DE2510087C2 - Use of a cold-deformable aluminum-magnesium-zinc alloy - Google Patents
Use of a cold-deformable aluminum-magnesium-zinc alloyInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer kaltverformbaren Aluminium-Magnesium-Zink-Legierung mit der im Hauptanspruch definierten Zusammensetzung.The invention relates to the use of a cold-formable aluminum-magnesium-zinc alloy with the composition defined in the main claim.
Im allgemeinen haben korrosionsfeste Aluminiumlegierungen vom Al-Mg-Typ ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit. Sie wurden daher für Großkonstruktionen, z. B. für Gebäude, Schiffe oder Brücken od. dgl. verwendet. Diese Legierungen haben jedoch den Ncchteil, daß sie besonders leicht der Spannungsrißkorrosion unterliegen, da die intermetallische Verbindung Mg2Al3 leicht an den Korngrenzflächen abgeschieden wird, so daß an den Korngrenzen eine Korrosion eintritt. Daher hat man bei herkömmlichen Kaltknetlegierungen hoher Festigkeit vom Typ Al-Mg den Magnesiumgehalt gesenkt, um die genannten Nachteile zu überwinden. Dies ist z. B. bei der Aluminiumlegierung gemäß JIS H 4000 und 5083 der Fall. Diese herkömmlichen Legierungen haben jedoch eine für Großkonstruktionen ungenügende mechanische Festigkeit. Sie zeigen den Nachteil einer geringen Dehnung (gemäß Tabelle 1). Ternäre Legierungen vom Typ Al-Zn-Mg sind aushärtbar und haben eine hohe Festigkeit, insbesondere eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit. Sie sind schweißbar. Diese Legierungen haben jedoch den Nachteil einer geringen Korrosionsfestigkeit und einer geringen Spannungsrißkorrosionsiestigkeit. Aus der deutschen Patentanmeldung 4Od, 1/50, W 3774 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Spannungsrißkorrosionsfestigkeit bei einer Aluminium-Magnesium-Zink-Legierung mit 5 bis 12% Magnesium, 0,05 bis 1% Mangan, 0,01 bis 0,596 Chrom, 0,01 bis 0,396 Titan, 0,01 bis 0,396 Zirkonium und 0,1 bis 296 Zink bekannt. Dabei wird durch Warmverformung ein spannungskorrosionsbeständiger heterogener Gefügezustand ausgebildet. Das Verfahren wird derart geführt, daß ein völlig homogenisierter, d. h. ausscheidungsfreier Gefügezustand vermieden wird.In general, Al-Mg type corrosion-resistant aluminum alloys have excellent mechanical properties and corrosion resistance. They were therefore used for large structures such. B. od for buildings, ships or bridges. Like. Used. However, these alloys have the disadvantage that they are particularly easily subject to stress corrosion cracking because the intermetallic compound Mg 2 Al 3 is easily deposited at the grain boundaries, so that corrosion occurs at the grain boundaries. For this reason, the magnesium content of conventional high-strength cold-forged alloys of the Al-Mg type has been reduced in order to overcome the disadvantages mentioned. This is e.g. B. the case with the aluminum alloy according to JIS H 4000 and 5083. However, these conventional alloys have insufficient mechanical strength for large structures. They have the disadvantage of low elongation (according to Table 1). Ternary alloys of the Al-Zn-Mg type are age-hardenable and have high strength, in particular excellent mechanical strength. They are weldable. However, these alloys have the disadvantage of poor resistance to corrosion and poor resistance to stress corrosion cracking. The German patent application 40d, 1/50, W 3774 describes a method for improving the stress corrosion cracking resistance of an aluminum-magnesium-zinc alloy with 5 to 12% magnesium, 0.05 to 1% manganese, 0.01 to 0.596 chromium, 0.01 to 0.396 titanium, 0.01 to 0.396 zirconium and 0.1 to 296 zinc are known. A stress corrosion-resistant, heterogeneous structure is formed by hot deformation. The process is carried out in such a way that a completely homogenized, ie excretion-free, structural condition is avoided.
Aus der DE-PS 9 40 324 ist bekannt, daß knetbare Aluminium-Magnesium-Legierungen mit 2 bis 696 Zink, 3,4 bis 1296 Magnesium, 0,05 bis \% Chrom, bis zu 1% Mangan und mit geringen Mengen an Silicium und Eisen im homogenen, d. h. ausscheidungsfreien Zustand sowohl gegen interkristalline als auch gegen Spannungsrißkorrosion eine gute Beständigkeit zeigen. Bei Legierungen mit einem Gehalt von mehr als 296 Zink wird jedoch die Verarbeitbarkeit schlechter, und man beobachtet darüber hinaus bei der Auslagerung Ausscheidungen. Daher eignen sich diese Legierungen nicht für Konstruktionszwecke.From DE-PS 9 40 324 it is known that kneadable aluminum-magnesium alloys with 2 to 696 zinc, 3.4 to 1296 magnesium, 0.05 to \% chromium, up to 1% manganese and with small amounts of silicon and iron in the homogeneous, ie precipitation-free state, show good resistance to both intergranular and stress corrosion cracking. In the case of alloys with a zinc content of more than 296, however, the workability becomes poorer and precipitation is also observed during the aging process. Therefore, these alloys are not suitable for construction purposes.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kaltverformbare Aluminlum-Magneslum-Zlnk-Leglerung für Werkstücke zur Verfügung zu stellen, bei denen eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und Spannungsrlßkorroslons-Festlgkeit sowie ausgezeichnete mechanische Eigenschaften erforderlich sind.It is the object of the present invention to provide a cold-formable aluminum-magnesium-zinc alloy for To provide workpieces with excellent corrosion resistance and stress corrosion resistance and excellent mechanical properties are required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verwendung einer kaltverformbaren Alumlnlum-Magnesium-Zink-Leglerung aus 4 bis 7 Gew.-96 Magnesium, 0,5 bis 2 Gew.-96 Zink, einem oder mehreren der Elemente aus der Gruppe 0,05 bis 0,5 Gew.-96 Chrom, 0,1 bis 0,6 Gew.-96 Mangan, 0,05 bis 0,25 Gew.-96 Titan und 0.05 bis 0.25 Gew.-% Zirkonium und Aluminium als Rest mit weniger als 0,5 Gew.-9t Verunreinigungen,According to the invention, this object is achieved by using a cold-deformable aluminum-magnesium-zinc alloy from 4 to 7% by weight of magnesium, 0.5 to 2% by weight of zinc, one or more of the Elements from the group of 0.05 to 0.5 wt. 96 chromium, 0.1 to 0.6 wt. 96 manganese, 0.05 to 0.25 wt. 96 titanium and 0.05 to 0.25% by weight of zirconium and aluminum as the remainder with less than 0.5% by weight of impurities,
die nicht warmausgelagert wird, für Werkstücke mit hoher Beständigkeit gegen inierkristalline Korrosion und Spannungsrißkorrosion und gleichzeitig guter Zugfestigkeit und Dehnung.which is not artificially aged, for workpieces with high resistance to internal crystalline corrosion and Stress corrosion cracking and at the same time good tensile strength and elongation.
Die genannten Verunreinigungen bestehen vorzugsweise in der Hauptsache aus Eisen und Silicium. Die genannte Verunreinigungsmenge kann rieben Fe und Si noch aus geringen Mengen weiterer Verunreinigungen bestehen, welche vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-v bezogen auf die Gesamtlegierung, ausmachen.The impurities mentioned consist mainly of iron and silicon. the Said amount of impurity can rub off Fe and Si still from small amounts of other impurities exist, which preferably make up less than 0.1% by weight based on the total alloy.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Legierungszusammensetzungen zur Verwendung für den erfindungsgemäßen Zweck angegeben.In the subclaims are preferred alloy compositions for use for the invention Purpose stated.
Die verwendete Aluminiumlegierung ist kaltverformbar. Die Aluminiumlegierung wird ohne Warmauslagerung hergestellt. Bei der Herstellung kommt es nicht zu einem Ausscheidungseffekt. Bei Erhöhung des Magnesiumgehaltes wird die mechanische Festigkeit zwar verbessert, die Verarbeitbarkeit und die Korrosionsfestigkeit werden jedoch verschlechtert. Demgemäß sollte der Magnesiumgehalt 4 bis 7 Gew.-1V, und vorzugsweise 4,5 bis 6,5 Gew.-°o, bezogen auf die Gesamtlegiftrung betragen. Die mechanische Festigkeit der Legierung wird durch den Zinkgehalt niclv beeinträchtigt. Das Zink wird zugesetzt, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern und um eine Korrosion an den Korngrenzen durch Ausscheidung von Mg2Ah an den Korngrenzen zu verhindern. Bei mehr als 2 Gew.-«6 Zink beobachtet man eine Verschlechterung der Korrosionsfestigkeit und der Aushärtbarkeit. Demgemäß sollte der Zinkgehalt 0,5 bis 2 Gew.-"b und vorzugsweise 0.5 bis 1,5 Gew.-'Ό betragen. Durch Zusatz von Chrom und Mangan werden die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Festigkeit und die Dehnung, sowie die Korrosionsfestigkeit und Spannungsrißkorrosionsfestigkeit wesentlich verbessert. Die Legierung enthält 0,05 bis 0,5 Gew.-* und von; jgsweise 0,1 bis 0,3 Gew.-% Cr oder 0,1 bis 0,6 Gew.-"o und vorzugsweise 0,2 bis OA Gew.-« Mn oder 0,3 bis 0.5 Gew.-s, einer Gesamtmenge von Cr + Mn. Im Falle eines überschüssigen Gehaltes an Cr und/oder Mn werden grobe intermetallische Verbindungen gebildet, wodurch die mechanischen Eigenschaften und die Kaltverarbeitbarkeil sowie die Korrosionsfestigkeit beeinträchtigt werden. Durch Zusatz von Titan und/oder Zirkonium anstelle des oder zusätzlich zu Chrom und/oder Mangan kann man die mechanische Festigkeit, die Korrosionsfestigkeit und die Spannungsrißkorrosionsfestigkeit wesentlich verbessern. Der Gehalt an Titan und Zirkonium beträgt jeweils 0,05 bis 0,25 Gew.-% und vorzugsweise 0,07 bis 0,15 Gew.-%. Durch Zusatz von Mn einerseits und Ti oder Zr andererseits kann man Legierungen mit ausgezeichneter Dehnung, guter Korrosionsfestigkeit und ausgezeichneter Spannungsrißkorrosionsfestigkeit erzielen. Die dabei erzielten Werte entsprechen einem Zusatz von Mn. Andererseits kann jedoch die mechanische Festigkeit wesentlich verbessert werden, so daß sie über der mechanischen Festigkeit einer Legierung mit Mn liegt. Die verwendete Aluminiumlegierung kann kleine Mengen von Verunreinigungen, z. B. Eisen und/oder Silicium enthalten, wie dies auch bei herkömmlichen Aluminiumlegierungen der Fall ist. Die Korrosionsfestigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Legierung werden jedoch durch einen zu großen Gehalt an Verunreinigungen nachteilig beeinflußt. Somit ist es bevorzugt, den Gehalt an Verunreinigungen auf weniger als 0,5 Gew.-°n und insbesondere weniger als 0,4 Gew.-% zu halten. Der Gehalt an weiteren Verunreinigungen, außer Eisen und Silicium, beträgt für jede einzelne Verunreinigung weniger als 0,01 Gew.-°o und für alle Verunreinigungen zusammen weniger als 0,1 Gew.-96. Somit enthalten die erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierungen außer Al, Mg, Zn, Cr, Mn, Ti, Zr, Fe und Si im wesentlichen keine weiteren Komponenten. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Auisführungsbeispielen näher erläutert.The aluminum alloy used is cold deformable. The aluminum alloy is produced without artificial aging. There is no elimination effect during production. If the magnesium content is increased, the mechanical strength is improved, but the processability and the corrosion resistance are worsened. Accordingly, the magnesium content of 4 to 7 wt 1 V should, and are preferably from 4.5 to 6.5 wt cent, based on the Gesamtlegiftrung. The mechanical strength of the alloy is not affected by the zinc content. The zinc is added to improve the workability and to prevent corrosion at the grain boundaries due to the precipitation of Mg 2 Ah at the grain boundaries. With more than 2% by weight zinc, a deterioration in corrosion resistance and hardenability is observed. Accordingly, the zinc content should be 0.5 to 2% by weight and preferably 0.5 to 1.5% by weight. The addition of chromium and manganese increases the mechanical properties, in particular strength and elongation, as well as corrosion resistance and Stress corrosion cracking resistance significantly improved. The alloy contains 0.05 to 0.5% by weight and from 0.1 to 0.3% by weight of Cr or 0.1 to 0.6% by weight of Cr or 0.1 to 0.6% by weight and preferably 0 , 2 to 0A% by weight of Mn or 0.3 to 0.5% by weight, a total of Cr + Mn. In the case of an excessive content of Cr and / or Mn, coarse intermetallic compounds are formed, as a result of which the mechanical properties and the cold workability as well as the corrosion resistance are impaired. By adding titanium and / or zirconium instead of or in addition to chromium and / or manganese, the mechanical strength, the corrosion resistance and the stress corrosion cracking resistance can be significantly improved. The content of titanium and zirconium is 0.05 to 0.25% by weight, and preferably 0.07 to 0.15% by weight. By adding Mn on the one hand and Ti or Zr on the other hand, alloys with excellent elongation, good corrosion resistance and excellent stress corrosion cracking resistance can be obtained. The values achieved thereby correspond to an addition of Mn. On the other hand, however, the mechanical strength can be significantly improved so that it is higher than the mechanical strength of an alloy with Mn. The aluminum alloy used can contain small amounts of impurities, e.g. B. contain iron and / or silicon, as is the case with conventional aluminum alloys. However, the corrosion resistance and the mechanical properties of the alloy are adversely affected by an excessive content of impurities. It is therefore preferred to keep the content of impurities to less than 0.5% by weight and in particular less than 0.4% by weight. The content of other impurities, apart from iron and silicon, is less than 0.01% by weight for each individual impurity and less than 0.1% by weight for all impurities together. Thus, apart from Al, Mg, Zn, Cr, Mn, Ti, Zr, Fe and Si, the aluminum alloys used according to the invention contain essentially no other components. The invention is explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments.
Es wird jeweils ein Aluminiumbein durch Gießen einer geschmolzenen Aluminiumlegierung der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 bei einer Gießtemperatur von 750° C hergestellt. Dabei wird eine Dauerform mit den Innenabmessungen 150 mm χ 110 mm χ 30 mm verwendet. Die Blöcke werden von der Gußhaut befreit und dann während 24 h bei 430° C homogenisiert und danach bei der gleichen Temperatur warm gewalzt. Danach wird das Produkt nach dem Waschen der Oberfläche (Behandlung der Oberfläche mit Wasser) kalt gewalzt, wobei ein Walzprodukt mit einer Dicke von 1,5 bis 2 mm erhalten wird. Dieses Walzpiodukl wird dann während 5 h bei etwa 370° C weichgeglüht. Das weichgeglühte Produkt wird für verschiedene Tests verwendet. Sodann wir das weichgeglühte Produkt durch Kaltwalzen behandelt, wobei es eine Härte von 1/4 H erhält. Die so erhaltene kallverfestigte Legierung wird für verschiedene Tests eingesetzt. Es werden die folgenden Testverfahren angewandt:One aluminum leg at a time is made by casting a molten aluminum alloy of the composition manufactured according to Table 1 at a casting temperature of 750 ° C. A permanent form is used with the Internal dimensions 150 mm 110 mm 30 mm used. The blocks are freed from the casting skin and then homogenized for 24 h at 430 ° C. and then hot-rolled at the same temperature. Thereafter the product is cold rolled after washing the surface (treating the surface with water), whereby a rolled product with a thickness of 1.5 to 2 mm is obtained. This Walzpiodukl is then Soft annealed for 5 h at about 370 ° C. The annealed product is used for various tests. The soft annealed product is then treated by cold rolling, giving it a hardness of 1/4 H. the The hardened alloy obtained in this way is used for various tests. It uses the following test procedures applied:
(a) Zugfestigkeit, 0,2-Grenze und Dehnung:
JlS Z 2201(a) Tensile strength, 0.2 limit and elongation:
JlS Z 2201
(b) Korrosionsfestigkeit:
JlS D 0201(b) Corrosion resistance:
JlS D 0201
(Teilweises Eintauchen in künstliches Meerwasser während 6 Monaten) Die Testproben werden nach der Korrosionsbehandlung auf Korrosionserscheinungen an der Oberfläche untersucht sowie auf ihre mechanische Festigkeit hin getestet.(Partial immersion in artificial sea water for 6 months) The test samples are checked for signs of corrosion on the surface after the corrosion treatment examined and tested for their mechanical strength.
(c) Spannungsrißkorrosionstest:(c) Stress corrosion cracking test:
korrodierende Lösung: wäßrige Lösung von 5"» NaCI + 0,31O H>O.Corrosive solution: aqueous solution of 5 "» NaCl + 0.3 1 O H> O.
Belastung: 70% Gewicht für 0.2".,-GrenzcLoad: 70% weight for 0.2 "., - limit c
Dauer: Zeit bis zum Bruch (h). Falls kein Bruch eintritt: 4000 bis 5000 h.Duration: time to break (h). If no break occurs: 4000 to 5000 h.
Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen zusammengestellt. In diesen Tabellen bedeutetThe results are compiled in the tables below. In these tables means
O: die weiche Legierung und○: the soft alloy and
II: die kallvertesligte Legierung (entsprechend 1/4 II).II: the popular alloy (corresponding to 1/4 II).
Bei den Proben Nr. 1! bis 15 handelt es sich um Vergleichslegierungen. Bei der Probe Nr. 15 handelt es sich um die Legierung 5083.With sample no. 1! up to 15 are comparison alloys. Sample No. 15 is around the alloy 5083.
Bei- Zusammensetzung (%)At- composition (%)
spiel M„ Zn play M " Zn
Typ mechanische EigenschaftenType mechanical properties
Mn Cr Zugfestig- 0,2-Grenze DehnungMn Cr tensile strength- 0.2 limit elongation
keit N/mm2 N/mm2 %speed N / mm 2 N / mm 2 %
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
310,9300.1
310.9
208,9148.1
208.9
25,129.9
25.1
327,6301.1
327.6
239,3140.2
239.3
18,931.0
18.9
339,4310.9
339.4
248,2150.0
248.2
20,533.6
20.5
355,1318.8
355.1
257,0161.8
257.0
20,029.5
20.0
361,9332.5
361.9
260,9156.9
260.9
21,030.0
21.0
357,0324.7
357.0
246,2155.9
246.2
23,432.1
23.4
363,9323.7
363.9
255,0149.1
255.0
22,831.5
22.8
378,6340.4
378.6
280,5155.9
280.5
18,929.8
18.9
352,1338.4
352.1
273,7191.2
273.7
16,825.0
16.8
419,8387.4
419.8
334,5237.4
334.5
15,319.8
15.3
329,6299.2
329.6
244,2151.0
244.2
20,332.3
20.3
354,1326.6
354.1
273,7183.4
273.7
15,823.0
15.8
325,6262.9
325.6
274,6120.6
274.6
12,330.1
12.3
354,1287.4
354.1
302,1130.4
302.1
14,632.8
14.6
358,0388.4
358.0
323,7154.0
323.7
9,022.5
9.0
Beispiel Nr. Zusammensetzung (%) Mg ZnExample No. Composition (%) Mg Zn
MnMn
CrCr
Typ Gütezahl der Dauer bis zurType figure of merit of the duration up to
Korrosions- Spannungsrißfestigkeit korrosion (h)Corrosion stress cracking resistance corrosion (h)
5.05.0
5.05.0
5,45.4
6,36.3
1,01.0
1,01.0
1,41.4
1,11.1
0,440.44
0,190.19
0,260.26
0,160.16
0,450.45
>4000 >4000> 4000> 4000
>4000· >4000> 4000> 4000
>5000 >5000> 5000> 5000
>4000 >4000> 4000> 4000
Fortsetzungcontinuation
Beispiel Nr. Zusammensetzung (%) Mg ZnExample No. Composition (%) Mg Zn
MnMn
Typ Gütezahl der Dauer bis zurType figure of merit of the duration up to
Korrosions- Spannungsrißfestigkeit korrosion (h)Corrosion stress cracking resistance corrosion (h)
6,2 6,5 6,4 6,6 5,5 5,6 5,1 5,0 5,0 6,2 4,56.2 6.5 6.4 6.6 5.5 5.6 5.1 5.0 5.0 6.2 4.5
1,01.0
0,720.72
1,31.3
1,61.6
1,11.1
1,01.0
1,01.0
1,01.0
1,01.0
1,01.0
0,44 0,20 0,20 0,22 0,34 0,340.44 0.20 0.20 0.22 0.34 0.34
0,540.54
>4000 >4000> 4000> 4000
>5000 >5000> 5000> 5000
>5000 >5000> 5000> 5000
>5000 >5000> 5000> 5000
>4000 >4000> 4000> 4000
>4000 >4000> 4000> 4000
2000 10002000 1000
1000 8001000 800
2000 10002000 1000
?M? M
Wie Tabelle 1 zeigt, ist die 0,2-Grenze der weichen Legierung, welche Cr oder Mn oder beide enthält, wesentlich höher als diejenige der Vergleichslegierungen. Die Dehnung der kaltverfestigten Legierung wird durch Zugabe von Cr oder Mn oder beiden wesentlich verbessert, und zwar auf mehr als das Zweifache der herkömmlichen Legierung Nr. 5083. Die Zugfestigkeit einer Legierung mit einem Gehalt von etwa 696 Mg ist insbesondere hoch. Die erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierungen weisen bemerkenswert gute mechanische Eigenschaften auf. Sie sind im Vergleich zu herkömmlichen spannungsfesten Legierungen recht duktil, so daß sie sich ausgezeichnet für verschiedenste Konstruktionszwecke eignen. Die mechanische Festigkeit der Legierung kann durch Änderung des Gehaltes an Mg geändert werden. Daher können Aluminiumlegierungen für verschiendenste Verwendungen hergestellt werden. Die Korrosionsfestigkeit und die Spannungsrißkorrosionsfestigkeit können durch Zugabe von Cr oder Mn oder Cr und Mn wesentlich verbessert werden. Typische Beispiele sind in der Tabelle 2 angegeben. Wie die Vergleichsproben zeigen, haben Legierungen vom Al-Mg-Zn-Typ ohne Cr und ohne Mn eine Korrosionsfestigkeit und eine Spannungsrißkorrosionsfestigkeit, welche gleich ist oder geringer ist als die Korrosionsfestigkeit der herkömmlichen Legierung Nr. 5083. Durch Zusatz von Cr und/oder Mn sind die Korrosionsfestigkeit und die Spannungsrißkorrosionsfestigkeit wesentlich verbessert. Legierungen mit einem Gehalt an mehr als 296 Zn haben eine schlechtere Verarbeitbarkeit und zeigen eine geringere Korrosionsfestigkeit. Die Verarbeitbarkeit und die Korrosionsfestigkeit sind nicht besser als bei der Legierung Nr. 5083, selbst wenn Mn oder Cr beigegeben werden. Darüber hinaus beobachtet man bei Legierungen mit einem Gehalt von mehr als 296 Zn bei der Auslagerung Ausscheidungen. Daher eignen sich diese Legierungen nicht für Konstruktionszwecke. Durch Zugabe von 0,05 bis 0,2596 Ti und/oder Zr anstelle von Cr oder Mn werden die mechanische Festigkeit, die Korrosionsfestigkeit und die Spannungsrißkorrosionsfestigkeit verbessert.As Table 1 shows, the 0.2 limit of the soft alloy containing Cr or Mn or both is essential higher than that of the comparison alloys. The elongation of the work-hardened alloy is due to Addition of Cr or Mn or both is greatly improved, more than twice that of the conventional one Alloy No. 5083. The tensile strength of an alloy containing about 696 Mg is particularly high. The aluminum alloys used according to the invention have remarkably good mechanical properties Properties on. Compared to conventional stress-resistant alloys, they are quite ductile, so that they are ideal for a wide variety of construction purposes. The mechanical strength of the alloy can be changed by changing the Mg content. Therefore, aluminum alloys can be used for various uses are produced. The corrosion resistance and the stress corrosion cracking resistance can be significantly improved by adding Cr or Mn or Cr and Mn. Typical Examples are given in Table 2. As the comparative samples show, Al-Mg-Zn type alloys have without Cr and without Mn, a corrosion resistance and a stress corrosion cracking resistance which are the same is or less than the corrosion resistance of the conventional alloy No. 5083. By adding Cr and / or Mn, corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance are significantly improved. Alloys containing more than 296 Zn have inferior workability and exhibit lower corrosion resistance. The workability and corrosion resistance are no better than that of Alloy No. 5083 even if Mn or Cr is added. In addition, one observes with alloys With a content of more than 296 Zn, precipitates during the aging process. Therefore these alloys are suitable not for construction purposes. By adding 0.05-0.2596 Ti and / or Zr instead of Cr or Mn becomes mechanical strength, corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance improved.
Die erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierungen eignen sich ausgezeichnet als extrudierbare Legierungen, und zwar wesentlich besser als die Vergleichslegierungen. Dies kann durch Messung des Widerstands gegen plastische Verformung gezeigt werden. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Auf der Ordinate ist der Widerstand gegen plastische Verformung (N/mm2) aufgetragen, und auf der Abszisse ist die Verringerung der Querschnittsfläche (96) aufgetragen. Das obere Schaubild betrifft durch Gießen hergestellte Proben, und das untere Schaubild betrifft durch Schmieden (5096) hergestellte Proben. Die Proben haben die folgende Zusammensetzung: The aluminum alloys used according to the invention are outstandingly suitable as extrudable alloys, and indeed much better than the comparison alloys. This can be shown by measuring the resistance to plastic deformation. The results are shown in FIG. Resistance to plastic deformation (N / mm 2 ) is plotted on the ordinate, and the reduction in cross-sectional area (96) is plotted on the abscissa. The upper graph relates to samples made by casting and the lower graph relates to samples made by forging (5096). The samples have the following composition:
ο Mg: 5,496, Zn: 1,1%, Mn: 0,1896, Cr: 0,14% D Mg: 6,396, Zn: 1,1%, Mn: 0,19%, Cr: 0,15% χ 5056-Legierungο Mg: 5.496, Zn: 1.1%, Mn: 0.1896, Cr: 0.14% D Mg: 6.396, Zn: 1.1%, Mn: 0.19%, Cr: 0.15% χ 5056 alloy
4545
5050
5555
6565
Il Legierung Nr. 5056 enthält 5,4% Mg. Zur Durchführung der Tests wurden die folgenden Testmethoden angewandt. Die Legierungen wurden jeweils in eine zylindrische Dauerform gegossen, welche einen Innendurchmesser von 60 mm und eine Höhe von 200 mm hat. Aus der Mitte des Gießprodukts wurde jeweils eine zylindri- Il alloy no. 5056 containing 5.4% Mg. To perform the test, the following test methods were used. The alloys were each cast in a cylindrical permanent mold, which has an inner diameter of 60 mm and a height of 200 mm. From the center of the cast product, a cylindrical
: sehe Probe mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Höhe von 18 mm geschnitten. Die Ergebnisse sind in : see sample cut with a diameter of 15 mm and a height of 18 mm. The results are in
dem oberen Schaubild dargestellt. Andererseits wurde das gegossene Produkt zu 50% warmverformt, und dannshown in the diagram above. On the other hand, the molded product was thermoformed by 50%, and then
.;.:' wurde aus der Mitte des Produkts jeweils eine zylindrische Probe mit einem Durchmesser von 15 mm und einer.;.: 'a cylindrical sample with a diameter of 15 mm and a
Höhe von 18 mm herausgeschnitten. Die Ergebnisse sind in dem unteren Schaubild dargestellt. Die Kompressionsversuche wurden für jede Probengruppe bei 430° C durchgeführt. Man erkennt, daß die erfindungsgemäß verwendeten Aluminiumlegierungen eine wesentlich bessere Verarbeitbarkeit haben als die Legierung Nr. 5056. 1 ■ Der für das Strangpressen einer Legierung mit 6,1% Mg, 1,0% Zn, 0,13% Cr und 0,13% Mn erforderliche Druck ist geringer als der für die Legierung Nr. 5083 erforderliche Druck.Cut out a height of 18 mm. The results are shown in the graph below. The compression tests were carried out for each group of samples at 430 ° C. It can be seen that the aluminum alloys used according to the invention have a significantly better processability than alloy No. 5056. 1 ■ The one for extrusion of an alloy with 6.1% Mg, 1.0% Zn, 0.13% Cr and 0.13 % Mn required pressure is less than that required for alloy No. 5083.
.'; Darüber hinaus ist die Zunahme geringer als bei der Legierung 5083. Im Falle der zweistufigen Erhitzung. '; In addition, the increase is less than with alloy 5083. In the case of two-stage heating
B (4 bis 5 h bei 4300C und dann bei 5300C) zeigt sich bei Durchführung des Strangpreßtests bei 530° C eineB (4 to 5 h at 430 0 C and then at 530 0 C) is evident in the implementation of the Strangpreßtests at 530 ° C a
fc Strangpreßgeschwindigkeit bei der erfindungsgemäß verwendeten Legierung, welche mehr als dsa Zweifache derfc extrusion speed in the alloy used according to the invention, which is more than twice the
1 · Strangpreßgeschwindigkeit bei der Legierung 5083 ist. Somit eignet sich die erfindungsgemäß verwendete 1 x extrusion speed for alloy 5083. Thus, that used in the present invention is suitable
\k Aluminiumlegierung hervorragend als Strangpreßlegierung. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäß verwendete \ k Aluminum alloy is an excellent extrusion alloy. In addition, the one used in the present invention
I Legierung ausgezeichnet schweißbar. Die Verbindungswirksamkeit im Schweißtest beträgt 85%. Die Vergleichs-I alloy with excellent weldability. The joint effectiveness in the sweat test is 85%. The comparative
$ legierungen haben die folgende Zusammensetzung: $ alloys have the following composition:
I '"■ Legierung Nr. 5056 Legierung Nr. 5083I '"■ Alloy No. 5056 Alloy No. 5083
''A Mg 5,4 Gew.-% Mg 4,5 Gew.-% '' A Mg 5.4% by weight Mg 4.5% by weight
I Mn 0,09 Gew.-% Mn 0,54 Gew.-%I Mn 0.09% by weight Mn 0.54% by weight
(tj Cr 0,1 Gew.-% Cr 0,17 Gew.-% (Tj Cr 0.1 wt .-% Cr 0.17 wt -.%
If Al Rest Al RestIf Al rest Al rest
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
S 2. Verwendung der Legierung nach Anspruch 1 mit 0,1 bis 0,3 Gew.-% Chrom und 0,2 bis 0,4 Gew.-% 1. Use of a cold-deformable aluminum-magnesium-zinc alloy composed of 4 to 7% by weight of magnesium, 0.5 to 2% by weight of zinc, one or more of the elements from the group of 0.05 to 0.5% by weight. -% chromium, 0.1 to 0.6% by weight manganese, 0.05 to 0.25% by weight T'tan and 0.05 to 0.25% by weight zirconium and aluminum as the remainder with less than 0.5% by weight of impurities that are not artificially aged for workpieces with high resistance to intergranular corrosion and stress corrosion cracking and at the same time good tensile strength and elongation.
S 2. Use of the alloy according to claim 1 with 0.1 to 0.3% by weight of chromium and 0.2 to 0.4 % by weight
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