DE2235699C3

DE2235699C3 - Verfahren zur Wärmebehandlung einer Zink-Aluminium-Knetlegierung

Info

Publication number: DE2235699C3
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: 1976-12-09

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 300^DC 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.

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.

Tabelle I

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

Tabelle II

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

24
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

88 ±5

162 ± 10
226 ± 12

119 ±9
85 ±6
78 ±

33 27

82 150

91 62

53

609 650/234

Tabelle III

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

232 ± 11

(Tage)

168 150 172 186

Tabelle IV

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 De}hnung Einschnürung

einer Zinklegierung mit 25% Al,

(°C/min)

(kp/mm²)

(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

Tabelle V

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

Tabelle "VT

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) (%)

am

36,9 36,05 29
17

Einschnürung

C/o)

45
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

22 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 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.

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