DE2514386A1 - PROCESS FOR IMPROVING THE FORMABILITY OF LIGHT METAL ALLOYS - Google Patents

PROCESS FOR IMPROVING THE FORMABILITY OF LIGHT METAL ALLOYS

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DE2514386A1
DE2514386A1 DE19752514386 DE2514386A DE2514386A1 DE 2514386 A1 DE2514386 A1 DE 2514386A1 DE 19752514386 DE19752514386 DE 19752514386 DE 2514386 A DE2514386 A DE 2514386A DE 2514386 A1 DE2514386 A1 DE 2514386A1
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Description

Verfahren zur Verbesserung der Umformbarkeit von
Le ichtmetall-Legierungen
Process to improve the formability of
Light metal alloys

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung insbesondere von Aluminiumlegierungen zwischen Solidus- und Liquidus-Zustand, wobei eine Mischphase fest/flüssig auftritt. Das dendritische Gefüge beginnt sich zu einem kugeligen zu entwickeln. Die Legierung besitzt dann erheblich verbesserte Verformbarkeit in der Wärme, anwendbar auf alle üblichen Umformungen wie Fließpressen, Strangpressen, Walzen, Schmieden, Gesenkschmieden, Pressen,Ziehen, Tiefziehen.The invention relates to a method for heat treatment, in particular of aluminum alloys between solidus and liquidus state, with a mixed phase solid / liquid occurring. The dendritic structure begins to turn into one to develop spherical. The alloy then has considerably improved ductility when hot, applicable on all common forming such as extrusion, extrusion, rolling, forging, drop forging, pressing, drawing, Deep drawing.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das angewandt auf Metallegierungen - insbesondere auf Leichtmetallegierungen auf Basis von Aluminium - eine Summe besonderer Eigenschaften verleiht, die gestattet sie in einem Zustand umzuformen, der eine Mischphase fest/flüssig ist und doch die feste 3?orm beibehält.The invention relates to a method which is applied to metal alloys - in particular to light metal alloys based on aluminum - gives a sum of special properties that allow it to be formed in a state which is a mixed phase solid / liquid and yet maintains the solid 3? orm.

Es ist allgemein bekannt, daß beim allmählichen Erhitzen einer im festen Zustand vorliegenden Metallegierung dieIt is well known that when a solid metal alloy is gradually heated, the

509841/0907509841/0907

25.U38625.U386

- 2 - 1A-46 256- 2 - 1A-46 256

ersten Spuren, einer flüssigen Phase auftreten, sobald die Solidustemperatur erreicht ist, und daß das Verhältnis von fester Phase zu flüssiger Phase sich v/eiterentwickelt bis zur vollständigen Verflüssigung, die bei Überschreiten der Liquidustemperatur eintritt.first traces, a liquid phase appear as soon as the Solidus temperature is reached, and that the ratio of solid phase to liquid phase develops until for complete liquefaction, which occurs when the liquidus temperature is exceeded.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß beim Erhitzen einer Metallegierung auf eine Temperatur zwischen Solidustemperatur und Liquidustemperatur sich das Gefüge des verzweigten Netzes der Dendriten der primären Phase, die während der Behandlung zu einem großen Teil fest bleibt, verändert und allmählich kugelig v/ird, wobei die Größe der einzelnen Kugeln von der Feinheit des ursprünglichen Dendritengefüges abhängt und allgemein 100 bis 400/um betragen kann.It has surprisingly been found that when a metal alloy is heated to a temperature between the solidus temperature and liquidus temperature is the structure of the branched network of dendrites of the primary phase, which during the treatment remains to a large extent solid, changed, and gradually becomes spherical, with the size of each Spheres depends on the fineness of the original dendrite structure and can generally be 100 to 400 μm.

Es wurde weiterhin festgestellt, daß eine bei einer Temperatur zwischen Solidustemperatur und Liquidustemperatur gehaltene Legierung das äußere Erscheinungsbild eines Festkörpers beibehält, so lange der Anteil der flüssigen Phase etwa 60 $ nicht übersteigt. Ein derartiges Material muß jedoch mit Vorsicht gehandhabt werden und ein sehr starker Schlag oder eine sehr starke Beanspruchung führt häufig zu teilweiser oder vollständiger Zerstörung. Sobald der Anteil der flüssigen Phase bei nur etwa 50 %, vorzugsweise unterhalb 35 fo liegt, kann die Handhabung mit einem Minimum an Vorsichtsmaßnahmen erfolgen. Unterhalb von etwa 20 fo flüssiger Phase läßt sich das Material im v/esentlicheη wie ein gewöhnlicher Pestkörper handhaben»It has also been found that an alloy maintained at a temperature between the solidus temperature and the liquidus temperature retains the external appearance of a solid as long as the proportion of the liquid phase does not exceed about 60 $. However, such a material must be handled with care and a very strong impact or stress often results in partial or complete destruction. As soon as the proportion of the liquid phase is only about 50 %, preferably below 35 fo , handling can take place with a minimum of precautionary measures. Below about 20 % liquid phase, the material can be handled in general like an ordinary plague »

Es hat sich nun gezeigt, daß eine zwischen den Solidus- und Liquidustemperaturen und bei einer solchen Temperatur, daß der Anteil der flüssigen Phase weniger als 40 fo ausmacht, gehaltene Legierung sich besonders gut für die üblichen Umformungsverfahren eignet wie Fließpressen, Strangpressen, Walzen, Gesenkschmieden, Pressen, Schmieden usw.It has now been shown that an alloy kept between the solidus and liquidus temperatures and at such a temperature that the proportion of the liquid phase is less than 40 fo , is particularly well suited for the usual forming processes such as extrusion, rolling, drop forging , Pressing, forging, etc.

509841/0907509841/0907

25U38625U386

- 3 - 1A-46 256- 3 - 1A-46 256

Der Übergang der festen Phase von dendritisch zu kugelig verleiht der erfindungsgemäß behandelten Legierung erheblich verbesserte Eigenschaften des plastischen Gießens oder Fließens im festen Zustand, von denen vorteilhaft Gebrauch gemacht werden kann. Gleichzeitig ist die Fließgeschwindigkeit erhöht und der Kraftbedarf der Maschinen geringer.-Diese neuen Eigenschaften entsprechen einem besonderen Zustand einer legierung, der als "rheotrop" bezeichnet werden kanru/Es muß darauf hingewiesen werden, daß die "Rheotropie" nicht eine einfache Folge der Temperaturerhöhung ist. Angesichts der Schwierigkeiten, die beim Umformen von gewissen legierungen im festen Zustand auftreten, konnte nämlich angenommen werden, daß es ausreichen würde, die Temperatur, beispielsweise beim Fließpressen, zu erhöhen, um den Kraftbedarf der Presse zu verringern. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Temperatur von 45O0C, die üblicherweise angewandt wird, um legierungen wie die Aluminiumlegierung ATJ4SG durch Fließpressen zu verformen, ein Maximum ist und in der Industrie nie überschritten werden kann. Über dieser Temperatur sinkt die Plastizität des Metalls, die bei 420 bis 45O0C ein Maximum durchlaufen hat, wieder ab. Außerdem führt der im Bereich der Düse erforderliche Pressdruck zu einer Temperaturerhöhung, so daß es teilweise zu einer Wiederverflüssigung kommt und damit unbrauchbar wird. Im Gegensatz hierzu erfordert das Fließpressen im rheotropen Zustand relativ weniger Preßdruck,, im Bereich der Düse; man braucht daher nur sehr wenig Kühlung um in dem Preßling die kleinen regelmäßig verteilten Mengen flüssiger Phase, die die Kohäsion nicht beeinträchtigt, zu verfestigen. Der Verschleiß der Werkzeuge ist außerdem stark verringert. +) der preSslingThe transition of the solid phase from dendritic to spherical gives the alloy treated according to the invention considerably improved properties of plastic casting or flowing in the solid state, which can advantageously be used. At the same time, the flow rate is increased and the power requirement of the machines is lower. These new properties correspond to a special state of an alloy, which can be called "rheotropic". It must be pointed out that the "rheotropy" is not a simple consequence of the increase in temperature . In view of the difficulties encountered in forming certain alloys in the solid state, it could be assumed that it would be sufficient to increase the temperature, for example during extrusion, in order to reduce the power requirement of the press. Experience has shown, however, that the temperature of 45O 0 C, which is usually applied to alloys such as to deform the aluminum alloy ATJ4SG by extrusion, a maximum and can never be exceeded in the industry. Above this temperature, the plasticity of the metal that has passed through a maximum at 420 to 45O 0 C decreases again. In addition, the pressure required in the area of the nozzle leads to an increase in temperature, so that some reliquefaction occurs and thus becomes unusable. In contrast, extrusion in the rheotropic state requires relatively less pressure in the area of the nozzle; therefore only very little cooling is required to solidify the small, regularly distributed amounts of liquid phase in the compact, which do not impair the cohesion. Tool wear is also greatly reduced. + ) the p reS sling

Um den Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erläutern, werden nachfolgend anhand von Mikrophotographien die Gefüge einer (unterschiedlich behandelten) Aluminiumlegierung AU4G-S enthaltend etwa 4 = Kupfer, 1 % Silicium, 0,8 % Mangan und 0,5 ?έ Magnesium verglichen.In order to explain the effect of the method according to the invention, the structure of a (differently treated) aluminum alloy AU4G-S containing about 4 = copper, 1 % silicon, 0.8 % manganese and 0.5% magnesium is compared below using microphotographs.

-4--4-

509841/0907509841/0907

25H38625H386

- 4 .- 1A-46 256- 4 .- 1A-46 256

Pig. 1 ist eine Mikrophotographie mit 50facher Vergrößerung des Gefüges einer legierung AU4GS, die in üblicher V/eise durch halbkontinuierliches Gießen eines Knüppels erhalten wurde. Das dendritische Gefüge ist deutlich erkennbar.Pig. 1 is a photomicrograph, magnified 50 times, of the texture of an AU4GS alloy made in a conventional manner obtained by semi-continuous casting of a billet. The dendritic structure is clearly visible.

Fig. 2 ist eine Mikrophotographie mit 50fachen Vergrößerung der gleichen legierung, die jedoch erfindungsgemäß behandelt wurde und zwar wurde sie 1 h bei 62O0C gehalten; dies entspricht einem Gewichtsanteil der flüssigen Phase von etwaFig. 2 is a photomicrograph at 50 times magnification of the same alloy which has been treated according to the invention, however, and although it was maintained for 1 hour at 62O 0 C; this corresponds to a weight fraction of the liquid phase of about

Die Mikrophotographien wurden nach einem Ätzen "SEGOl" gemacht; danach wird anodisch geätzt in einem Gemisch enthaltend 1000 CEr Orthophosphorsäure und 30 g Chromsäureanhydrid bei 900C während 1 bis 2 min unter Gleichspannung entsprechend einer Stromdichte von etwa 0,2 A/dm . Die in Fig. 2 erkennbaren schwarzen Flecken sind Kugeln der Primärphase, die aus den Dendriten stammen. Man beobachtet häufig im Inneren der Kugeln kugelige Rosetten mit weißen Konturen; sie stammen von im Verlauf der Wärmebehandlung eingeschlossenen Flüssigkeitströpfchen. The photomicrographs were taken after "SEGOL"etching; then is etched anodically in a mixture containing 1000 CEr orthophosphoric acid and 30 g of chromic anhydride at 90 0 C for 1 to 2 minutes under DC voltage corresponding to a current density of about 0.2 A / dm. The black spots recognizable in FIG. 2 are spheres of the primary phase originating from the dendrites. One often observes spherical rosettes with white contours inside the spheres; they originate from liquid droplets trapped in the course of the heat treatment.

Die erforderliche Zeit bis zum Auftreten des kugeligen Gefüges und dem Vorhandensein der angestrebten Eigenschaften des plastischen Fließens im festen Zustand schwankt je nach Art der legierung und für eine gegebene legierung mit der Temperatur, die das Verhältnis von flüssiger zu fester Phase bestimmt. Sie beträgt beispielsweise für Aluminium-Zink-Magnesium- oder Aluminium-Silicium-Kupfer-Magnesium-legierungen 5 bis 60 min„The time required for the appearance of the spherical structure and the presence of the desired properties of the plastic flow in the solid state varies depending on the type the alloy and for a given alloy with the temperature that is the ratio of liquid to solid phase certainly. It is, for example, for aluminum-zinc-magnesium or aluminum-silicon-copper-magnesium alloys 5 to 60 min "

Zylindrische Knüppel, erhalten durch Kokillenguß, Stranggießen oder halbkontinuierlicher Guß, wurden erfindungsgemäß behandelt und beispielsweise einer Fließpresse zugeführt. Aus der Aufgabe können Profile extrudiert werden, vorausgesetzt, daß Düse und Strang gekühlt v/erden, beispielsweise mit V/asser oder luft, bis zur vollständigen Erstarrung. Das Verfahren hat folgende Vorteile:Cylindrical billets obtained by permanent mold casting, continuous casting or semicontinuous casting have been used in accordance with the invention treated and fed to an extrusion press, for example. Profiles can be extruded from the task, provided that that the nozzle and strand are cooled, for example with water or air, until they have completely solidified. That Procedure has the following advantages:

5098A1/09075098A1 / 0907

25H38625H386

- 5 - 1A-46 256- 5 - 1A-46 256

Wesentliches höheres Strangpreßverhältnis und/oder höhere Strangpreßgeschwindigkeit;Substantially higher extrusion ratio and / or higher Extrusion speed;

erheblich verminderter Strangpreßdruck und infolgedessen verminderter Verschleiß der Werkzeuge.Significantly reduced extrusion pressure and consequently reduced tool wear.

Es hat sich gezeigt, daß ein erfindungsgemäß behandelter auf Raumtemperatur oder unter die Solidustemperatur abgekühlter Knüppel beim Erhitzen auf eine Temperatur zwischen Solidus- und Liquidustemperatur entsprechend max. 40 % flüssiger Phase praktisch sofort wieder seine rheotropen Eigenschaften erreicht. Dies beweist, daß eine permanente Veränderung seines Gefüges stattgefunden hat und ein neuartiges Gefüge aufgetreten ist. Das Wiedererhitzen kann auf eine Temperatur über die, entsprechend der oder unter die Temperatur der ersten Wärmebehandlung erfolgen, je nach dem angestrebten Anteil an flüssiger Phase.It has been shown that a treated according to the invention Billets cooled to room temperature or below the solidus temperature when heated to a temperature between Solidus and liquidus temperature corresponding to max. 40% liquid phase almost immediately regains its rheotropic properties. This proves that a permanent There has been a change in its structure and a new structure has occurred. The reheating can be done on a temperature above, corresponding to or below the temperature of the first heat treatment, depending on the desired proportion of liquid phase.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Alle Strangpreßversuche der Beispiele 1 bis 7 wurden mit einer 800 t LOEViY-Pr es se durchgeführt.The following examples serve to explain the invention in more detail. All extrusion tests of Examples 1 to 7 were carried out with an 800 t LOEViY press.

Beispiel 1example 1

3 zylindrische Knüppel-100 mm 0, Länge 300 mm - aus einer Aluminiumlegierung (0,42 $> Eisen, 0,91 °/o Silicium, 4,24 % Kupfer, 0,82 °/a Mangan, 0,51 $ Magnesium) wurden 15 min auf folgende Temperaturen erwärmt: Knüppel A 5850C, Knüppel B 5950C, Knüppel G 6O5°C; diese Temperaturen entsprechen folgenden Gewichtsanteilen an flüssiger Phase: Knüppel A etwa 6 $, Knüppel B etwa 8 <fo und Knüppel C etwa 13 %, 3 cylindrical stick-0 100 mm, length 300 mm - from an aluminum alloy (0.42 $> iron, 0.91 ° / o silicon, 4.24% copper, 0.82 ° / a manganese, magnesium $ 0.51 ) 15 were heated to the following temperatures min: A stick 585 0 C, billets B 595 0 C, billets G 6O5 ° C; these temperatures correspond to the following proportions by weight of the liquid phase: stick A about 6 $, stick B about 8 <fo and stick C about 13 %,

Die Knüppel wurden in drei aufeinanderfolgenden Versuchen in den auf 420 bis 45O0C vorerwärmten Aufgabebehälter der Strangpressen eingebracht und unmittelbar mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min zu einem Profil mit rechteckigem Querschnitt 40 χ 3 mm stranggepreßt. Die Wasserkühlung des Preßkopfs wurde so eingestellt, daß die Temperatur des Preßlings beim Austritt etwa 45O0C betrug. Die Knüppel wurden unter üblichen Bedingungen gehandhabt und das Strangpressen erfolgteThe billets were placed in three consecutive trials in to 45O 0 C preheated to 420 feed container of the extrusion and extruded directly mm at a speed of 8 m / min to a profile of rectangular cross section 40 χ. 3 The water cooling of the press head was set so that the temperature of the compact was about 45O 0 C at the outlet. The billets were handled under normal conditions and extrusion took place

5098417090750984170907

25H38625H386

-■ 6 - 1A-46 256- ■ 6 - 1A-46 256

ia zufriedenstellender Weise. Aus jedem Knüppel wurden etwa 15m Profil mit einwandfreier Oberfläche erhalten. Die mechanischen Eigenschaften der Profile wurden an Prüfkörpern bestimmt und zwar:ia in a satisfactory manner. Each stick became about 15m profile received with a perfect surface. the mechanical properties of the profiles were determined on test specimens, namely:

a) vom Strangpreßling;a) from the extrusion;

b) warmausgelagert 8 h bei 1750G,b) artificially aged 8 h at 175 0 G,

c) 2 h bei 5050C in Nasser ausgehärtet und 8 h bei 1750G warmausgelagert (T6);c) 2 h cured at 505 0 C in Nasser and 8 h at 175 0 G artificially aged (T6);

die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt: the results are summarized in the following table:

TabelleTabel

Knüppel A/585°C Knüppel B/595°C Knüppel G/6O5°O LE R A IE R A IE R A hb hb ^ hb hb # hb hb £Stick A / 585 ° C Stick B / 595 ° C Stick G / 605 ° O LE R A IE R A IE R A hb hb ^ hb hb # hb hb £

a)a) 2222nd ,5, 5 35,35, 44th 22,22 22 24,24, 11 38,38, 11 24,24, 22 24,24, 88th 34,34, 99 23,23, 55 b)b) 3131 ,1,1 37,37, 11 12,12, 77th 35,35, 44th 40,40, 22 12,12, 77th 33,33, 33 37,37, 77th 12,12, 99 c)c) 4141 ,4, 4 46,46, 99 14,14, 88th 42,42, 44th 47,47, 11 13,13, 33 43,43, OO 47,47, 66th 14,14, 44th

Es bedeuten:It means:

IE = Streckgrenze
R = Bruchfestigkeit
A = Bruchdehnung
IE = yield point
R = breaking strength
A = elongation at break

Diese Eigenschaften, die im wesentlichen unabhängig sind von der Behandlungstemperatur, waren vollständig zufriedenstellend und vergleichbar den Eigenschaften, die man an den üblicherweise stranggepreßten Profilen erhält.These properties, which are essentially independent of the treatment temperature, were completely satisfactory and comparable to the properties that are obtained from the profiles that are usually extruded.

Beispiel 2Example 2

Ein Knüppel wie in Beispiel 1 wurde erfindungsgemäß 15 min bei 5720C gehalten, so daß sich etwa 4 flüssige Phase bildeten. Er wurde nun zu einem runden Stab - 0 20 mm (entsprechend einem Strangpreßverhältnis von 25) - mit einer Geschwindigkeit von 3 m/min extrudiert. Der mittlere Preßdruck v/ar 150 bar.A stick as in Example 1 was according to the invention held for 15 min at 572 0 C, so that approximately 4 f ° liquid phase formed. It was then extruded into a round rod - 0 20 mm (corresponding to an extrusion ratio of 25) - at a speed of 3 m / min. The mean compression pressure v / ar 150 bar.

509841/0907 -?~509841/0907 - ? ~

25H38625H386

- 7 - 1A-46 256- 7 - 1A-46 256

Zum Vergleich wurde ein nicht erfindungsgemäß behandelter Knüppel extrudiert, er erforderte einen Preßdruck von •220 bar, d.h. um etwa 50 c/o höher. Die Eigenschaften wurden •wie in Beispiel 1 bestimmt.For comparison, a billet that had not been treated according to the invention was extruded; it required a compression pressure of 220 bar, ie about 50 c / o higher. The properties were determined as in Example 1.

TabelleTabel

LE, hbLE, hb R, hbR, hb Λ of
M. /O
Λ of
M. / O
Stand der TechnikState of the art a)a) 18,818.8 34,834.8 15,115.1 b)b) 18,618.6 31,431.4 14,914.9 c)c) 51,351.3 55,655.6 12,212.2 erfindungsgemäßaccording to the invention a) (5720C)a) (572 0 C) 22,122.1 37,337.3 14,314.3 b)b) 23,823.8 34,234.2 12,912.9 c)c) 49,849.8 53,853.8 10,810.8

Der Vergleich zeigt, daß beim erfindungsgemäßen stranggepreßten Stab mit Hilfe eines einfachen Iflarmauslagerns von 8 h bei 175°0 bessere mechanische Eigenschaften erzielt werden als beim äquivalenten Zustand nach dem Stand der Technik.The comparison shows that the extruded according to the invention Rod with the help of a simple Iflarm aging of 8 h at 175 ° 0 better mechanical properties can be achieved than the equivalent state according to the prior art.

Beispiel 3Example 3

2 Knüppel aus einer Aluminiumlegierung AZ5G (4,40 % Zink, 1,18 io Magnesium) - 0 100 mm - v/urden einmal in bekannter Weise und das andere Mal nach der erfindungsgemäßen Behandlung stranggepreßt (30 min bei 62O0C, so daß 4 $ flüssige Phase gebildet wurden) zu einem Stab, 0 20 mm, mit einer Geschwindigkeit von 13,2 m/min. Der erforderliche Druck betrug 155 bar beim Vergleichsknüppel und 118 bar beim erfindungsgemäß behandelten Knüppelj dies entspricht einer Verringerung um 24 i°. 2 billet of an aluminum alloy AZ5G (4.40% zinc, 1.18 io magnesium) - 0 100 mm - v / ere once in a known manner and the other time after the treatment according to the invention extruded (30 min at 62O 0 C, so that 4 $ liquid phase were formed) into a rod, 0 20 mm, at a speed of 13.2 m / min. The required pressure was 155 bar for the comparison stick and 118 bar for the stick treated according to the invention, this corresponds to a reduction of 24 °.

— 8 —- 8th -

509841 /0907509841/0907

25U38625U386

- 8 - 1A-46 256- 8 - 1A-46 256

Beispiel 4Example 4

2 Knüppel aus der Aluminiumlegierung nach Beispiel 3 sollten zu einem rohrförmigen Profil mit quadratischen Querschnitt 25 x 25 mm χ 2 mm stranggepreßt werden. Der Vergleichsknüppel war unbehandelt, der andere Knüppel wurde erfindungsgemäß 20 min bei 625°C gehalten ( 7 % flüssige Phase).2 billets made of the aluminum alloy according to example 3 should form a tubular profile with a square Cross-section 25 x 25 mm χ 2 mm can be extruded. The comparison stick was untreated, the other stick was kept at 625 ° C for 20 minutes (7% liquid phase).

Der erforderliche Druck betrug 280 bar beim Vergleichsknüppel und 238 bar beim erfindungsgemäß behandelten Knüppel; dies entspricht einer Druckverminderung um 17 °ß>. The required pressure was 280 bar for the comparison billet and 238 bar for the billet treated according to the invention; this corresponds to a pressure reduction of 17 ° ß>.

Beispiel 5Example 5

2 Knüppel nach Beispiel 1 sollten zu einem rohrförmigen Profil mit quadratischem Querschnitt von 25 χ 25 mm χ 2 mm stranggepreßt werden. Der Vergleichsknüppel blieb unbehan~ delt, der andere Knüppel wurde erfindungsgemäß 30 min bei 585°0 gehalten (6 $> flüssige Phase).2 billets according to example 1 were to be extruded into a tubular profile with a square cross-section of 25 × 25 mm × 2 mm. The comparison stick remained untreated, the other stick was kept at 585 ° C. for 30 minutes according to the invention (6 $> liquid phase).

Das Strangpressen des Vergleichs-Knüppels mit dem erforderlichen Preßkopf kann nicht in üblicher Weise durchgeführt werden; es führte in diesem Falle zu mittelmäßigen Ergebnissen, einer schlechten Oberfläche und benötigte einen Druck von 290 bar, der die Zulässigkeit der 800 t Presse fast erreichte. Der erfindungsgemäß behandelte Knüppel hingegen ließ sich gut strangpressen mit ausgezeichneten Ergebnissen; er benötigte nur einen Druck von 210 bar»The extrusion of the comparison billet with the required compression head cannot be carried out in the usual way will; in this case it gave mediocre results, a poor surface and required printing of 290 bar, which almost reached the permissibility of the 800 t press. In contrast, the billet treated according to the invention extruded well with excellent results; he only required a pressure of 210 bar »

Beispiel 6Example 6

Ein Knüppel nach Beispiel 1 wurde erfindungsgemäß behandelt und zwar 15 min bei 6200C gehalten (25 $ flüssige Phase). Um jegliches Deformationsrisiko auszuschalten, wurde die erfindungsgemäße Behandlung und Transport des Knüppels vom Ofen zur Presse auf einer halbkreisförmigen horizontalen Horde vorgenommen.A billet according to Example 1 was treated according to the invention and kept at 620 ° C. for 15 minutes (liquid phase). In order to eliminate any risk of deformation, the treatment and transport according to the invention of the billet from the furnace to the press was carried out on a semicircular horizontal tray.

509841 /0907509841/0907

25U38625U386

- 9 - 1A-A6 256- 9 - 1A-A6 256

Extrudiert wurde ein Profil 40 χ 3 mm ohne jegliche Schwierigkeit, wobei der Preßdruck 220 bar nicht überstieg. Mit Hilfe der für diesen Versuch verwendeten 800 t-Presse läßt sich ein üblicher Vergleichs-Knüppel unter den üblichen Bedingungen nicht strangpressen (Knüppel 0 100 mm vorgewärmt auf 420-45O0C). Das erfindungsgemäße Verfahren führt auch in diesem Falle zu einem spektakulären Vorteil.A profile 40 χ 3 mm was extruded without any difficulty, the compression pressure not exceeding 220 bar. With the help of used can be a common comparison stick under the usual conditions not extrude (billets 0 100 mm preheated to 420-45O 0 C) 800 t press for this experiment. The method according to the invention also leads to a spectacular advantage in this case.

Beispiel 7Example 7

Ein zylindrischer Knüppel - 0 10Om Länge 300 mm - aus Aluminiumlegierung AU4SG wurde 15 min bei 5850C gehalten (6 io flüssige), auf Raumtemperatur abgekühlt, auf 5950C erwärmt und ohne Pause in den auf 420 bis 4500C vorerwärmten Aufgabebehälter der 800 t-Strangpresse überführt; es wurde sofort mit einer Geschwindigkeit von 8 m/min stranggepreßt (rechteckiger Querschnitt 40 χ 3 mm). Die Wasserkühlung des Preßkops wurde so eingestellt, daß die Austrittstemperatur des Profils etwa 450 C betrug.A cylindrical billet - 0 10Om length 300 mm - aluminum alloy AU4SG was 15 min at 585 0 C maintained (6 io liquid) cooled to room temperature, heated to 595 0 C and without a break in the 450 0 C preheated to 420 feed container of 800 t extruder transferred; it was immediately extruded at a speed of 8 m / min (rectangular cross-section 40 χ 3 mm). The water cooling of the press head was adjusted so that the exit temperature of the profile was about 450.degree.

Die Ergebnisse dieses Versuches waren, die gleichen wie in Versuch 1 B; dies zeigt, daß ein einfaches Wiedererhitzen auf die gewählte Temperatur bei einem zuvor erfindungsgemäß behandelten und dann abgekühlten Knüppel sofort zur Wiederherstellung der rheotropen Eigenschaften führt.The results of this experiment were the same as in Experiment 1 B; this shows that a simple reheating to the selected temperature at a previously invented treated and then cooled billets immediately restores the rheotropic properties.

Beispiel 8Example 8

Es wurde mittels Gesenkschmieden eine Kompressor-Pleuelstange aus Aluminiumlegierung AU4SG hergestellt mit einem Abstand von 100 mm zwischen der Kolbenachse und der Kurbelwellenachse. Üblicherweise benötigt man für die Herstellung einer solchen Pleuelstange zwei Pertigungsschritte, wobei zunächst ein Rohling hergestellt und dieser dann fertig bearbeitet "wird. Indem die luppe 15 min auf 5950C erhitzt war (8 4 flüssige Phase), konnte die Pleuelstange in einem einzigen Arbeitsgang im Gesenk bei einem Druck von 40 bar in: Hydraulik-Kreislauf der Presse hergestellt werden, anstelle eines Druckes von 100 bar für den Vergleichs-Knüppel.A compressor connecting rod made of aluminum alloy AU4SG was produced by means of drop forging with a distance of 100 mm between the piston axis and the crankshaft axis. Typically, it takes two Pertigungsschritte for the production of such a connecting rod, wherein first a blank and it is "then finish machined. By the billet was heated for 15 min at 595 0 C (8 4 liquid phase), the connecting rod could in a single operation in the die at a pressure of 40 bar in: the hydraulic circuit of the press, instead of a pressure of 100 bar for the comparison stick.

817243 Patentansprüche 817243 claims

509841/0907509841/0907

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Verbesserung der Umformbarkeit von Metallegierungen, vorzugsweise Leichtmetallegierungen, insbesondere Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierung zur Ausbildung einer festen fest/flüssig-Mischphase mit 4. 40 %, vorzugsweise Ό5 flüssiger Phase einige Minuten bis einige Stunden, vorzugsweise 5 bis 60 min, auf einer Temperatur zwischen der Solidustemperatur und der Liquidustemperatur hält.1. A method for improving the formability of metal alloys, preferably light metal alloys, in particular aluminum alloys, characterized in that the alloy to form a solid solid / liquid mixed phase with 4. 40%, preferably Ό5 liquid phase several minutes to several hours, preferably from 5 up to 60 min, at a temperature between the solidus temperature and the liquidus temperature. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Legierung nach Abkühlen auf eine beliebige Temperatur unterhalb der Solidustemperatur erneut auf eine Temperatur zwischen Solidustemperatur und Liquidustemperatur erhitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that the alloy is on after cooling any temperature below the solidus temperature again to a temperature between solidus temperature and Liquidus temperature heated. 3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder vor einem Strangpressen oder Schmieden»3. Application of the method according to claim 1 or before a Extrusion or forging » 817243817243 509841/0907509841/0907
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