DE2326360A1 - SOLDERABLE ALUMINUM-MAGNESIUM-SILICON ALLOY - Google Patents

SOLDERABLE ALUMINUM-MAGNESIUM-SILICON ALLOY

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DE2326360A1
DE2326360A1 DE19732326360 DE2326360A DE2326360A1 DE 2326360 A1 DE2326360 A1 DE 2326360A1 DE 19732326360 DE19732326360 DE 19732326360 DE 2326360 A DE2326360 A DE 2326360A DE 2326360 A1 DE2326360 A1 DE 2326360A1
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Description

Priorität: 23- Mai 1972, Frankreich, Nr. 72 18.339Priority: May 23, 1972, France, No. 72 18,339

Lötfähige Aluminium-Magnesium-Silizium-LegierungSolderable aluminum-magnesium-silicon alloy

Die Erfindung betrifft Magnesium und Silizium enthaltende AIuminiumlegierungen, deren Zusammensetzung speziell auf die großserienmäßige Herstellung gelöteter Teile abgestellt ist, die widerstandsfähig gegenüber Korrosion und Erosion durch Wasser sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Lötverbindungen unter Verwendung dieser Aluminium-Basislegierungen und die Verwendung dieser gelöteten Legierungsteile für Elemente, die zur Herstellung von Wärmeaustauschern angewendet werden.The invention relates to aluminum alloys containing magnesium and silicon, the composition of which is specifically geared towards the large-scale production of soldered parts, that are resistant to corrosion and erosion by water. The invention also relates to a method for the production of soldered connections using these aluminum-based alloys and the use of these soldered Alloy parts for elements used in the manufacture of heat exchangers be applied.

Es ist bereits bekannt, mit Hilfe von Aluminium-Silizium-Legierungen Legierungen des Aluminiums zu löten, die Mangan (Legierung 3003) oder Mangan und Magnesium (wie Legierung 3004) oder Magnesium und Silizium mit einem Kupfergehalt von mehr als 0,15 % (wie 6951) oder auch Magnesium und Silizium mit einem Mangangehalt von etwa 0,60 % aufweisen (FR-PS 1 131 373). (Die in dieser Beschreibung verwendete Nummernbezeichnung der Legierungen entspricht den Vorschlägen von "Aluminium Standard 'and data" der Aluminium Association, USA).It is already known to use aluminum-silicon alloys to solder alloys of aluminum that contain manganese (alloy 3003) or manganese and magnesium (such as alloy 3004) or magnesium and silicon with a copper content of more than 0.15 % (such as 6951) or magnesium and silicon with a manganese content of about 0.60 % (FR-PS 1 131 373). (The number designation of the alloys used in this description corresponds to the proposals of "Aluminum Standard 'and data" of the Aluminum Association, USA).

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Keine dieser zum Löten bestimmten leichten Legierungen eignet sich jedoch in vollkommener Weise zur Herstellung einer großen Serie von Wärmeaustauscherelementen, die neben verbesserten mechanischen Eigenschaften gute VoiderStandsfähigkeit gegen Korrosion durch die umlaufende Flüssigkeit zeigen müssen, v/ie Wasser oder Öl oder Gemische aus Wasser und organischen oder anorganischen Produkten, welche als Antigelmittel Lind/oder Antikorrosionsmittel wirken.However, none of these light alloys intended for brazing are perfectly suited for making a large one Series of heat exchanger elements which, in addition to improved mechanical properties, have good resistance to Must show corrosion by the circulating liquid, v / ie water or oil or mixtures of water and organic or inorganic products that act as anti-gelling agents and / or anti-corrosion agents.

Die Verwirklichung von Wärmeaustauschern unter Verwendung leichter Aluminiumlegierungen unter guten wirtschaftlichen und technischen Bedingungen stellt praktisch zahlreiche Anforderungen: So muß' das Löten in großer Serie durchgeführt werden, was die Verwendung einer Basislegierung zur Folge hat, deren Verbrennungstemperatur ausreichend hoch ist, um die Durchführung des Lötens im Ofen zu ermöglichen und soweit v/ie möglich von der Temperatur des Lötens entfernt ist. Die Basis- oder Substratlegierung muß leicht in Form von Blechen, dünnen Bändern, gezogenen oder gegossenen und elektrogeschweißten Rohren angewendet werden können. Die Lötverbindung muß leicht gebildet werden können und muß gute mechanische Festigkeit zeigen. Die thermischen Eigenschaften der Basislegierung müssen einen wirksamen Wärmeaustausch zwischen dem fluiden Kühlmedium und der Luft ermöglichen. Schließlich müssen die. gelöteten Elemente und Vorrichtungen ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber der Korrosion und Erosion durch das fluide Kühlmedium aufweisen, das in dem Austauscher im Kreislauf geführt wird.The realization of heat exchangers using lighter Aluminum alloys under good economic and technical conditions have numerous practical requirements: So the soldering must be carried out in large series, what the Use of a base alloy, the combustion temperature of which is high enough to carry out the To enable soldering in the oven and as far as possible from the temperature of the soldering. The base or substrate alloy must be easily applied in the form of sheet metal, thin strips, drawn or cast and electro-welded pipes can be. The solder joint must be easy to form and must exhibit good mechanical strength. The thermal Properties of the base alloy must have an effective heat exchange between the fluid cooling medium and the air enable. After all, they have to. soldered elements and devices excellent resistance to the Have corrosion and erosion due to the fluid cooling medium that is circulated in the exchanger.

,Wenn auDhdie vorstehend, angegebenen bekannten Legierungen manchmal einer oder mehreren der aufgezählten Bedingungen genügten, so erfüllten sie jedoch nicht die Gesamtheit dieser Bedingungen. Beispielsweise haben die Legierungen 3003 und 3004 eine ziemlich geringe mechanische Festigkeit nach der Lötung und eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Wasser. Die AIuminium-Magnesium-Silizium-Legierungen des Typs 6951 , die Kupfer enthalten, zeigen den gleichen Nachteil im Hinblick auf die Korrosion; die Aluminiu^-Magnesium-Siliziuiii-Legierungen, die mehr als 30^ Mangan enthalten, zeigen unter gewissen Bedingun-In addition to the known alloys given above, sometimes If one or more of the listed conditions were satisfied, they did not, however, meet all of these conditions. For example, alloys 3003 and 3004 have rather poor mechanical strength after brazing and a limited corrosion resistance to water. The aluminum-magnesium-silicon alloys of type 6951, which contain copper, show the same disadvantage with regard to the Corrosion; the aluminum-magnesium-silicon alloys, the contain more than 30 ^ manganese, show under certain conditions

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gen der Zusammensetzung und der thermischen Behandlung in Gegenwart des Kühlwassers eines Austauschers die Neigung, durch Lochfraßbildung zu korrodieren. Schließlich zeigen die Aluminium-Magnesium (etwa 0,67 bis 0,69 %)-Legierungen, die Silizium enthalten, eine Verbrennungstemperatur, die sich erniedrigt, wenn der Siliziumgehalt 0,50 % überschreitet. Von der Anmelderin durchgeführte. Versuche haben in der Tat gezeigt, daß diese Temperatur von einem Wert von 618°C bei 0,35 bis 0,40 % Si auf 6110C bei 0,52 % Si abfällt, wenn der Gehalt an Mg in beiden Fällen konstant zwischen 0,67 und 0,69 % liegt.Depending on the composition and the thermal treatment in the presence of the cooling water of an exchanger, the tendency to corrode due to pitting. Finally, the aluminum-magnesium (about 0.67-0.69 %) alloys containing silicon show a combustion temperature that decreases when the silicon content exceeds 0.50%. Carried out by the applicant. Experiments have in fact shown that this temperature falls from a value of 618 ° C at 0.35 to 0.40% Si 611 0 C at 0.52% of Si, if the content of Mg in both cases, a constant between 0 , 67 and 0.69 % .

Es wurde nun gefunden, daß das schwierige Problem, eine zu lötende Legierung zu schaffen, die sämtlichen zu erfüllenden wesentlichen Anforderungen entspricht, gelöst werden kann, indem genau die Mengenverhältnisse der Metalle und Verunreinigungen in einer Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung und gleichzeitig die Bedingungen des metallurgischen Verfahrens eingestellt werden, das zur Herstellung von gelöteten Elementen für Wärmeaustauscher angewendet wird.It has now been found that the difficult problem, one to be soldered To create an alloy that meets all the essential requirements to be met, can be solved, by precisely determining the proportions of metals and impurities in an aluminum-magnesium-silicon alloy and at the same time the conditions of the metallurgical process are set, which is used for the production of brazed elements is used for heat exchangers.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine lötfähige Legierung auf Basis von Aluminium, Magnesium und Silizium, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Gehalt an Magnesium und Silizium in den nachstehenden engen Grenzen liegt und daß die Anteile an Verunreinigungen, insbesondere Kupfer, geringer als die nachstehenden Werte sind.The invention therefore relates to a solderable alloy based on aluminum, magnesium and silicon, which is characterized by this is that the content of magnesium and silicon is within the following narrow limits and that the proportions of Impurities, especially copper, lower than the following Values are.

Die Zusammensetzung dieser Legierung liegt innerhalb der nachstehenden Grenzwerte:The composition of this alloy is within the following Limits:

(I) Magnesium 0,20 bis 0,70 % Silizium 0,30 bis 0,50 Jo Verunreinigungen ^. 0,80 % Aluminium. Rest auf 100 %,
wobei die Verunreinigungen Eisen 4-0,25 /j,
(I) Magnesium 0.20 to 0.70 % Silicon 0.30 to 0.50 Jo impurities ^. 0.80 % aluminum. Rest to 100 %,
where the impurities iron 4-0.25 / j,

Kupfer <: 0,05Copper <: 0.05

So,So,

Zink ^ 0,20 % und Mangan 4 0,15 # betragen. Zinc ^ 0.20 % and manganese 4 0.15 #.

Gemäß einer speziellen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die Legierung die folgende Zusammensetzung:According to a special advantageous embodiment of the invention the alloy has the following composition:

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(II) Magnesium 0,45 bis 0,65 % (II) Magnesium 0.45 to 0.65 %

Silizium 0,35 bis 0,47 % Silicon 0.35 to 0.47 %

Verunreinigungen ^- 0,50 %, Impurities ^ - 0.50 %,

. = wobei Eisen -^ 0,23 %, . = where iron - ^ 0.23 %,

Kupfer ^- 0,02 %, Copper ^ - 0.02 %,

Zink " ^.0,10 #,Zinc "^ .0.10 #,

Mangan '"" <:0,08 % betragen,Manganese '""<: 0.08 % ,

Aluminium, Rest auf 100 #Aluminum, rest to 100 #

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die vorstehend definierte Legierung einen geringen Anteil an Fremdelementen enthalten, die eines der Elemente Beryllium (bis zu 100 Teilen pro eine Million Teile) und Lanthaniden oder seltene Erdmetalle (bis 0,5%) sein können.According to a further embodiment of the invention, the alloy defined above can contain a small proportion of foreign elements, which can be one of the elements beryllium (up to 100 parts per million parts) and lanthanides or rare earth metals (up to 0.5%) .

Die erfindungsgemäßen Legierungen der Zusammensetzung I und ganz speziell der Zusammensetzung II eignen sich ganz besonders zur Verwendung für Lötvorgänge im Tunnelofen an der Luft oder unter geregelter Atmosphäre oder auch zum Löten unt^r Vakuum. Sie können Behandlungstemperaturen bis zu 620°C widerstehen, während die vorstehend genannten bekannten Legierungen Verbrennungstemperaturen zeigen, die mehrere Grad unterhalb dieser Temperatur liegen. Ihre ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften werden, wie in dem nachstehenden Beispiel gezeigt wird, durch das während des Lötvorgangs stattfindende metallurgische Verfahren nicht beeinträchtigt, nämlich durch Erhitzen auf eine Temperatur von 600 bis 6200C, rasches Abkühlen unter einem Gasstrom (welches die Verbindung der Anordnung aus Basislegierung und Lotlegierung gleichzeitig mit dem metallurgischen Härtungsvorgang gewährleistet) und anschließende Behandlung bei einer Temperatur von 150 bis 2450C, was einem Temperungsvorgang zur Härtung entspricht.The alloys according to the invention of the composition I and especially of the composition II are very particularly suitable for use for soldering processes in a tunnel furnace in air or under a regulated atmosphere or also for soldering under a vacuum. They can withstand treatment temperatures up to 620 ° C, while the aforementioned known alloys show combustion temperatures several degrees below this temperature. As is shown in the example below, their excellent mechanical properties are not impaired by the metallurgical process that takes place during the soldering process, namely by heating to a temperature of 600 to 620 ° C., rapid cooling under a gas flow (which makes the connection of the assembly Base alloy and solder alloy guaranteed simultaneously with the metallurgical hardening process) and subsequent treatment at a temperature of 150 to 245 0 C, which corresponds to a tempering process for hardening.

In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß die Temperungs- oder Anlaßbehandlung, die vorzugsweise zwischen 220 und 2400C während 10 bis 60 JMinuten, insbesondere während 15 bis 30 Minuten" durchgeführt Wird, in doppelter Hinsicht wertvoll ist» da sie die Herstellung einer Menge von gelöteten zusammengesetzten Teilen durch einen kontinuierlichen Vereinigungsvor-In this context, it was found that the Temperungs- or tempering treatment, which is preferably carried out from 220 to 240 0 C for 10 to 60 JMinuten, in particular for 15 to 30 minutes, "in two respects is valuable" because the production of a quantity of brazed composite parts through a continuous unification process

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gang erleichtert und ermöglicht, die Korrosionsbeständigkeit des gelöteten Materials gegenüber Wasser auf einen optimalen Wert zu bringen, wie die Ergebnisse der in dem nachstehenden Beispiel beschriebenen Korrosionsversuche zeigen.gear facilitates and enables corrosion resistance of the soldered material to an optimal value with respect to water, such as the results of the one below Show corrosion tests described in the example.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Legierungen zur Herstellung von in großer Serie gelöteten Teilen kann nach bekannten Methoden vorgenommen werden und erfordert keine speziellen Vorsichtsmaßnahmen.The use of the alloys according to the invention for production of parts soldered in large series can be carried out according to known methods and do not require any special ones Precautions.

Das Hartlot kann aus einer klassischen Aluminium-Silizium-Legierung bestehen, die 7 bis 13 % Si umfaßt und außerdem jedes ergänzende Element enthalten kann, welches die Bildung der Lötverbindung durch Modifizierung der Viskosität, Verminderung der Grenzflächenspannung und durch Erniedrigung des Schmelzpunkts d.es Lots erleichtert oder die Widerstandsfähigkeit des Lots gegenüber Oxydation erhöht. Als solche Elementesind beispielsweise Elemente zu nennen, wie Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle oder Bor in Mcagen von 0,005 bis 3 %, Kupfer in Mengen von 0,1 bis 10 %, Zink in Mengen von 0,1 bis 12 %, Magnesium in Mengen von 0,01 bis 10 %, Indium, seltene Erdmetalle in Mengen von 0,01 bis 1 % und dergleichen.The brazing alloy can consist of a classic aluminum-silicon alloy, which comprises 7 to 13% Si and can also contain any additional element that enables the formation of the soldered joint by modifying the viscosity, reducing the interfacial tension and lowering the melting point of the solder facilitates or increases the resistance of the solder to oxidation. Such elements include, for example, elements such as alkali metals or alkaline earth metals or boron in Mcagen from 0.005 to 3 %, copper in amounts from 0.1 to 10 %, zinc in amounts from 0.1 to 12 %, magnesium in amounts from 0, 01 to 10 %, indium, rare earth metals in amounts of 0.01 to 1 %, and the like.

Die Verbindung zwischen dem Lot und der erfindungsgemäßen Basis- oder Substratlegierung kann nach bereits bekannten Methoden durch.Plattierung in der Hitze oder bei Raumtempera_ tür unter Walzen in der Hitze (350 bis 5000C) und danach gegebenenfalls in der Kälte, durchgeführt werden.The connection between the solder and the base or substrate alloy according to the invention may by already known methods durch.Plattierung in the heat or under Raumtempera_ door rollers in the heat (350 to 500 0 C) and then optionally carried out in the cold.

Das Lot kann um einen Kern aus der Legierung des Typs I angeordnet werden oder kann im Gegensatz dazu in Form einer zentralen Schicht zwischen zwei Schichten aus der Legierung I vorgesehen werden. Man kann auch mehrere Schichten der Lötlegierung abwechselnd mit Schichten der Legierung I anordnen, wobei die Lotschichten im allgemeinen 1 bis 20 % der Dicke jeder Schicht der Basis- oder Sübstratlegierung ausmachen. The solder can be arranged around a core made of the type I alloy or, on the contrary, can be provided in the form of a central layer between two layers made of the alloy I. It is also possible to alternate several layers of the solder alloy with layers of alloy I, the solder layers generally accounting for 1 to 20% of the thickness of each layer of the base or sub-base alloy.

Gemäß einer Variante ist es schließlich möglich» plattierte Verbundstrukturen auszubilden, die aus folgenden Bestandtei-Finally, according to a variant, it is possible »plated To form composite structures that consist of the following components

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len bestehen: Einer Schicht einer Lötlegierung - einer Zwischenschicht einer erfindungsgemäßen Legierung, die jedoch praktisch frei von Magnesium ist (weniger als 0,1 %) - einer Schicht der Legierung I. Auf diese Weise soll jede örtliche Verminderung der Schmelztemperatur der Legierung I durch Anreicherung an Silizium über einen Gehalt von 0,50 % hinaus -vermieden werden.len consist: a layer of a soldering alloy - an intermediate layer of an alloy according to the invention, which, however, is practically free of magnesium (less than 0.1 %) - a layer of alloy I. In this way, any local reduction in the melting temperature of alloy I by enrichment of silicon above a content of 0.50 % must be avoided.

Die Herstellung der Wärmeaustauscherelemente selbst aus den vorstehend beschriebenen plattierten Legierungen kann nach bekannten Methoden des Tiefziehens oder Pressens und des Biegens (bei Blechen und Bändern), durch bekannte Vorgänge des Walzens-Sclweißens und anschließendes Strecken oder auch Ziehen und Kalibrieren (bei Teilen in Form von Rohren) erfolgen.The manufacture of the heat exchanger elements itself from the above-described clad alloys can by known methods of deep drawing or pressing and bending (for sheet metal and strips), by known processes of rolling-welding and subsequent stretching or drawing and calibration (for parts in the form of tubes) are also carried out.

Das nachstehende Beispiel veranschaulicht die charakteristischen Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Legierung, indem es das vom Zeitpunkt der Lötvorgänge an verwendete metallurgische Verfahren und die ausgezeichneten Eigenschaften der erhaltenen gelöteten Elemente verdeutlicht, insbesondere im Hinblick auf die Korrosions- und Erosionsbeständigkeit gegenüber einer Kühlflüssigkeit eines Wärmeaustauschers.The following example illustrates the characteristic properties of an alloy according to the invention by it is the metallurgical process used from the moment of brazing and the excellent properties of the obtained soldered elements illustrated, in particular with regard to the corrosion and erosion resistance a cooling liquid of a heat exchanger.

Beispielexample

Als Ausgangsmaterial wurde eine erfindungsgemäße zum Löten bestimmte Legierung der folgenden Zusammensetzung verwendet:An alloy according to the invention intended for soldering and having the following composition was used as the starting material:

Magnesium 0,60 % Magnesium 0.60 %

Silizium 0,40 % Silicon 0.40 %

Verunreinigungen: Eisen 0,2 % , Kupfer 0,02 %, Impurities: iron 0.2 %, copper 0.02 %,

andere < 0,2056 Aluminium : Ergänzung auf 100 % other < 0.2056 aluminum: supplement to 100 %

Als Lot wurde eine Aluminiumlegierung mit 10^. Silizium und Oj,4 % Eisen verwendet.,An aluminum alloy with 10 ^. Silicon and Oj, 4 % iron used.,

1-3 wurden halbfecntinuierlich 300 χ 1100 mm große Platten lötbaren Legierung gegossen, wobei sie einer Homogenisierbehandlung während 8 Stunden bei 580°C und einer Abschälbehand-1-3 semi-continuously 300 χ 1100 mm plates of solderable alloy were cast, with a homogenizing treatment for 8 hours at 580 ° C and a peeling treatment

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lung auf eine Dicke von 285 mm unterworfen wurden. Ein Teil dieser Platten wurde bei 5000C bis zu einer Dicke von 4 mm heiß gewalzt und dann kalt gewalzt, bis die gewünschte' Enddieke erzielt war, während ein anderer Teil durch Laminieren mit Hilfe der Lotlegierung plattiert wurde - die vorher heiß.aufgetragen worden war - wobei ein Material erhalten wurde., das auf 10 % pro Fläche mit Hilfe des Lots plattiert war. Die Verarbeitung der plattierten Rohlinge wurde bis zu der Enddicke durchgeführt, wobei das gleiche Verfahren angewendet wurde, wie zum ¥alzen der nicht plattierten Bleche.treatment to a thickness of 285 mm. A part of these plates was hot rolled at 500 ° C. to a thickness of 4 mm and then cold rolled until the desired end thickness was achieved, while another part was clad by lamination with the help of the solder alloy - which was previously applied hot was - whereby a material was obtained. which was plated on 10% per area by means of the solder. The processing of the clad blanks was carried out to the final thickness, using the same procedure as for salting the unclad sheets.

Nach der mechanischen Verformung der Materialien zu Wärmeaustauscherelementen, die vorstehend erläutert wurde, wurden diese auf einer geeigneten Einspannvorrichtung angeordneten Elemente den folgenden Behandlungen unterworfen:After the mechanical deformation of the materials into heat exchanger elements, As explained above, these were placed on a suitable jig subjected to the following treatments:

Eintauchen in ein wässeriges Bad, das ein geeignetes Flußmittel zum Löten enthält (Alkalichloride, Zinkchlorid, Natriusif luorid, Aluminiumfluor id),Immersion in an aqueous bath containing a suitable flux for soldering (alkali chlorides, zinc chloride, sodium sulfate luoride, aluminum fluoride),

Einführen in einen Lötofen unter Belüftung, einer Temperatur von 610 bis 6200C,Introduction into a soldering furnace with ventilation, a temperature of 610 to 620 0 C,

rasches Abkühlen mit Hilfe von Luft bei einer Abkühlgeschwindigkeit in der Größenordnung von 1°C/Sekunde,rapid cooling with the aid of air at a cooling rate in the order of 1 ° C / second,

Spülen mit Wasser,Rinse with water,

Behandlung zur Trocknung und Anlaß- oder Vergütungsbehandlung unter folgenden Bedingungen;Drying treatment and tempering or tempering treatment under the following conditions;

Erhitzen auf 2400C während 12 bis 15 Minuten, Halten bei 2400C während 20 Minuten.Heating to 240 ° C. for 12 to 15 minutes, holding at 240 ° C. for 20 minutes.

Die charakteristischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierung wurden dann an Proben der angegebenen Substratlegierung des Typs I gemessen, welche den vorstehend aufgeführten metallurgischen Behandlungen unterworfen worden waren.The characteristic properties of the alloy according to the invention were then measured on samples of the indicated Type I substrate alloy, which correspond to the metallurgical Treatments had been subjected.

a) Mechanische Eigenschaften.a) Mechanical properties.

Die mechanischen Eigenschaften sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt. In dieser Tabelle bedeuten R 0,2 die.The mechanical properties are summarized in Table 1 below. In this table, R 0.2 means the.

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Bruchlast bei 0,2 % und Rm die maximale Bruchlast.Breaking load at 0.2 % and Rm the maximum breaking load.

Tabelle 1Table 1

Behandlung - R 0,2p Rm 2 DehnungTreatment - R 0.2p Rm 2 stretch

der Probe kg/nun .kg/mm % of the sample kg / now .kg / mm %

Geglüht (recuit) 3,7 8,3 40Annealed (recuit) 3.7 8.3 40

gehärtet (trempe-müri) 7,1 16,6 24,2hardened (trempe-müri) 7.1 16.6 24.2

angelassen (revenu) 15,3 18,7 13,7annealed (income) 15.3 18.7 13.7

Das Glühen der Probe entspricht einer einstündigen Behandlung bei 4000C und einer anschließenden Kühlung mit einer Geschwindigkeit von 30°C/Stunde.The annealing of the sample corresponds to a one-hour treatment at 400 0 C and subsequent cooling with a rate of 30 ° C / hour.

Die Härtung \vurde durch folgende Behandlung erzielt: Eintauchen in das vorstehend beschriebene wässerige Flußmittelbe.d während 10 Minuten bei 570üC und anschließend 5 Minuten bei 6000C, anschließende Härtung durch Abkühlen mit Luft mit einer Geschwindigkeit von 1°C/Sekunde und Spülen mit siedendem Wasser während 10 Minuten, wonach eine langdauernde Alterung (15 Tage) bei Raumtemperatur folgt. Zum Anlassen v/urden folgende Behandlungen durchgeführt: Härtungsbehandlung und anschließendes Härtungs-Anlassen, das vorstehend beschrieben ist, während 20 Minuten bei 2400C. Die so behandelte Probe entspricht daher praktisch dem Zustand, in welchem sich die erfindungsgemäße Legierung befindet, nachdem sie den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten: Löten im Ofen - Abkühlen an der Luft - Spülen - Trocknen unterworfen wurde.Curing \ vurde by the following treatment obtained: immersion in the above aqueous Flußmittelbe.d for 10 minutes at 570 u C and then 5 minutes at 600 0 C, followed by hardening by cooling with air at a rate of 1 ° C / second, and Rinsing with boiling water for 10 minutes, followed by long aging (15 days) at room temperature. For tempering, the following treatments are carried out: Hardening treatment and subsequent hardening tempering, which is described above, for 20 minutes at 240 ° C. The sample treated in this way therefore corresponds practically to the state in which the alloy according to the invention is after it Process steps described above: brazing in the oven - cooling in the air - rinsing - drying.

Es ist daher ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Legierung im geglühten Zustand aufgrund ihrer starken Dehnung sich gut dazu eignet, vor dein Löten verformt zu werden und daß sie nach der Behandlung durch Anlassen sehr zufriedenstellende mechanische Eigenschaften zeigt.It can therefore be seen that the alloy according to the invention in the annealed state, because of its high elongation, is well suited to being deformed before your soldering and that after exhibits very satisfactory mechanical properties after tempering.

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ΐ») Korrosionsverhalten in Gegenwart von V/asser.ΐ ») Corrosion behavior in the presence of water.

Die Korrosion wurde an 1 mm dicken Platten aus der Legierung gemäß dem Beispiel untersucht, welche sämtlichen vorstehend beschriebenen Behandlungen unterworfen worden waren. Im ,Vergleich dazu vnirden die gleichen Platten aus zwei bekannten Legierungen den gleichen Behandlungen unterworfen. Die bekannten verwendeten Legierungen hatten folgende Zusammensetzung: The corrosion was examined on 1 mm thick plates made from the alloy according to the example, all of which above the treatments described. In comparison for this purpose, the same plates made of two known alloys are subjected to the same treatments. The known The alloys used had the following composition:

Legierung 3003Alloy 3003 Manganmanganese 1 bis1 to 11 ,5, 5 %% Zusammensetzung:Composition: Siliziumsilicon 00 ,6, 6 %% Eiseniron << 00 ,7, 7 %%

Verunreinigungen: Kupfer <, 0,2 % Impurities: copper <0.2 %

Zink < 0,1 % Magnesium < 0,05 % Zinc <0.1 % magnesium <0.05 %

Aluminium: Ergänzung auf 100 % Aluminum: supplement to 100 %

Legierung 6951
Zusammensetzung:
Alloy 6951
Composition:

Magnesiummagnesium 0,400.40 bis 0,80to 0.80 %% << 11 o,O, 1010 Siliziumsilicon 0,200.20 bis 0,50up to 0.50 %% << 0,0, 2020th Kupfercopper 0,150.15 bis 0,40to 0.40 << 0,0, 1515th Eiseniron <0,8 :<0.8: 0000 Verunre inigungen:Contaminants: : Mangan: Manganese Zinkzinc andereother Aluminium:Aluminum: Ergänzung aufSupplement on

Die Platten wurden einen Monat lang in Wasser gelegt, das 263 Teile pro eine Million Teile (ppm) Chlorionen und 48 Teile pro eine Million Teile SuIfationen enthielt. Diese Behandlungen wurden bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt.The panels were placed in water containing 263 parts per million parts (ppm) of chlorine ion and 48 parts for one month contained per million parts of sulfations. These treatments were carried out at different temperatures.

Nach Ablauf dieser Zeit wurde der Gewichtsverlust bestimmt. Die dabei erhaltenen T.verte sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt: 'After this time, the weight loss was determined. The T .verte obtained are summarized in the table below: '

309849/0560309849/0560

■- ίο -■ - ίο -

Wasser
bei 20
water
at 20
TabelleTabel CMlCMl Art derType of
41
25
25
41
25th
25th
(me;/dm )(me; / dm) Korrosioncorrosion
Legierungalloy GewichtsverlustWeight loss Wasser
bei 900C
water
at 90 0 C
Lochfraß
(piqüres)
Lochfraß
gleichförmig
Pitting
(piqüres)
Pitting
uniform
Wasser
0C . bei 600C
water
0 C. at 60 0 C
17
22
12
17th
22nd
12th
3003.
6951
erfindungs-
gemäß
3003
6951
inventive
according to
35
67
33
35
67
33

Es ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Legierung wesentlich besser ist als die beiden'Vergleichslegierungen, die üblicherweise zur Herstellung von Wärmeaustauschern verwendet v/erden. So ist sie bei Raumtemperatur besser als die Legierung 3003 und ist bei 600C besser als die Legierung 6951. Bei 90 C ist sie beiden genannten Vergleichslegierungen überlegen. Diese Überlegenheit der erfindungsgemäßen Legierung kommt noch deutlicher zum Ausdruck, wenn die Art der Korrosion untersucht wird. Das Fehlen von Lochfraß (piqüres) bei der erfindungsgemäßen Legierung ist ein v/ichtiges Sicherheitsmerkmal bei Wärmeaustauschern mit Wänden sehr geringer Dicke, wie beispielsv/eise bei Kühlern für Automobile. Wenn diese Elemente aus leichten Legierungen hergestellt werden, die der Korrosion durch Lochfraßbildung unterliegen, so werden sie nach einer außerordentlich kurzen Betriebsdauer völlig zerstört.It can be seen that the alloy according to the invention is significantly better than the two comparison alloys which are usually used for the production of heat exchangers. Thus, it is at room temperature better than the alloy 3003 and is better than the alloy 6951st at 60 0 C. At 90 C it is superior to both comparative alloys mentioned. This superiority of the alloy according to the invention is even more clearly expressed when the type of corrosion is examined. The absence of pitting corrosion (pits) in the alloy according to the invention is an important safety feature in heat exchangers with very thin walls, such as, for example, in radiators for automobiles. If these elements are made of light alloys that are subject to corrosion by pitting, they are completely destroyed after an extremely short period of operation.

c) Verhalten gegenüber Erosion durch ¥asser.c) Behavior towards erosion by water.

Die Versuche des Srosionsverhaltens wurden durchgeführt, indem entionisiertes Wasser in flachen Rohren mit einem Innenquerschnitt von 15 x 1,5 μ mit großer Geschwindigkeit im Kreislauf geführt wurde, die der gleichen Folge von Vorbehandlungen unterworfen worden waren, wie sie in dem vorstehenden Beispiel aufgeführt sind.The tests of the erosion behavior were carried out by deionized water in flat tubes with an internal cross section of 15 x 1.5 μ was circulated at high speed, following the same sequence of pretreatments as listed in the previous example.

Die Erosionsbeständigkeit wurde durch Bestimmung der Gewichts verluste nach einer Versuchsdauer von.200 bis 500 Stunden und The erosion resistance was determined by determining the weight loss after a test duration of 200 to 500 hours and

309849/0560309849/0560

durch Extrapolation auf eine Dauer von 2000 Stunden bestimmt. Das entionisierte Y/asser wurde mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 und 5 m pro Sekunde bei Temperaturen von 500O und 800C durch die Rohre geleitet. ■determined by extrapolation over a period of 2000 hours. The deionized Y / ater was at a rate between 1 to 5 m per second at temperatures of 50 0 O 80 0 C and passed through the tubes. ■

Auf diese Weise wurde festgestellt, daß bei 500C und einer . Geschwindigkeit von 2 m/sec der Gewichtsverlust nach 2000-stündiger Versuchsdauer bei der erfindungsgemäßen Legierung einer Dickeverminderung von 21 Mikron und auch bei einer Vergleichslegierung 3003 einer Dickeverminderung von 21 Mikron entsprach, v/enn die Geschwindigkeit von 2 auf 4 rn/sec erhöht wurde, betrug die Dickeverminderung 25 bzw. 28 Mikron und war daher bei der erfindungsgemäßen Legierung- geringer. Bei einer Temperatur von 8O0C betrug die Dickeverminderung 6 bzw. 13 Mikron bei 2 m/sec und 13 bzw. 18 Mikron bei 4 m/sec, was eine ziemliche Überlegenheit der erfindungsgemäßen Legierung gegenüber der Legierung 3003 zeigt.In this way it was found that at 50 0 C and one. Speed of 2 m / sec the weight loss after a test duration of 2000 hours for the alloy according to the invention corresponded to a thickness reduction of 21 microns and also for a comparison alloy 3003 a thickness reduction of 21 microns, v / when the speed was increased from 2 to 4 m / sec, the reduction in thickness was 25 or 28 microns and was therefore less for the alloy according to the invention. At a temperature of 8O 0 C, the thickness reduction was 6 and 13 microns at 2 m / sec and 13 or 18 microns at 4 m / sec, indicating a considerable superiority of the invention alloy compared to the alloy 3003rd

309849/0560309849/0560

Claims (7)

PatentansprücheClaims 1 ..·/Zum Löten geeignete Legierung auf Basis von Aluminium, Magnesium und Silizium, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Zusammensetzung aufweist:1 .. · / Alloy suitable for soldering based on aluminum, magnesium and silicon, characterized that it has the following composition: Magnesium 0,20 bis 0,70 % Magnesium 0.20 to 0.70 % Silizium * 0,30 bis 0,50 % Silicon * 0.30 to 0.50 % Verunreinigungen ^ 0,80 % Impurities ^ 0.80 % Aluminium Ergänzung auf 100%Aluminum supplement to 100% wobei die gewöhnlich als wichtigste Verunreinigungen vorlie- ■ genden Metalle in Mengen von nicht mehr als 0,25 % Eisen, 0,05 % Kupfer, 0,20 % Zink und 0,15 % Mangan vorliegen.the metals usually present as the most important impurities are present in amounts of no more than 0.25 % iron, 0.05 % copper, 0.20 % zinc and 0.15 % manganese. 2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie folgende Zusammensetzung aufweist:2. Alloy according to claim 1, characterized that it has the following composition: ,Magnesium 0,45 bis 0,65 % , Magnesium 0.45 to 0.65 % Silizium 0,35 bis 0,47 % Silicon 0.35 to 0.47 % Verunreinigungen ^. 0,60 %, wobei die Anteile anImpurities ^. 0.60 %, with the shares of Eisen ^0,23 % , Kupfer ^ 0,02 %, Zink 4 0,10 % und Mangan ^- 0,08$ betragen.Iron ^ 0.23 %, copper ^ 0.02 %, zinc 4 0.10 %, and manganese ^ - $ 0.08. 3. Legierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zusätzlichen Gehalt eines der Elemente Beryllium in einem Anteil bis zu 100 Teilen pro eine Million Teile und Lanthanidenelemente in einem Anteil bis zu 0,5 % aufweisto 3. Alloy according to claim 1 or 2, characterized in that it has an additional content of one of the elements beryllium in a proportion of up to 100 parts per million parts and lanthanide elements in a proportion of up to 0.5 % o 4. Verwendung einer lötbaren Legierung nach Ansprüchen 1 bis 3, 4. Use of a solderable alloy according to claims 1 to 3, dadurch ge, kenn zeichnet, daß mancharacterized by the fact that one 309849/0560309849/0560 a) nach einem an sich "bekannten Verfahren eine Lotlegierung auf Basis von Aluminium-Silizium auf eine Aluminium-Legie-a) a solder alloy according to a process known per se based on aluminum-silicon on an aluminum alloy ;-'rung der folgenden Zusammensetzung aufträgt;- 'tion of the following composition applies; Magnesium 0,20bis 0,70 % Magnesium 0.20 to 0.70 % Silizium 0,30 bis 0,50 % Silicon 0.30 to 0.50 % Verunreinigungen ^.0,80 %, Impurities ^ .0.80 %, wobei der Gehalt an Eisen 4 0,25 %, an Kupfer 4 0,05 %, where the content of iron 4 0.25 %, of copper 4 0.05 %, an Zink ^ 0,20 % und an Mangan ^0,15 % beträgt,
Aluminium Ergänzung auf 100 %,
Zinc ^ 0.20 % and Manganese ^ 0.15 % ,
Aluminum supplement to 100 %,
b) danach das Löten bei 600 bis 6200C in einem belüfteten Ofen unter geregelter Atmosphäre oder unter Vakuum vornimmt,b) then soldering is carried out at 600 to 620 0 C in a ventilated oven under a regulated atmosphere or under vacuum, c) unter einem Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von e"uwa 1°C/ Sekunde abkühlt,c) under a gas flow with a velocity of e "u about 1 ° C / Second cools, d) als Endstufe, gegebenenfalls nach dem Spülen und Beizen der gelöteten Legierung, eine thermische Härtungsbehandlung durch Erhitzen auf eine Temperatur von 150 bis 245 C während 10 Minuten bis 1 Stunde durchführt,d) as the final stage, optionally after rinsing and pickling of the soldered alloy, a thermal hardening treatment carried out by heating to a temperature of 150 to 245 C for 10 minutes to 1 hour,
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Lot auf der Innenseite oder der Außenseite eines Körpers aus der Aluminium-Magnesium-Silizium-Bas is Ie gierung' angeordnet wird. .5. Use according to claim 4, characterized that the solder on the inside or the outside of a body made of the aluminum-magnesium-silicon-bas is Ie gation 'is ordered. . 6. Verv/endung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß man zwischen der Lotlegierung und der Basislegierung eine der Basislegierung entsprechende Legierung anordnet, die jedoch frei von Magnesium ist.6. Verv / end according to claim 4 or 5, characterized that one of the base alloy between the solder alloy and the base alloy Alloy arranges, which, however, is free of magnesium. 309849/0560309849/0560 7. Verwendung nach Ansprüchen 4 b is 6, dadurch gekennzeichnet , daß die thermische Härtungsbehand-Xung bei einer Temperatur von 220 bis 24O°C während 15 bis 30 Minuten durchgeführt wird.7. Use according to claims 4 to 6, characterized that the thermal hardening treatment at a temperature of 220 to 240 ° C for 15 to 30 Minutes. 309849/0560309849/0560
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