Anwendung des crlindungsgemälJen Verfahrens erhalten wurde.

Aus der Prüfung und dem Vergleich der Beispiele in der Tabelle I ist ersichtlich, daß die größte Verbesserung der Kriechfestigkeit durch langsames Abkühlen der Legierung von einer Temperatur nahe der Solidustemperatur auf eine Temperatur unterhalb der eutektoiden Temperatur und dann das rasche Abkühlen der Legierung auf Zimmertemperatur erreicht wird.

Obwohl die aufgeführten Beispiele auf Untersuchungen beschränkt sind, welche durch Abkühlen von 380 bzw. 29O⁰C durchgeführt wurden, ergibt ein langsames Abkühlen von einer beliebigen Temperatur zwischen der eutektoiden Temperatur und der Solidustemperatur zufriedenstellende Ergebnisse. Bei der kommerziellen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahiens sollte das langsame Abkühlen der Legierung bei einer Temperatur beginnen, welche ausreichend unterhalb der Solidustemperatur liegt, so daß die Solidustemt-eratur nicht zufällig überstiegen wird. Daher umfaßt das langsame Abkühlen von einer Temperatur, welche sicher unterhalb der Solidustemperatur und oberhalb der eutektoiden Temperatur liegt, den Temperaturbereich, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden kann.

Ferner wurden Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluß der Temperatur der Luftkühlung, d.h. Stufe II, auf die mechanischen Eigenschaften einer Zinklegierung mit 25% Al, 1 % Cu, 0.05",, Mg zu bestimmen, die zuerst homogenisiert und langsam von sowohl 380° C als auch 290⁰C abgekühlt wurde. Die Tabelle II gibt die Ergebnisse für Proben wieder, welche langsam von 38O°C auf verschiedene Temperaturen abgekühlt wurden, bei denen das rasche Abkühlen begann, und vergleicht sie mit den Ergebnissen, welche bei der Luftkühlung von 380C auf Zimmertemperatur erhalten wurden. Die Werte zeigen die Wichtigkeit des Haltens, bis die Probe eine vollständig eutektoide Umwandlung erfahren hat, bevor die Luftkühlung begonnen wird, falls hohe Kriechfestigkeit erreicht werden soll.

Tabelle II zeigt weiter, daß sich ein Verlust der Kriechfestigkeit ergibt, falls die Temperatur zu niedrig ist. bei der die Luftkühlung beginnt. Diese Tabelle zeigt ferner, daß das Luflkühlen von Proben von Temperaturen unterhalb der eutektoiden Temperatur bessere Eigenschaften der Härte, des Kriechens und der Zugfestigkeit als bei einer Probe ergibt, welche langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde.

Da die Wärmebehandlung aus zwei Stufen besteht, wurde die Empfindlichkeit der Abkühlungsrate einer jeden Stufe untersucht, um den Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften zu untersuchen.

Die Tabelle III zeigt den Einfluß der Durchschnittsabkühlrate auf 250⁰C auf die mechanischen Eigenschaften von Legierungen, welche la^sam von 380 auf 250⁰C (Stufe I) und danach auf Zimmertemperatur (Stufe II) mit Luft abgekühlt wurden. Sie zeigt, daß die Legierungen gegenüber der Abkühlrate der Stufe I innerhalb des in der Tabelle III gezeigten Bereiches vollständig unempfindlich sind; die einzig merkliche Eigenschaftsänderung ist eine Steigerung der absoluten Zugfestigkeit und Härte, die bei der schnellsten Abkühlungsrate erhalten wurden.

Eine Abkühlung von 290°C ist hinsichtlich der Abkühlrate empfindlicher. Die Tabelle IV zeigt, daß die langsamere Kühlrate auf eine Temperatur von 225°C eine beträchtliche Steigerung der Kricchfcstigkeit ergibt, obwohl sie zu einer geringen Verminderung der absoluten Zugfestigkeit führt.

Der IUnIIuB der Külilralc während der /weiten Stufe der Wärmebehandlung ist in der Tabelle V gezeigt: hieraus ist ersichtlich, daß die absolute Zugfestigkeit um so höher und die Dehnung um so geringer sind, je schneller das Abkühlen ist. Im Hinblick auf praktische Gesichtspunkte wird Luftkühlung für die meisten Anwendungen gemäß der Erfindung bcvorzugt.

Da die Dimensions- und Gcfügcsiabililät der Zink-Aluininium-Lcgierungen von Wichtigkeit ist, wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Beständigkeit des Materials bei Alterung /.u bestimmen. Die Unlersuchungen bestanden darin, die Proben 10 Tage auf 95 C zu erwärmen. 10 Tage bei 95'C entsprechen. 10 Jahren bei Umgebungstemperatur im Hinblick auf die Alterungsstabilität gemäß der Druckschrift »1LZRO 12: A new Zinc Gravity Cast Alloy*, herausgegeben von International Lead-Zinc Research Organization Inc.. New York, April 1966.

Die Tabelle Vl zeigt die mechanischen Eigenschaften vor und nach einer Alterung bei 95" C für eine Legierung auf Zinkbasis mit 25% Al, 1% Cu, 0.05% Mg, welche erfindungsgemäß behandelt wurde. Sie zeigt, daß die Legierung nach der Wärmebehandlung stabil war und daß ein Altern die absolute Zugfestigkeit nur schwach verminderte. Die Dimensionsstabililät der wärmebehandelten Legierung wurde als ausgezeichnet eingestuft.

Die F i g. 3 und die Tabelle VIl zeigen den breiten 3ereich von Legierungen, auf welche die Erfindung anwendbar ist, und sie zeigen ferner den Einfluß von variierenden Mengen der verschiedenen Elemente auf ihre mechanischen Eigenschaften. In der Tabelle VII sind die Eigenschaften von langsam von 38O^rC abgekühlten Legierung mit raschem und ohne rasches Abkühlen von 25O^CC an miteinander verglichen. Die F i g. 3 zeigt weiter die Vorteile der Zwcistufcnwärmcbehandlung gegenüber einem langsamen Abkühlen von 3S0' C auf Zimmertemperatur. Ferner zeigt sie für beide Methoden der Wärmebehandlung, daß die absolute Zugfestigkeit mit dem Kupfcrgehalt ansteigt. Ferner zeigt Tabelle VlI, daß die Dehnung mit steigendem Kupfergehalt abnimmt. Die Wismut enthaltenden Legierungen sollten vorzugsweise Magnesium in den Anteilen enthalten, die 0,01 bis 1 % Magnesium bei 0,01 bis 3% Wismut und 0 bis etwa 10% Kupfer entsprechen, wobei das Verhältnis Magnesium zu Wismut so ist, daß ausreichend Magnesium vorliegt, um sich mit praktisch dem gesamten Wismut zu Bi₈Mg₃ als intermetallischer Verbindung zu vereinigen.

Die Tabelle VlI zeigt, daß die Wärmebehandlung gemäß der Erfindung über den gesamten Bereich von untersuchten Zusammensetzungen wirksam ist.

Zusätzlich zu dem günstigen Einfluß der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung auf Zinklegierungen aus 12 bis etwa 30% Aluminium, bis zu 10% Kupfer, bis zu 1% Magnesium und bis zu 3% Wismut und Zink als Rest ist diese auch brauchbar für Zink-Aluminium-Legierung mit einer eutektoiden Phasenumwandlung, welche jedoch außerhalb der zuvorgenannten 2Lusammcnsetzungcn liegen, z. B. Legierungen mit 10 bis 50 "„Aluminium und solche mit bis zu 15< Kupfer. Vorzugsweise sollte die Homogenisierung bei einer Temperatur stattfinden, bei welcher die Legierung im wesentlichen in der \-Phase vorliegt.

Tabelle I

Einfluß des metallurgischen Zustandes auf die mechanischen Eigenschaften Nominelle Zusammensetzung: Zn, 25% Al, 1 % Cu, 0,05",, Mg

Beispiel	Zustand	Mechanische	Eigenschaften	(7.)	Härte	Kriechen bei	1410kp/cm^s und
		Zug festigkeit	Dehnung Ein schnürung	70	HV	20° C reziproke Kriechrate; 95% Wahr scheinlichkeit	Zeitspanne zu 1 % plastischer Deformation
		(kp/mm²)	(7.)		(5-kg-Lasl)	(Tage/7o)	(Tage)
1	wie stranggepreßt und	44,0	29	50	139	2,6 ± 0,1	1,7
	gezogen
2	Ofengekühlt von 38O°C (Kurve 2); [DT-OS 19 48 319]	32,2	23	107	78 ± 6	53

Ofengekühlt von 380 bis
250^QC (Kurve 2), dann
luftgekühlt

38,5

20

40

± 12

150

4	Ofengekühlt von 290⁰C; PT-OS 19 48 319]	31,7	32	58	105	3,6 ± 0,2	1,8
5	Ofengekühlt von 290 bis 225°C, dann luftgekühlt	35,3	31	55	112	17,9 ± 1	8,7
6	3 h bei 250⁰C und dann luftgekühlt	38,8	25	57	-	12,5 ± 0,8	6,7

Tabelle II

Einfluß der Luftkühltemperatur auf die mechanischen Eigenschaften bei langsamen Abkühlen von 38O°C Zusammensetzung: Zn, 25% Al, 1 % Cu, 0,05% Mg

sture H

Luftkühlungstempcratur

Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit Dehnung

llcp/mm')

Härte HV Einschnürung

(7o) (5-kg-Lasl)

Kriechen bei 1410 kp/cm» und 20⁰C

reziproke Kriechrate; Zeitspanne ζυ % Wahrschein- 1 % plastische!

lichkcit
(Tage/7,,)

Deformation

380	45,4
Beginn der Abflachung	48,4
Ende der Abflachung	43,5
260	40,8
250	38,5
225	36,5
200	34,3
Π5	33,1
150	32,4
120	32,3
25	32,2

17

16
20
23
24
24
24
25
23

40 50

25 40 47 50 54 52 52 50

143 158

124 120 113 107 107 104 107

45,8 ± 6,0
±2

±5

162 ±	10
226 ±	12
119 ±	9
85 ±6
78 ±

33 27

82 150

91 62

53

609518/f

Tabelle III

Einfluß der Kühlratc von 380 bis 250 C*) auf die mechanischen Eigenschaften einer Zinklegierung mit 25",, Al, l%Cu, 0,05'Y, Mg

Durchschnitts- Mechanische Eigenschaften Hüne HV Kriechen bei 1410 kpcnr und 20 C

.'™'^c„I^on Zugfestigkeit Dehnung Einschnürung reziproke Kriechratc; Zeitspanne zu

95";, Wahlschein- !"..plastischer

liclikcit Deformation

rc/min) (kp/mm¹) ("/„) (⁰/„) (5-kg-Last) (Tagc'⁽',„) (Tage)

Kurve 1 = 1,8 41,25 16 40 134 210 J- 8 168

Kurve 2 =1,01 38,5 20 40 124 226 j 12 150

Kurve 4 = 0,6 37,05 20 41 12?. 249 J- 11 172

Kurve 5 = 0,44 38,4 14 30 126 232 i 11 186

♦) Die Kühlung von 225⁰C an ist eine Luftkühlung.

Tabelle IV

Einfluß der Kühlrate von 290 bis 225^rC*) auf die mechanischen Eicenschaften einer Zinkleeierun» mit "^" Al l%Cu, 0,05% Mg · ~

Durchschnittskühlrate Mechanische Eigenschaften Harte HV Kriechen hei 1410 kpdir und 20 C

von 380 auf 250^C _{Zugfcstigkclt Dehnung} Einschnürung reziproke Kriech- Zeitspanne.,

rate; 95 "/„ Wahr- 1 °„ plastische schcinlichkeit Deformation

(⁰QmJn) (kp/mm^;) (°/„) (¹Y₀) (5-kg-Last) (Tage/⁰/,,) (Tage)

0,68 35,3 31 55 n 2 17,9 ± 1 8.7

0,33 33,4 31 56 107 28,0^-3.5 15

·) Die Kühlung von 250" C an ist eine Luftkühlung.

Tabelle V

Einfluß der Kühlrate während Stufe II auf die mechanischen Eicenschaften einer Zinklegierung mit 1% Cu, 0,05% Mg "" tiMMyerung mit

Kühlmethode von 250 bis 50'C	Durchschnitts kühlrate auf Raum	Mechanische Eigenschaften	Dehnung	Einschnürung	Härte HN'
	temperatur	Zugfestigkeit	CM	(⁰Zo)
	(⁼C/min)	(kp/mm¹)	17	25	(5-ke-LasO
In Eiswasser abgeschreckt	etwa 1400	39,4	20	40	124
Luftgekühlt	19	38,5	23	50	124
Ofengekühlt, Kurve 2	0,22	32,2		107

Tabelle VI

Alterungsstabilität einer Zinklegierung mit 25% Al, l%Cu und 0 05°" M" abgekühlt (Kurve 2) von 38O°C und dann von 250^JC an'luftgekühlt °

^Zustand Mechanische Eigenschaften

Zugfestigkeit Dehnung Einschnürung Οφ/mm') (.γ,) _(Ο/ο)

Wie wärmebehandelt 36,9 29 λ<

Nach Alterung bei 95° C während 36,05 17 ,_ς

10 Tagen ^J:>

Tabelle VII

Einfluß der Zweistufen-Wärmebehandlung auf die mcchanisclicn liigensdiaftcn von erfindungsgemäß behandelten Legierungen

Zusammensetzung	Cu	Me	Hi	Wärmebehandlung	l.uftkühlungv	Mechanise	he Eigenschaften	Ein
("'„>				Homogen!-	tcmperatur	Zug	Dehnung	schnürung
ΛI	0,98			sierungs- temperatur	( C)	festigkeit		("U)
	0,98	—	—	CC)	Raumtemperalur	(kp/mni²)	CV_n)	70
25,5	3,34	—	—	380	250	26,85	40	60
15.5	3,34	—	—	380	Raumtemperatur	30,8	35	48
25,5	1,03	0,055	—	380	250	28,7	28	40
25,5	1,03	0,055	—	380	Raumtemperatur	33,7	26	50
25,7	2,75	0,059	—	380	250	32,2	22	45
25,7	2,75	0,059	—	380	Raumtemperatur	36,9	29	30
22,1	5,1	0,06	—	380	250	34,15	22	30
22,1	5,1	0,06	—	380	Raumtemperatur	33,8	22	38
26,3	10,2	0,05	—	380	250	35,35	20	30
26,3	10,2	0,05	—	380	R;. jmtcmperatur	41,8	20	14
24,9	1,01	0,14	0,45	380	250	39,7	11	10
24,9	1,01	0,14	0,45	380	Raumtemperatur	42,5	9	60
25,7	—	0,134	0.53	380	250	34,7	33	25
25,7				380	Raumtemperatur	40,75	13	44
25,6	1,00	0,136	0.44	380	250	32,25	26	—
	1.00	0,136	0,44	380	Raumtemperatur	45,25	—	45
22	1,02	0,140	0,46	380	250	32,95	27	43
2~>	1,02	0.140	0,46	380	Raumtemperatur	45,95	20	48
31	0.80	0.022		380	250	34,65	26	35
31	0,80	0,022		380	Raumtemperatur	48,65	18	64
12,78				380	250	29,6	29	60
12,78			380	Zeichnungen	39,9	21
			Hierzu 3 Blatt

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Wärmebehandlung einer Zink-Aluminium-Knetlegierung mit einer eutektoiden Umwandlung Zink—Aluminium durch Abkühlen, bei dem die Legierung von einer Temperatur oberhalb ihrer eutektoiden Temperatur und unterhalb ihrer Soiidusiemperatur oder eulektischen Temperatur auf eine Temperatur unterhalb der culektoidsii Temperatur langsam abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ab-Schluß der eutektoidcn Lim wand lung, wenn nach Überschreiten der mit der eutekioiden U'mwandlung verbundenen Abflachung der Abkiihlkurve Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der Ab-Di-Erfndunc betrifft ein Verfahren zur Wärn,;-b-handiun« einer Zink-Aluminium-Knetlegieru _1g nrt einer cuickfiiden Umwandlung Zink—\lu-nn.u η durch Abkühlen, bei dem die Legierung von einer Temp-ruur oberhalb ihrer eu.ckto:den Temperatur und unterhalb ihrer SoEdustemperatur od:r euteklischen Temperatur auf eine Temperatur umrhilh d-r eutekioiden Temperatur langsam abgekühlt u,rd.

Fs ist bereits eine Wirmebehaivllung fur Zink-Aluminium-ViK.legierungenbek.nntiDT-OSl'Ms^i,. welche 18 bis M)"„ Alumi liinn, bis zu 3 '„ Kupfer, bis /u 0 1" Miiüncsium.biszuO.lⁿ„l-i hium und als Res! Zink enthält wobei die physikalis;h:n Eige isehiften durch 1-in-sam-s Abkühlen der Legierung von euer Tempj-

im Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der ad- κ -" " . ,. _lH."_cl,tc<<loid'':n Temperatur und unic-rflachung vorhanden gewesene Kühiratc nieder er- .₅ ratür ob rh Ib d reute. _Uin„_:buna,_ _1Kl._r

reicht ist, eine im Vergleich zu der vor d-er Abflachung vorhandenen Kühlrate rasche Abkühlung »uf Zimmertemperatur durchgeführt svird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet, daß die Legierung bei einer Temperatur eberhalb ihrer eutcktoiden Temperatur und unterhalb ihrer Solidustempeiatur oder eutektische!! Temperatur vor dem Beginn des langsamen Abkühlens homogenisiert wird.

halb der Soüdustemperatur auf Umg;bungs-Zimmertemperauir verbessert werden. Bevorzugt erfolg) das langsame Abkühlen der Legierung auf Zimmertemperatur von etwa 380 C aus

Es ist auch schon ein Verfahren zur Warmebehandlun« einer Zink-Aluminium-Legierung bekannt, bestehend aus 2(1 bis 50°,, Aluminium, bis zu 3"„ Kupfer. Rest Zink (CH-PS 3 12 659). bei dem die Legierung oberhalb 300 C homogenisiert und dann mn hoch-

ihlens homogenisiert wird. "'"■"""' ■ ,,·,„; ...1 R-iumtemncratur
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- *s stens 2 C pro Minute auf Raumtemperatur

zeichnet, daß die Legierung bei einer solchen Temperatur homogenisiert wird, daß sic in der Λ-Phase vorliegt
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Abkühlen der Legierung durch Luft kühlen durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das langsame Abkühlen mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von

kühlt wird.

Schließlich ist schon ein Warmebehandlungsverfahren zur Behandlung einer Legierung mit 78 Teilen Zink und "¹^ Teilen Aluminium bekanntgeworden, die außerdem noch 1 "„ Kupfer und 0.1 "·„ MagncMiini enthalten kann (DT-OS 19 22 213). Bei diesem bekannten Verfahren wird die Legierung zunächst hei 360 C homogenisiert, auf 186"C übeifuhrl. dort emc Stunde isotherm gehalten und anschließend in Wasser