DE2235699C3 - Verfahren zur Wärmebehandlung einer Zink-Aluminium-Knetlegierung - Google Patents
Verfahren zur Wärmebehandlung einer Zink-Aluminium-KnetlegierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärrnebehandlung
einer Zink-Aluminium-Knetlegieruig mit
einer eutektoiden Umwandlung Zink—XluTiinium
durch Abkühlen, bei dem dis Legierung von einer Temperatur oberhalb ihrer eutektoid»n Temperatur
und unterhalb ihrer Solidustsmperatur oder eutektischen
Temperatur auf eine Temperatur uuerhalb
der eutektoiden Temperatur langsam abgekühlt wird.
Es ist bereits eine Wärmebehandlung für Zink-Aluminium-Knetlegierungenbekannt
(DT-OS 19 4831), welche 18 bis 30% Alumi lium, bis zu 3 % Kupfer, bis zu
0,1 % Magnesium, bis zu 0,1 % Li hium und als Rest Zink enthält, wobei die physikalis:hen Eigeisehiften durch
langsames Abkühlen der Legierung von einer Temperatur oberhalb der eutektoiden Temperatur und unterhalb
der Solidustemperatur auf Umgebungs- oder Zimmertemperatur verbessert werden. Bevorzugt erfolgt
das langsame Abkühlen der Legierung auf Zimmertemperatur von etwa 380'C aus.
Es ist auch schon ein Verfahren zur Wärmebehandlung einer Zink-Aluminium-Legierung bekannt, bestehend
aus 20 bis 50% Aluminium, bis zu 5% Kupfer, Rest Zink (CH-PS 3 12 659), bei dem die Legierung
oberhalb 300DC homogenisiert und davin mit höchstens
2°C pro Minute auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
Schließlich ist schon ein Wärmebehandlungsverfahren zur Behandlung einer Legierung mit 78 Teilen
Zink und 22 Teilen Aluminium bekanntgeworden, die außerdem noch 1 % Kupfer und 0,1 % Magnesium
enthalten kann (DT-OS 19 22 213). Bei diesem bekannten Verfahren wird die Legierung zunächst bei
3600C homogenisiert, auf 186°C überführt, dort eine
Stunde isotherm gehalten und anschließend in Wasser abgeschreckt.
Bei den an erster Stelle genannten Verfahren treten auf Grund der hohen Kriechraten von Zink-Aluminium-Legierungen
Probleme auf. Außerdem befriedigen die Zugfestigkeit und Härte der nach der. bekannten
Verfahren behandelten Legierungen nicht.
Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein Wärmebehandlungsverfahren der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, durch das Zink-Aluminium-Knetlegierungen
mit verbesserter Kricchfestigkeit hergestellt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß nach Abschluß der eutektoiden Umwandlung,
wenn nach überschreiten der mit der eutektoiden Umwandlung
verbundenen Abflachung der Abkühlkurve im Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der Abflachung
vorhanden gewesene Kühlrate wieder erreicht ist, eine im Vergleich zu der vor der Abflachung
vorhandenen Kühlrate rasche Abkühlung auf Zimmertemperatur durchgeführt wird. Die Temperatur, von
der ab im Vergleich zu der vor der Abflachung vorhandenen Kühlrate rasch abgekühlt wird, liegt im
allgemeinen bei etwa 250° C und damit wesentlich oberhalb der Haltetemperatur des oben an dritter Stelle erwähnten
bekannten Verfahrens.
Wie es sich insbesondere aus den weiter unten angegebenen
Beispielen ergibt, bedingt die erlindungsgemüße Durchführung der Wärmebehandlung eine
wesentliche Verbesserung der Kriechfestigkeit der Zink-Aluminium-Knetlegierungen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsverfahrens werden durch
die Unteransnrüche gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der
2>ichnung und an Hand von Beispielen im einzelnen
erläutert; es zeigt
F i g. 1 verschiedene Abkühlungskurven ;:iner Zink-Aluminium-Legierung
mit einer Ausgir.gstemperatur von 380° C,
F i g. 2 eine Kriech-Verformungs-Kurve einer Zink-Aluminium-Legierung
und
F i g. 3 ein Diagramm, welches den Einfluß des Kupfer- und Magnesiumgehaltes auf die absolute
Zugfestigkeit von Zink-Aluminium-Legierungen mit einem Gehalt von 25% Aluminium veranschaulicht,
wobei Vergleiche zwischen dem Wärmebehandluncsverfahren nach der DT-OS 19 48 319 und vorliegender
Erfindung angestellt werden.
Die untersuchten Legierungen wurden durch Schmel-ζεη
Jer Elemente in den gewünschten Anteilen in einem Induktionsofen und durch halb'-.ontinuierliches
Gießen unter Verwendung der Methode der kontrollierten Abkühlung hergestellt. Die gegossenen
Knüppel wurden unter Schmierung bei einer Temperatur \on 2500C stranggepreßt, und das Strangpreßprodukt
wurde dann kaltgezogen.
Der Vorgang der Wärmebehandlung bestand aus zwei Stufen:
Stufe I
Die Legierung wurde langsam von einer Temperatur oberhalb der eutektoiden Temperatur und unterhalb
der Solidustemperatur oder eutektischen Temperatur nach einer kurzen Homogenisierungsperiode
abgekühlt. Die Homogenisierungstemperatur war dieselbe Temperatur, von welcher das langsame Abkühlen
beginnen soll. Die durchschnittliche Abkühlrate betrug bevorzugt weniger als etwa 2,0°C/min. Es sei
darauf hingewiesen, daß die Solidustemperatur bei Legierungen mit weniger als 18% Aluminium die
eutektische Temperatur wird.
40
Stufe II
Der Prozeß der langsamen Abkühlung von Stufe I wurde unterhalb der eutektoiden Temperatur unterbrochen,
wo der eutektoide 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 DV-OS
19 48 319 beschrieben ist. Die anderen Kurven zeigen verschiedene Abkühlungsraten, die während der
Untersuchung angewandt wurden. Die >n den Kurven sichtbare Abflachung entspricht der eutektoiden
Umwandlung; die eutektoide Umwandlung beginnt am Anfang des Temperaturgehaltes und ist weitgehend
abgeschlossen, wenn die Temperatur erneut absinkt. Damit die Wärmebehandlung vollständig
wirksam ist, sollte die Probe aus dem Ofen nicht vor dem Ende der Abflachung entfernt werden.
Ein Beispiel einer Abkühlungskurve der Stufe II gemäß der Erfindung ist in der F i g. 1 durch die gestrichelte,
mit 2/1 bezeichnete Kurve angegeben. Die Kurve 2.4 gibt schematisch die Luftkühlung von
25O0C auf Zimmertemperatur wieder.
Die Stufe I der zwei Wärmebehandlungen ist die gleiche; beispielsweise werden die Proben langsam
von etwa 380 auf 2500C abgekühlt. Die erfindungsgemäße Verbesserung ergibt sich aus der Stufe II.
Die Zuguntersuchungen wurden auf einem Tinius-Olsen-Zugmesser
unter Verwendung von Proben mit einem 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 wurde aus dem minimalen Durchmesser der Probe
beim Bruch bestimmt.
Die Härte jeder Probe wurde mit einem Vickers-Härtemesser bestimmt, alle Frobenmessungen wurden
unter Verwendung einer 5-kp-Last durchgeführt.
Die Proben für die Kriechuntersuchungen wurden in Übereinstimmung mit der Norm ASTM E. 139-58T
vorbereitet. Alle Kriechuntersuchungen wurden unter einer konstanten Belastung von 1410kp/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 Kriechkurve und bestimmt die zwei Kriterien, welche
zur Einstufung der Ergebnisse verwendet wurden. Das erste Kriterium entspricht d^r gut bekannten, umgekehrten
Kriechrate, welche als Umkehrung der Neigung des geraden Abschnittes (sekundäre Kriechen)
definiert ist; die Einheiten sind: Tag/%. Das zweite Kriterium entspricht der zum Erreichen von 1 %
plastischer Deformation erforderlichen Zeit.
Die Tabelle I zeigt den Einfluß verschiedener Wärmebehandlungen auf die mechanischen Eigenschaften
einer Legierung auf Basis von Zink mit 25 % Al, 1 % Cu und 0,05 % Mg.
Ein Vergleich der Beispiele 1 und 2 zeigt, daß eine von 38O0C ofengekühlte Probe eine stark verbesserte
Kriechfestigkeit von 78 Tagen/% im Vergleich zu einer Probe im stranggepreßten und gezogenen Zustand
von 2,5Tagei/% besitzt. Die langsam von 38O0C abgekühlte Probe zeigt geringere Zugfest'gkeit
und Härte.
Ein Vergleich zwischen den Beispielen 2 und 3 zeigt, daß eine Probe, welche von 380 auf 25O0C
langsam abgekühlt und dann in Luft gekühlt wurde, eine weitere Steigerung der Kriechfestigkeit auf
226 Tage/ % im Vergleich zu einer Probe zeigt, welche von 38O°C ohne irgendwelche Unterbrechung in dem
langsamen Abkühlen gekühlt wurde. Die Probe 3 mit unterbrochener Kühlung zeigt ferner eine gewisse
Verbesserung der absoluten Zugfestigkeit und der Härte gegenüber der langsam abgekühlten Probe 2.
Das Beispiel 4 zeigt das langsame Abkühlen von 2900C, bei welchem die Verbesserung der Kriechfestigkeit
(3,6 Tage/%) im Vergleich zu der unbehandelten Probe 1 nur schwach ist.
Das Beispiel 5 zeigt das langsame Abkühlen von 290 auf 225°C, gefolgt von Luftkühlung sowie eine
weitere Verbesserung der Kriechfestigkeit (17,9 Tage/%), im Vergleich zu dem langsamen Abkühlen in
Beispiel 4.
Der Einfluß der Erwärmung der Legierung während 3 h auf 25O°C, gefolgt von Luftkühlung (Beispiel
6), auf die mechanischen Eigenschaften wurde in Tabelle I aufgenommen, um zu zeigen, daß es wichtig
ist, die eutektoide Temperatur zu überschreiten. Daher ist ein einfaches Erwärmen einer Probe auf 2503C
und Luftkühlung nicht ausreichend, um eine Kriechfestigkeit zu entwickeln, die mit derjenigen vergleichbar
ist, die unter Anwendung des eriindungsgemäßen 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. 290°C 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 Verfahi ens sollte das langsame Abkühlen der Legierung
bei einer Temperatur beginnen, welche ausreichend unterhalb der Solidustemperatur liegt, so
daß die Solidustemperatur 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 38O0C als auch 29O0C abgekühlt wurde. Die
Tabelle II gibt die Ergebnisse für Proben wieder, welche langsam von 3800C auf verschiedene Temperaturen
abgekühlt wurden, bei denen das rasche Abkühlen begann, und vergleicht sie mit den Ergebnissen,
welche bei der Luftkühlung von 380°C 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 Luftkühlen 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 langsam 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 2900C ist hinsichtlich der
Abkühlrate empfindlicher. Die Tabelle IV zeigt, daß die langsamere Kühlrate auf eine Temperatur von
225° C eine beträchtliche Steigerung der Kriechfestigkeit
ergibt, obwohl sie zu einer geringen Verminderung der absoluten Zugfestigkeit führt.
Der Einfluß der Kühlrate während der zweiten 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 bevorzugt.
Da die Dimensions- und Gefügestabilität der Zink-Aluminium-Legierungen
von Wichtigkeit ist, wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Beständigkeit des Materials bei Alterung zu bestimmen. Die Untersuchungen
bestanden darin, die Proben 10 Tage auf 950C zu erwärmen. 10Tage bei 95°C entsprechen
10 Jahren bei Umgebungstemperatur im Hinblick auf die Alterungsstabilität gemäß der Druckschrift
»ILZRO 12: A new Zinc Gravity Cast Alloy«, herausgegeben
von International Lead-Zinc Research Organization Inc., New York, April 1966.
Die Tabelle VI zeigt die mechanischen Eigenschaften vor und nach einer Alterung bei 950C 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 Dimensionsstabilität der wärmebehandelten Legierung wurde als
ausgezeichnet eingestuft.
Die F i g. 3 und die Tabelle VII zeigen den breiten Bereich 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
380'C abgekühlten Legierung mit raschem und ohne
rasches Abkühlen von 2500C an miteinander verglichen. Die F i g. 3 zeigt weiter die Vorteile der Zwei-Stufenwärmebehandlung
gegenüber einem langsamen Abkühlen von 380°C auf Zimmertemperatur. Ferner
zeigt sie für beide Methoden der Wärmebehandlung, daß die absolute Zugfestigkeit mit dem Kupfergehalt
ansteigt. Ferner zeigt Tabelle VII, daß die Dehnung mit steigendem Kupfergchalt 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 Bi2Mg3 als intermetallischer Verbindung
zu vereinigen.
Die Tabelle VII zeigt, daß die Wärmebehandlung gemäß der Erfindung über den gesamten Bereich von untersuchten Zusammensetzungen wirksam ist.
Die Tabelle VII 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 Zusammensetzungen
liegen, z. B. Legierungen mit IC bis 50 % Aluminium und solche mit bis zu 15
< Kupfer. Vorzugsweise sollte die Homogenisierung bsi einet Temperatur stattfinden, bei welcher die Legierung im
wesentlichen in der «-Phase vorliegt.
Einfluß des metallurgischen Zustandes auf die mechanischen Eigenschaften
Nominelle Zusammensetzung: Zn, 25% Al, 1 % Cu, 0,05% Mg
Beispiel Zustand | Mechanische | Eigenschaften | (Vo) | Härte | Kriechen bei | 1410 kp/cm1 und |
Zug festigkeit |
Dehnung Ein schnürung |
70 | HV | 200C reziproke Kriechrate; 95% Wahr scheinlichkeit |
Zeitspanne zi 1% plastische Deformation |
|
(kp/mm*) | (0U) | (5-kg-Last) | (Tage/%) | (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 38,5 20 40 124
2500C (Kurve 2), dann
luftgekühlt
Ofengekühlt von 2900C; 31,7 32 58 105
[DT-OS 19 48 319]
Ofrngekühlt von 290 bis 35,3 31 55 112
225°C, dann luftgekühlt
3 h bei 250°C und dann 38,8 25 57
luftgekühlt
226 ± 12
3,6 ± 0,2 1,8
17,9 ±
12,5 ± 0,8 6,7
Einfluß der Luftkühltemperatur auf die mechanischen Eigenschaften bei langsamen Abkühlen von 38O°C
Zusammensetzung: Zn, 25% Al, 1 % Cu, 0,05% Mg
Stufe II | Mechanische Eigenschaften | Einschnürung | Härte HV | Kriechen bei 1410 kp/cm2 und 2O0C |
Luftkühlungs temperatur |
Zugfestigkeit Dehnung | reziproke Kriechrate; Zeitspanne zt 95 % Wahrschein- 1 % plastische! |
||
(0Io) | lichkeit Deformation | |||
(0C) | (kp/mm2) (°/o) | (5-kg-Last) | (Tage/°/„) (Tage) | |
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 |
175 | 33,1 |
150 | 32,4 |
120 | 32,3 |
25 | 32,2 |
17
16
20
23
20
23
24
24
24
25
23
24
24
25
23
40 50
25 40 47 50 54 52 52 50
124 120 113 107 107 104 107
45,8 ± 6,0
37 ±2
37 ±2
88 ±5
162 ± 10
226 ± 12
226 ± 12
119 ±9
85 ±6
78 ±
85 ±6
78 ±
33 27
82 150
91 62
53
609 650/234
10
-er Zinklegierung mit 25% A,
Durchschnittskühlrate von 290 auf 225°C
Einschnürung
Kurve 1 = 3,8 Kurve 2 = 1,01 Kurve 4 = 0,6 Kurve 5 = 0,44
41,25 38,5 37,05 38,4
16 20 20
14
40 40 41 30
·) Die Kühlung von 2250C an ist eine Luftkühlung.
134 124 122 126 Kriechen bei 1410 kp/cm5 und 200C
reziproke Kriechrate; Zeitspanne zi
95 % Wahrschein- 1 "n plastische
lichkcit Deformation CTagc/»/,,)
210 ± 8
226 ± 12
249 ± 11
226 ± 12
249 ± 11
232 ± 11
(Tage)
168 150 172 186
Einfluß der Kühlrate von 290 bis 225 = C*) auf die mechanischen Eigenschaften
1% Cu, 0,05% Mg
Durchschnittskühlrate Mechanische Eigenschaften Härte HV
von380auf250°C Zugfestigkeit Dehnung Einschnürung
einer Zinklegierung mit 25% Al,
(°C/min)
(kp/mm2)
(7o)
(7o)
0,68 35,3 3i
°>33 33,4 31
*) Die Kühlung von 2500C an ist eine Luftkühlung.
(5-kg-Last)
112 107
Kriechen bei 1410 kp/cm! und 20'C | Zeitspanne zu |
reziproke Kriech | 1 % plastischer |
rate; 95% Wahr | Deformation |
scheinlichkeit | (Tage) |
(Tage/%) | 8,7 |
17,9 ± 1 | 15 |
28,0 ± 3,5 |
Einfluß der Kühlrate während Stufe II inf H.v ^u-,
1% Cu, 0,05% Mg StUfeI1 aUf die —Aschen Eisenschaften einer Zinklegierung mit 25%A1,
Mechanische Eigenschaften
Kühlmethode von 250 bis 50° C
In Eiswasser abgeschreckt
Härte HV Einschnürung
(7o) (5-kg-Last)
124 124 107
Alterungsstabilität einer Zinklegierung mit 25°/Al ivr
abgekühlt (Kurve2) von 380'cind dim 5»n ^ϋ^^05'^ MS
Zustand
Wie wärmebehandelt Nach Alterung bei 95 0C während
10 Tagen Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit Dehnung
(kp/mm2) (%)
Zugfestigkeit Dehnung
(kp/mm2) (%)
am
36,9 36,05 29
17
17
C/o)
45
35
35
Tabelle | VlI | Misetzung | Me | Bi | Wärmebehandlung | Luftkühlungs- | von erfindungsgemäß behandelter | Dehnung | Ein- |
Einfluß | Homogeni- | tempcratur | schnüruni | ||||||
Cu | sicrungs- | ||||||||
_ | _ | temperatur | (0C) | Mechanische Eigenschaften | C/o) | (7n) | |||
— | — | (3C) | Raumtemperatur | Zug | 40 | 70 | |||
der Zweistufen-Wärmebehandlung auf die mechanischen Eigenschaften | 0,98 | — | — | 380 | 250 | festigkeit | 35 | 60 | |
Legierungen | 0,98 | — | — | 380 | Raumtemperatur | 28 | 48 | ||
Zusamme | 3,34 | 0,055 | — | 380 | 250 | (kp/mm2) | 26 | 40 | |
("'„) | 3,34 | 0,055 | — | 380 | P.aunHemperatur | 26,85 | 22 | 50 | |
Al | 1,03 | 0,059 | — | 380 | 250 | 30,8 | 29 | 45 | |
1,03 | 0,059 | — | 380 | Raumtemperatur | 28,7 | 22 | 30 | ||
2,75 | 0,06 | — | 380 | 250 | 33,7 | 22 | 30 | ||
25,5 | 2,75 | 0,06 | — | 380 | Raumtemperatur | 32,2 | 20 | 38 | |
25,5 | 5,1 | 0,05 | — | 380 | 250 | 36,9 | 20 | 30 | |
25,5 | 5,1 | 0,05 | — | 380 | Raumtemperatur | 34,15 | 11 | 14 | |
25,5 | 10,2 | 0,14 | 0,45 | 380 | 250 | 33,8 | 9 | 10 | |
25,7 | 10,2 | 0,14 | 0,45 | 380 | Raumtemperatur | 35,35 | 33 | 60 | |
25,7 | 1,01 | 0,134 | 0,53 | 3δ'Λ | 250 | 41,8 | 13 | 25 | |
22,1 | 1,01 | 3SO | Raumtemperatur | 39,7 | 26 | 44 | |||
22,1 | — | 0,136 | 0,44 | 380 | 250 | 42,5 | — | — | |
26,3 | 0,136 | 0,44 | 380 | Raumtemperatur | 34,7 | 27 | 45 | ||
26,3 | 1,00 | 0,140 | 0,46 | 380 | 250 | 40,75 | 20 | 43 | |
24,9 | 1,00 | 0,140 | 0,46 | 380 | Raumtemperatur | 32,25 | 26 | 48 | |
24.9 | 1,02 | 0,022 | 380 | 250 | 45,25 | 18 | 35 | ||
25,7 | 1,02 | 0,022 | 380 | Raumtemperatur | 32,95 | 29 | 64 | ||
25,7 | 0,80 | 380 | 250 | 45,95 | 21 | 60 | |||
25,6 | 0,80 | 380 | Hierzu 3 Blatt Zeichnungen | 34,65 | |||||
48,65 | |||||||||
2~> | 29,6 | ||||||||
39,9 | |||||||||
31 | |||||||||
31 | |||||||||
12,78 | |||||||||
12,78 | |||||||||
Claims (10)
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 Solidustemperatur oder eutektischen Temperatur auf eine Temperatur unterhalb der eutektoiden
Temperatur langsam abgekühlt wird, d adurch gekennzeichnet, daß nach Ab-Schluß
der eutektoiden Umwandlung, wenn nach Überschreiten der mit der eutektoiden Umwandlung
verbundenen Abflachung der Abkühlkurve im Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der Abflachung
vorhanden gewesene Kühlrate wieder erreicht ist, eine im Vergleich zu der vor der Abflachung
vorhandenen Kühirate rasche Abkühlung auf Zimmertemperatur durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung bei einer Temperatur oberhalb ihrer eutektoiden Temperatur und unterhalb
ihrer Solidustemperatur oder eutektischen Temperatur vor dem Beginn des langsamen Abkühlens
homogenisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung bei einer solchen
Temperatur homogenisiert wird, daß sie in der α-Phase vorliegt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Abkühlen der
Legierung durch Luftkühlen durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dall das langsame Abkühlen
mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von weniger als etwa 2,0°C/Minute bis zu der Temperatur
durchgeführt wird, bei welcher das rasche Abkühlen beginnt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das beim langsamen Abkühlen
der Legierung von einer Temperatur oberhalb ihrer eutektoiden Temperatur und unterhalb
ihrer Solidustemperatur bis auf eine Temperatur von 250° C mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit
von weniger als 2° C pro Minute gekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zink-Aluminium-Knetlegierung
aus 18 bis 30% Aluminium, 0 bis 10% Kupfer, 0 bis 1% Magnesium, 0 bis 3% Wismut und als Rest Zink mit üblichen Verunreinigungen
bei 380° C homogenisiert, von etwa 380 bis 250°C mit einer Durchschnittskühlgeschwindigkeit von
etwa l°C/Minute langsam abgekühlt und anschließend von 250° C bis auf Umgebungstemperatur
in Luft gekühlt wird.
8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 2 auf eine Zink-Aluminium-Knellegierung aus 12 bis
30% Aluminium, 0 bis 10% Kupfer, 0 bis 1 % 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 9 auf eine warmverformte
Knetlegierung.
699
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA118721 | 1971-07-21 | ||
CA118721A CA936453A (en) | 1971-07-21 | 1971-07-21 | Heat treatment for wrought zinc-aluminum alloys |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2235699A1 DE2235699A1 (de) | 1973-01-25 |
DE2235699B2 DE2235699B2 (de) | 1976-04-29 |
DE2235699C3 true DE2235699C3 (de) | 1976-12-09 |
Family
ID=
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