DE2252400B2 - Zinklegierung, die stranggepresst und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Zinklegierung, die stranggepresst und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zinklegierung mit Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an
Magnesium, die stranggepreßt und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, sowie ein Verfahren zu ihrer
Herstellung.
Es ist bekannt, daß Zink-Aluminium-Legierungen, die kleinere Anteile Kupfer und Magnesium enthalten, für
den Druckguß und für Lagerzwecke verwendet werden können. In der US-Patentschrift 19 45 288 sind beispielsweise
Zinklegierungen beschrieben, die 15 bis 35% Al, 0,01 bis 0,2% Mg und gegebenenfalls 0,01 bis 5% Cu
enthalten und sich insbesondere für den Druckguß eignen. In der deutschen Patentschrift 9 74 460 ist eine
Zinklegierung beschrieben, die 28 bis 35% Al, 0,1 bis 5% Cu und gegebenenfalls 0,02 bis 0,3% Mg enthält und die
ein gutes Lagermaterial darstellt. Die bisher bekannten Zinklegierungen können jedoch als Folge ihrer unzureichenden
Spanbildungseigenschaftcn nicht auf Drehautomaten bearbeitet werden. Dafür sind bekanntlich
Legierungen erforderlich, die spröde oder in Stücke zerbrechende oder eine geeignete Spiralform aufweisende
Späne bilden, die herabfallen, ohne die Bearbeitung auf dem Drehautomaten zu stören. Solche
Eigenschaften besitzen die bisher bekannten Zinklegierungen nicht.
Aus der deutschen Patentschrift 7 03 977 sind /inklcgicriingcn bekannt, die b bis 15% Al, 0,1 bis 4%
Cu und 0,005 bis 0,1% Mg enthalten und die sich für die automatische spanabhebende Bearbeitung auf Drehautomaten
eignen. Die Bearbeitbarkeit dieser Legierungen durch Drehen hat sich jedoch in der Praxis als
·. unbefriedigend erwiesen (vgl. die Tabelle V in dem weiter unten folgenden Beispiel 5).
In der US-Patentschrift 21 02 869 wird die Behandlung
von stranggepreßten Zinklegierungen, die 10 bis 15% Al, 1,5 bis 4% Cu und 0,01 bis 0,04% Mg enthalten,
κι auf Drehautomaten bei Geschwindigkeiten von
800 UpM beschrieben. Die Bearbeitung auf Drehbänken wird heute jedoch bei Geschwindigkeiten zwischen
2000 und 10 000 UpM durchgeführt, für welche die in der genannten US-Patentschrift beschriebenen stranggepreßten
Legierungen nicht geeignet sind.
Nach einem Vorschlag in einer älteren deutschen Patentanmeldung (DT-AS 22 35 699) wird eine Zink-Aluminium-Knetlegierung
wärmebehandelt mit einer eutektoiden Umwandlung Zink-Aluminium durch Ab-
2Π kühlen, 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, wobei nach
r> Abschluß der eutektoiden Umwandlung, wenn nach Überschreiten der mit der eutektoiden Umwandlung
verbundenen Abflachung der Abkühlungskurve in Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der Abflachung
vorhanden gewesene Kühlrate wieder erreicht wird,
jo eine im Vergleich zu der vor der Abflachung
vorhandenen Kühlrcte rasche Abkühlung auf Zimmertemperatur
durchgeführt wird. Die Herstellung einer auf einem Drehautomaten bearbeitbaren Zinklegierung
wird darin jedoch nicht beansprucht.
Ji Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist keine für
eine Bearbeitung mittels Drehautomaten geeignete Zinklegierung bekannt bzw. auf dem Markt, die mit
anderen für die Bearbeitung mit Drehautomaien _,
geeigneten Materialien, wie Stahl, Aluminium oder
κι Messung, konkurrieren könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zinklegierung zu entwickeln, die stranggepreßt und auf
Drehautomaten bearbeitet werden kann.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe mit einer
•ti Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an Magnesium enthaltenden Zinklegierung gelöst werden
kann, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus 20 bis 35% Aluminium, 4 bis 10% Kupfer, einer positiven
Menge bis zu 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit
"in zulässigen Verunreinigungen besteht.
Die einen Gegenstand der Erfindung bildende Zinklegierung der vorstehend angegebenen Zusammensetzung
eignet sich hervorragend für die Bearbeitung auf Drehautomaten auch bei den heute üblichen
ü Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 2000 bis 10 000 UpM, für die die bisher bekannten Zinklegicrungen
ungeeignet sind.
Eine besonders vorteilhafte Zinklegierung der Erfindung ist eine solche, die 24 bis 26% Aluminium, 4,5% bis
mi 5,5% Kupfer, 0,02 bis 0,2% Magnesium und Zink als
Rest mit zulässigen Beimengungen enthält.
Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Zinklegierung kann nach einem einen weiteren Gegenstand
der Erfindung bildenden Verfahren hergestellt
hi werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Legierungsschmelze kontinuierlich oder halbkontinuicrlich durch Stranggießen mit abgestufter Kühlmittel-Einwirkung
zu Rundbarren gegossen wird, die Strung-
guQbarren in zum Ziehen geeignete Stäbe stranggepreQt
werden und die Stäbe auf die Größe des durch Drehen zu bearbeitenden Halbzeugs gezogen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das gezogene Halbzeug bei
einer Temperatur zwischen 275 und 300°C geglüht, anschließend langsam mit einer Geschwindigkeit von
etwa 0,5 bis 2°C pro Minute auf etwa 2500C und
schließlich in Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das gezogene
Halbzeug auf höchstens die Temperatur der eutektoiden Umwandlung des Gefüges aufgeheizt, bis zum
Erreichen der Dimensionsstabilität bei dieser Temperatur
gehalten und anschließend in Luft auf Raumtemperaturabgekühlt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Produkte herstellen, die mit den durch Drehen
bearbeiteten, derzeit auf dem Markt befindlichen Produkten aus anderen Werkstoffen durchaus konkurrenzfähigsind.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zinklegierung werden vorzugsweise Zink einer besonders hohen
Reinheit, Aluminium einer Reinheit von mindestens 99,5%, elektrolytisches Kupfer oder Kupferschrotl
guter Qualität und Magnesium handelsüblicher Qualität verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der verschiedenen
Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine allgemein gehaltene, schematische, teilweise geschnittene Ansicht in Längsrichtung einer
erfindungsgemäß verwendbaren Stranggußkokille,
Fig. 3 ein die Beziehung zwischen dem Abstand des
Abstreifers und der Geschwindigkeit des Gießens in der Formanordnung gemäß der Erfindung wiedergebendes
Diagramm,
F i g. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses von Zeit und Temperatur auf den Durchmesser von
stranggepreßten und gezogenen Stäben bei einer der wahlweisen Ausführungsformen der Wärmebehandlung
gemäß der Erfindung und
F i g. 5 eine vergleichende, graphische Darstellung des Oberflächenendzustandes, bezogen auf den Werkzeugvorschub
und die Legierungsart, welche bei einer Drehautomatenbearbeitung verwendet werden.
Wie in der F i g. I gezeigt, umfaßt die Erfindung in erster Linie eine aus Zink, Aluminium, Kupfer und
Magnesium in vorbestimmten Verhältnissen bestehende Legierung.
Nach dem Einschmelzen der Legierung wird sie zu Barren mit dem gewünschten Durchmesser gegossen.
Das Gießen sollte kontinuierlich oder halbkontimiicrlich
unter geeigneter Steuerung des Abkühlens des Barrens während des Gießvorganges durchgeführt
werden, um die Rißneigung dieser Zink-Aluminium-I.egierungen
auszugleichen, während eine annehmbare Beschaffenheit der Oberfläche für das nachfolgende
Strangpressen wie auch eine gute Gicßgcschwindigkcit aufrechterhalten werden. Diese Steuerung wird erreicht,
indem die Kiihleinwirkung abgestoppt oder angehalten wird, bevor der Barrenquerschnitt vollständig
verfestigt ist.
In der F i g. 2 ist schematisch ein Weg gezeigt, um dieses Ergebnis zu erzielen. Wie sich aus dieser Figur
ergibt, wird geschmolzenes Metall M in eine Slrangprcßkokille 10 eingeführt .itul Kühlwasser VV in einen
diese Kokille 10 umgebenden Mantel II. Als Folge der Kühleinwirkung des Wassers beginnt sich das Metall an
2iner vorbestimmten Stelle 12 innerhalb der Kokille zu verfestigen, wobei dies an den Kanten beginnt und wie
durch die Linie 13 gezeigt, bis zu einem Punkt 14 fortschreitet, wo der gesamte Barren zu einem festen
Block S wird. Gemäß der Erfindung kann das Abkühlen des aus der Kokille 10 herauskommenden Barrens
abgestoppt werden, indem ein Wasserabstreifer 15 in einer Höhe oberhalb des Punktes 14 der vollständigen
Verfestigung verwendet wird. Auf diese Weise wird das Kühlwasser, welches aus dem Mantel 11 auf die
Oberfläche des aus der Kokille 10 austretenden Barrens herabfällt, durch den Abstreifer 15 abgestreift, der
hierdurch die Kühleinwirkung auf dieser Höhe anhält, bevor die Verfestigung des Barrens abgeschlossen ist.
Die in F i g. 2 gezeigte Strangpreßkokille stellt jedoch keine Einschränkung dar und andere, geeignete
Anordnungen können verwendet werden, obwohl Vorsorge getroffen werden muß, das Abkühlen des
Barrens vor seiner vollständigen Verf. .tigung anzuhalten,
um zufriedenstellende Eigenschaf .en für die nachfolgenden Herstellungsstufen zu erzielen.
Das Kühlwasser, welches von dem an seinem unteren Ende offenen Mantel 11 herabfällt, kühlt den Barren für
eine rela'iv kurze Zeitspanne, nachdem dieser aus der Kokille ausgetreten ist, und dieses Kühlwasser wird
anschließend durch den Abstreifer 15 abgestreift, der aus einem geeigneten Material, wie Hartgummi,
hergestellt sein kann und in geeigneter Weise durch eine kreisringförmige Halterungseinrichtung 18 gehalten
wird, deren Höhe in bezug auf die Kokille einstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, den Abstand des Abstreifers
von der Kokille in der gewünschten Weise zu regeln. Hierzu zeigt die Fig. 3 die Beziehung zwischen der
Gießgeschwindigkeit und dem Abstand des Abstreifers von der Kokille beim Gießen eines Barrens mit einem
Durchmesser von 203 mm. Aligemein kann gesagt werden, daß der Gießvorgang um so schneller ui, je
weiter entfernt der Abstreifer angeordnet ist. Je schneller jedoch der Gießvorgang ist, um so höher ist
die Neigung des austretenden Barrens zu reißen. Daher muß die Höhe des Abstreifers an die gewünschten
Bedingungen in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren, wie der Zusammensetzung der Legierung,
dem Durchmesser des gegossenen Barrens, der verwendeten Gießmethode, den angewandten Kühlbedingungen
usw., fachmännisch eingestellt werden. Jedoch gehört dies zu den normalen Arbeilen eines
Fachmannes. Es wurde jedoch gefunden, daß Gießgeschwindigkeiten bis zu 508 mm pro Minute und darüber
in einfacher Weise an das erfindungsgemäße Verfahren angepaßt werden können. Andererseits kann man, wie
in c'er Γ i g. 3 gezeigt, das Abkühlen in der Kokille in
geeigneter Weise ohne Verwendung eines Abstreifers bei Gießgeschwindifekeiten von etwa 50,8 mm pro
Minute anhalten. Dies kann erreicht werden, indem beispielsweise der das Kühlwasser enthaltende Mantel
mit einem verschlossenen Boden ausgerüstet wird. Jedoch sind diese Geschwindigkeiten vom technischen
.Standpunkt aus /u gering und nicht vorteilhaft. Dahei
wird es vorgezogen, gemäß der Erfindung den Darren direkt bei seinem Austritt aus der Form mit Wasser zu
kühlen und dann das Kühlwasser in einem vorbestimmten Abstand von de Form abzustreifen, bevor die
vollständige Verfestigung des Barrens erfolgt.
Das Strangpressen kann in konventioneller Weise bei geeigneten Preßverhältnissen und Schmierbedingurigcn
durchgeführt werden. Wesentlich ist es, eine Stange mit
zufriedenstellenden Abmessungen /um Ziehen und gegebenenfalls für eine Automaicnbchandlung /u
erhalten. So wurde beispielsweise gefunden, daß eine Barrendurchwärmung auf 250 C mit einem Strangpressen
bei etwa 250°C durch ein Werkzeug bzw. eine Form mit flacher fläche unter Schmierung eine gute
Kombination von StrangprelJbedingungen bezüglich Strangprcß-Druck und -Geschwindigkeiten ergibt. Bei
einem Strangprcßverhältnis von 58 : I unter Schmierung
bei 250"C" und bei Geschwindigkeiten von 18,5 m
pro Minute wurden Stangen mit sehr zufriedenstellenden Eigenschaften erhalten.
Die erhaltenen Stangen werden dann in der Stufe 4 gezogen. Die Stangen werden auf diese Weise auf die
endgültige Abmessung für die Drehbearbeitung bzw. Bearbeitung auf Fassondrehbänken gezogen. Im allgemeinen
wird es vorgezogen, daß die Stangen nicht mehr als ein oder zweimal unter einer Reduzierung von 10 bis
20% pro Durchtritt durchgeführt werden, obwohl dies keine Einschränkung darstellt.
Die oben angegebene Kombination von Stufen bei Legierungen mit der zuvor angegebenen Zusammensetzung
ergibt ein Material, welches als Produkt A bezeichnet wird und zur Bearbeitung durch Drehen
bzw. auf einer Fassondrehbank geeignet ist Dieses Material kann jedoch noch weiter verbessert werden,
insbesondere im Hinblick auf seine Dimensionsstabilität und auf seine Kriechfestigkeit, indem es einer
geeigneten Hitzebehandlung unterworfen wird. Eine solche, gegebenenfalls durchzuführende Hitzcbehandlung
wird im allgemeinen nach der Strangpreßstufe 3 oder während der Ziehstufe 4 durchgeführt. Es sind
mehrere Hitzebehandlungen für Zink-Aluminium-Legierungen bekannt, und sie können mit verschiedenen
Verbesserungsgraden angewandt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß eine besonders vorteilhafte
Hitzebehandlung, welche eine Verbesserung der Dimensionsstabilität, eine Erhöhung der Kriechfestigkeit
und angemessene Spanbildungseigenschaften ergibt, in einer Homogenisierung der Legierung bei einer
Temperatur von etwa 275"' bis 300°C und insbesondere bei etwa 290 C und dann in einem langsamen Abkühlen
der Legierung auf etwa 250°C mit einer Kühlrate von etwa 0.5 bis 2"C pro Minute und einem abschließenden
Luftkühlen von 250cC bis auf Umgebungstemperatur
besteht. Eine solche Hitzebehandlung ist in der DE-AS 22 35 699 vom 20. IuIi 1972 beschrieben.
Ein anderer Weg der Wärmebehandlung der Legierung besteht darin, diese auf eine nicht höhere
Temperatur als der eutektoiden Temperatur(annähernd 275°C) zu erhitzei, und sie auf dieser Temperatur zu
halten, bis sie dimensionsstabil wird, wonach sie auf Umgebungstemperatur luftgekühlt wird. Die zur Erreichung
der Dimensionsstabilitat erforderliche Zeit hängt neben der Temperatur der Wärmebehandlung von der
Vorgeschichte und Zusammensetzung des Stabes ab, d. h. der Barrengröße, den Gießbedingungen, der
Durchwärmungstemperatur und -dauer, den Strangpreßbedingungen, der stranggepreßten Stabgröße usw.
Die Fig.4 zeigt den Einfluß der Zeit in Stunden bei
einer vorbestimmten Temperatur auf die Veränderung des Durchmessers von stranggepreßten und um 31%
kaltgezogenen Stangen, weiche Zn, 25,4% Al, 4,75% Cu und 0,04% Mg enthalten. Der Barrendurchmesser
betrog 82,55 mnr die Strangpreßtemperatur 2500C bei
einem Strangpreßverhältnis von 58 : i. Das Diagramm zeigt, daß die Legierung unter den oben angegebenen
Bedingungen eine Zunahme des Durchmessers voi etwa 0,6% erfährt, bevor sie dimensionsstabil wird. Di<
volle Stabilität wird erreicht, wenn die Stange 2 bis Stunden auf 250"C gehalten wird. Das Spanbildungsvci
halten der Legierung wird durch eine solche Wännebe handlung nicht beeinträchtigt.
Der in Stufe 5 der F i g. 1 gezeigte Vorgang dci Bearbeitung durch Drehen kann in einer beliebiger
konventionellen Weise durchgeführt werden. Im allge
meinen werden jedoch die besten Ergebnisse und die arr meisten in Bruchstücke zerfallenen Späne bei der
höchstmöglichen Zufiihrungsratcn erhalten. Anderer seits sollte die Auswahl der Zuführung bzw. de;
Vorschubes mit den Erfordernissen der Oberflächen qualität und der Dimensionsgenauigkeit übereinstimmen.
Die F-" i g. 5 zeigt die Obcrflächcnqualität al.·
Funktion der Zuführungsgeschwindigkeit des Werkzeuges in mm pro Umdrehung. Die Qualität dci
abgedrehten Oberfläche wurde mit einem geeichter Rauhigkeitsmesscr mit einer Genauigkeit von ±20%
bestimmt. Der Drehstahl und die Bcarbeitungsbedin gungen war für alle untersuchten Materialien gleich
Das Diagramm zeigt, daß die Zink-Aluminium-Lcgic
rungen gemäß der Erfindung für eine gcgcbeni Oberflächenqualität zwei- bis dreimal schneller bearbci
tct werden können als Aluminium mit Automatenqualität,
und um etwa 20% schneller als Messing und Slah von Automatcnqualität. Die Drehbank konnte leicht bc
Spindelgeschwindigkeiten oberhalb 2000 UpM betric ben werden.
Als typisches Beispiel sei angegeben, daß ein aus einet
Zn. 25% Al. 5% Cu und 0,05% Mg enthaltender Legierung hergestelltes Material mit einer Spindelgeschwindigkeit
von 3085 UpM unter Anwendung einer Vorschubgeschwindigkeit von 0.185 mm/U auf einem
Automaten gedreht wurde, wobei in Bruchstücke zerfallene Späne von 6.35 bis 25.4 mm Größe erhalten
wurden. Die Eigenschaften des Drehstahles waren:
Schneidtiefe: 1,27 mm
Winkel von Werkzeugrücken und
-nebenschneide: 5°
Anstellwinkel: 10°
Werkzeug auf der Stange zentriert
Nasenradius: keiner, d. h. scharfe Kante
Allgemein wurde gefunden, daß bearbeitete Gegenstände gemäß der Erfindung ausgezeichnete Eigenschaften
besitzen. Diese Gegenstände sind in der F i g. 1 als Produkt B bezeichnet, wobei sie als solche in den
Handel gebracht werden können.
Schließlich können die durch Drehen bearbeif-'en
Gegenstände einem Galvanisieren in Stufe 6 unterworfen werden. Aluminiumhaltige Zinklegierungen sind als
schwierig zu galvanisieren bekannt.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Produkte in ausgezeichneter Weise plattiert werden
können, indem die Vorbehandlung vor der Plattierung des standardmäßigen Zinkdruckguß-Plattierungszyklus
etwas abgeändert wird.
Das Endprodukt der Bearbeitung durch Drehen und Galvanisieren besitzt ausgezeichnete Eigenschaften und
ist im Vergleich mit derzeit auf dem Markt erhältlichen, automatenbearbeiteten Teilen vorteilhafter. Es sei
darauf hingewiesen, daß die verschiedenen, in der F i g. 1 gezeigten und zuvor beschriebenen Arbeitsvorgänge
nicht schwierig durchzuführen sind, und daß sie kontinuierlich einer nach dem anderen mit technisch
annehmbaren Geschwindigkeiten durchgeführt werden
können, wobei fin l'rmlukl erhallen wird. das "line
komplizierte und kostspielige Arbeiiswngange oder
f inrichtimyen hergestellt werden kann.
Die Wirkung der I .egierungszusammeiiselziing liegt
insbesondere in einem guten .Spanbildungsverhallen, wobei die Einhaltung der verschiedenen l.egieriingseleinente
innerhalb der oben angegebenen Verhältnisse ein wcse'Mlichcs Merkmal der Erfindung darstellt. Bei
spieis\»jeise sind Magnesiumzusälze im Hinblick auf die
Eigenschaften der Drehbearbeitung und der Festigkeit wesentlich, Ebenfalls reicht ein Kupf»:rgehalt von
weniger als 4'Vii mehl .ins. um die Ausbildung von kurzen
und spröden Spänen während der liearbeilung durch Drehen zu fördern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen naher erläutert:
Beispiel I
(Vergleiehsbeispiel)
Die folgenden l.egierungsziisammenselzungen wurden
hergestellt und genial! der Erfindung weiterbeliandell.
sowie ihre Eigenschaften bei einer Drehbearbei tung untersucht:
Versuch
I.egieriiMgsziiiiimnienselziing
Al Cu Mg
19.6
25,6
22,0
25.6
25,6
22,0
25.6
1.1
1.0
2.7
3.3
1.0
2.7
3.3
/n
Rest Rest Rest Rest
Cs wurde gefunden, daß diese Legierungen keine
zufriedenstellenden !Eigenschaften bei einer Drehbearbeitung
ergaben.
Die folgenden Legierungen wurden hergestellt und genial! der Erfindung behandelt, die entstandenen
Produkte wurden im Hinblick auf ihre Eigenschaften einer Drelibearbeitung untersucht:
Versuch I .egierungsziisammensetzung
Al Cu Mg
Zn
5 | 21,1 | 1,4 3 | 0,039 | Rest |
6 | 25,4 | 1,0 | 0.037 | Rest |
7 | 22,0 | i,i | 0,042 | Rest |
8 | 25,3 | 3,2 | 0.039 | Rest |
9 | 22,1 | 2,75 | 0,054 | Rest |
10 | 24,9 | 4,17 | 0,057 | Rest |
Il | 26,3 | 5,10 | 0,06 | Rest |
12 | 24,9 | 10,2 | 0,05 | Rest |
Is wurde gefunden, dall lediglich die Produkte der Versuche 10, 1 I und I 2 zufriedenstellende Eigenschaften
bei der Drehbearbeitung besaßen. Dies zeigt den Einfluß des Kupfergehaltes und die Notwendigkeit der
Anwesenheit von Magnesium auf das Verhalten bei der Bearbeitung durch Drehen.
B e i s ρ ι e I 3
Die folgenden Legierungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung behandelt, um den Einfluß des
Aluminiumgehaltes auf die Eigenschaften bei der Bearbeitung durch Drehen zu untersuchen:
Versuch
Nr.
Nr.
l.egieningszusammenselziing
ΛΙ Cu Mg
ΛΙ Cu Mg
10.1
194
32.8
194
32.8
4.41
4.98
5.17
4.98
5.17
0.055
0,035
0,057
0,035
0,057
/n
Rest Rest Rest
24,4 | 5.1 5 | 0,013 | Rest |
24,1 | 5.14 | 0.031 | Rest |
24,6 | 5.13 | 0,12 | Rest |
Die Legierung 13 ergab keine zufriedenstellenden Ergebnisse, die Legierung 14 gerade annehmbare und
die Legierung I 5 sehr vorteilhafte.
Die folgenden l.egierungsziisammenselzungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung weiterbehandelt,
sowie ihre Eigenschaften bei einer Drehbearbeitunguntersucht:
Versuch l.egierungszusammenset/iing
Al Cu Mg /n
Es wurde gefunden, daß alle diese Legierungen zufriedenstellende Eigenschaften bei der Bearbeitung
durch Drehen besaßen.
Hieraus ergibt sich, daß eine geeignete und genaue Auswahl der Legierungszusammensetzung, welche
einer vorbestimmten Gießbchandlung unterworfen wird, dann ein Strangpressen und ein anschließendes
Ziehen durchgeführt wird in vollständig überraschender Weise ein Material ergibt, welches für eine Automatenbearbeitung
geeignet ist. Dieses Material kann wärmebchandelt und galvanisch beschichtet werden, um
Endprodukte zu ergeben, welche in günstiger Weise mit derzeit auf dem Markt erhältlichen, durch Drehen
bearbeiteten Produkten in Konkurrenz treten können. Hierin liegt ein wesentlicher technischer Fortschritt der
erfindungsgemäßen Legierungen sowie des Verfahrens zu ihrer Herstellung. Die verschiedenen Stufen und
Vorgänge, zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse sind einfach und in wirkungsvoller Weise sowie mit
hohen Arbeitsgeschwindigkeiten durchzuführen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Zinklegierung mit Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an Magnesium, die stranggepreQt
und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 20 bis 35% Aluminium, 4 bis 10% Kupfer, einer
positiven Menge bis zu 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit zulässigen Verunreinigungen besteht.
2. Zinklegierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 24 bis 26% Aluminium, 4,5
bis 5,5% Kupfer, 0,02 bis 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit zulässigen Beimengungen.
3. Verfahren zur Herstellung der Zinklegierung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierungsschmelze kontinuierlich oder halbkontinuierlich durch Stranggießen mit abgestufter
Kühlmittel-Einwirkung zu Rundbarren gegossen wird, die Stranggußbarren in zum Ziehen geeignete
Stäbe stranggepreßt werden, und die Stäbe auf die Große des durch Drehen zu bearbeitenden Halbzeugs
gezogen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gezogene Halbzeug bei einer
Temperatur zwischen 275°C und 3000C geglüht,
anschließend langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis 2°C pro Minute auf etwa 2500C und
schließlich in Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß du gezogene Halbzeug auf höchstens
die Temperatur der eulektoide" Umwandlung des Gefüges aufgeheizt, auf dieser Temperatur bis zum
Erreichen der Dimensionss;abili':H gehalten und
anschließend in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
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