DE2551295A1 - Aluminiumlegierungsprodukte und deren herstellung - Google Patents

Aluminiumlegierungsprodukte und deren herstellung

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DE2551295A1 DE19752551295 DE2551295A DE2551295A1 DE 2551295 A1 DE2551295 A1 DE 2551295A1 DE 19752551295 DE19752551295 DE 19752551295 DE 2551295 A DE2551295 A DE 2551295A DE 2551295 A1 DE2551295 A1 DE 2551295A1
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Description

Alcan Research and Development Limited, Montreal /Kanada
Aluminxumlegierungsprodukte und deren Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft Aluminiumlegierungsprodukte und insbesondere dispersionsverstärkte Aluminiumlegierungsprodukte. Die mechanischen Eigenschaften von dispersionsverstärkten Legierungsprodukten werden durch eine feine Dispersion von mikroskopisch unlöslichen Teilchen und/oder durch die durch die Gegenwart dieser Teilchen hervorgerufenen Verschiebungen in der Struktur bestimmt. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung solcher Produkte.
In der anhängigen Patentanmeldung Nr.P 24 23 597.0-24 wurde die Herstellung von dispersionsverstärkten Aluminiumlegierungen beschrieben, wobei eine Aluminiumgußmasse bearbeitet wurde, die spröde stäbchenähnliche, intermetallische Phasen, im allgemeinen ternäre intermetallische Phasen, aufwies, damit die stäbchenähnlichen Phasen in getrennte Teilchen segmentiert werden können, die dann in der gesamten Masse dispergiert werden. Es wurde gefunden, daß, wenn intermetallische Teilchen mit einer Teilchengröße im Bereich von etwa 0,1 bis 2 um Durchmesser etwa 5,0 bis 20 Vol.-% einer
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Aluminiumlegierung bilden, die bearbeitete Legierung sehr interessante mechanische Eigenschaften besitzt. Die mechanischen Eigenschaften der Legierung verschlechtern sich, wenn der Volumenanteil der intermetallischen Phase unter einen Wert von 5,0 % fällt, während die Eehnbarkeit und' die Zähigkeit sich verschlechtern, wenn der Volumenanteil einen Wert von 20 % übersteigt. Die mechanischen Eigenschaften des Produktes werden auch durch die Gegenwart von grobkörnigen intermetallischen Teilchen mit einer Teilchengröße von mehr als 3 um im Durchmesser nachteilig beeinflußt.
Das bequemste Verfahren zur Herstellung von stäbchenähnlichen intermetallischen Phasen in einer Aluminiummasse besteht darin, eine ternäre eutektische Legierung unter ausgewählten Gießbedingungen und unter Einarbeitung von legierenden Elementen, die mit dem Aluminium beim Verfestigen intermetallische Phasen bilden, zu gießen, um ein sogenanntes paarweises Wachstum (coupled growth) zu bewirken. Dieses Phänomen ist bekannt und wird in dem Artikel von J.D. Livingston in "Material Science Engineering", Band 7, 1971, Seiten 61 bis 70 erläutert.
In den in der anhängigen Anmeldung Nr. P 24 23 597.0-24 betrachteten Legierungen wird es für möglich gehalten, die gewünschte Struktur von dicht aneinander angeordneten Stäbchen der intermetallischen Phasen zu erhalten, indem Barren nach dem bekannten Stranggußverfahren hergestellt werden.
Es wurde gefunden, daß bei ternären eutektischen Legierungssystemen, für die das Verfahren hauptsächlich Anwendung findet, die gewünschte Struktur von intermetallischen Phasen in Form von dicht aneinander angeordneten Stäbchen geeigneter Größe erreicht werden konnte, wenn die Wachstumsrate (die Ablagerungsrate von festem Metall senkrecht zur Erstarrungsfront) 1 cm/Minute übersteigt. Es war auch notwendig, dafür zu sorgen, daß ein geeigneter Temperaturgradient im flüssigen Metall vorhanden war, um, so weit als möglich, die Bildung von groben primären intermetallischen Teilchen an Stellen vor der Erstarrungsfront zu verhindern.
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Das Verfahren der anhängigen Patentanmeldung Nr. P 24 23 597.0-24 hat sich als zufriedenstellend für die Herstellung von Aluminiumlegierungsblechen mit einer guten Kombination von Streckgrenze und Verformungscharakteristika erwiesen.
Aluminium-Silizium-Legierungen mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 12 % sind seit vielen Jahre bekannt. In solchen Legierungen bildet der Siliziumgehalt keine intermetallische Phase und, wenn sie nach dem Stranggußverfahren unter den für die Herstellung von Barren wesentlicher Dicke (beispielsweise 10 bis 30 cm ) angewendeten Bedingungen vergossen werden, wurde festgestellt, daß die Siliziumphase in Form von relativ grobkörnigen, blattähnlichen Bändern mit einer Dicke im Bereich von 2 bis 5 ,um und einer ziemlich starken Breite erstarren.
Ein Aluminium-Silizium-Legierungsblech wurde aus solchen Barren gewalzt.
Das Legierungsblech hat im gewalzten Zustand eine ausreichende Festigkeit, aber es ist zu spröde, um eine Weiterverarbeitung zu ermöglichen. Wenn das kaltgewalzte Blech bei Temperaturen von oberhalb 25O°C geglüht wird, wird dessen Dehnbarkeit und Verarbeitbarkeit wesentlich verbessert, aber die Streckgrenze ist in etwa auf den Wert von geglühten handelsüblichen Reinaluminiumblechen abgesunken .
Obwohl das Produkt in spezifischen Bereichen Anwendung gefunden hat, ist die Verwendung doch auf solche Bereiche beschränkt, in denen eine niedrige mechanische Festigkeit ausreicht.
Im Vergleich mit vielen anderen Alumxniumlegierungen besitzen Aluminium-Silizium-Legierungen mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 12 % verschiedene Vorteile. Silizium ist ein billiges Leglerungselement. Die Legierungen können auf billigem Wege verarbeitet werden und haben eine gute Korrosionsbeständigkeit, so daß ihre relativ niedrige mechanische Festigkeit ein großer Nachteil ist.
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Erfindungsgemäß wurde nun ein verbessertes Verfahren zur Verarbeitung dieser Legierungen gefundenem die vorteilhaften Eigenschaften dieser Legierungen auszunutzen. Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere auf ein Verfahren zur Verarbeitung von Legierungen unter Herstellung von Legierungsblechen, die eine akzeptable Verformbarkeit sowie bessere Zugfestigkeit aufweisen, als solche,die in Legierungen gefunden werden, wenn diese einem WaIz- und Glühverfahren, wie oben beschrieben, unterworfen werden.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, Aluminium-Silizium-Legierungsprodukte mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 12 %,die verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen, zu erhalten, indem die Legierung unter Anwendung spezifischer Gießverfahren,die es ermöglichen, den Siliziumgehalt in Form von feinverzweigten Stäbchen, d.h. Stäbchen im Größenbereich von etwa 0,05 bis 0,5 ,um im Durchmesser zu verfestigen, gegossen werden und dann die gegossene Legierung einer Verarbeitung unterworfen wird,in welcher die Siliziumstäbchen gebrochen werden und eine Dispersion von feinen Siliziumteilchen im entsprechenden Größenbereich gebildet wird. Die Bearbeitung sollte zu einer wenigstens 6O %igen Reduktion der Dicke führen und kann unter heißen oder kalten Bedingungen erfolgen. In den meisten Fällen wird die Verminderung der Blockstärke ausschließlich durch das Kaltwalzen bewirkt werden. Aber wenn der Block durch Warmwalzen in der Stärke vermindert wird, wird wenigstens eine weitere 10 %ige Reduktion durch Kaltwalzen durchgeführt.
Feine Siliziumteilchengrößen bewirken eine gewisse Verbesserung der Streckgrenze in kaltgewalztem Blech, im gewalzten Zustand hat diese Verbesserung einen, geringen praktischen Wert. Es erfolgt jedoch eine sehr bemerkenswerte Verbesserung der Streckgrenze des Bleches nachdem dieses bei einer Temperatür im Bereich von 250 bis 400°C angelassen wurde, wobei die Verarbeitbarkeit des Bleches sich bis zu einem Grad verbessert hat, daß ein solches Blech zum Tiefziehen oder für starke Streckverformungen verwendet werden kann. Die Eignung für diesen Zweck ist durch die Zugdehnung von mehr als 15 %, vorzugsweise etwa 20 % angegeben.
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Es wird angenommen, daß der hauptsächliche vorteilhafte Effekt der feinen Siliziumteilchen darin liegt, daß diese beim Vermitteln der Kombination von adequater Verarbeitbarkeit und verbesserter Streckgrenze im angelassenen Zustand eine feine gleichmäßige Korngröße oder Subkorngröße während der letzten Glühbehandlung beibehalten. Um optimale Ergebnisse zu erhalten, ist deshalb die Teilchengröße wichtig und die Dispersion der Teilchen in der Legierung sollte so gleichmäßig wie möglich sein. Wenn die Teilchen grobkörnig oder uneben dispergiert sind, sind die Körnchen zu groß. Andererseits, wenn die Teilchen zu klein sind (weniger als 0,05.um) haben sie nicht den Effekt, die Körnchen zu sichern. Die Korngrenzen werden die Teilchen umgehen und das Material wird zwar eine gute Verarbeitbarkeit aber eine niedrige 'Streckgrenze aufweisen.
Die Gegenwart von primären Teilchen in der Legierung zusätzlich zu den feinen Partikelchen kann bis zu einer Größe von etwa 2 Vol.-% toleriert werden, aber diese großen Partikelchen führen dazu, daß die Verarbeitbarkeit nachläßt, so daß deren Bildung soweit wie möglich vermieden werden sollte. Das erfindungsgemäße Verfahren wird hauptsächlich nur für Aluminium-Silizium-Legierungen mit einem Siliziumgehalt von 5 bis 12 % angewendet, aber es wird ein großer Teil der erfindungsgemäßen Vorteile mit hypereutektischen Legierungen, die bis zu 15 % Silizium enthalten, erreicht. Bei einem Siliziumgehalt unterhalb 5 % ist der Volumenanteil an dispergierten Partikelchen zu gering, um die gewünschte.Zugfestigkeit neben der guten Verarbeitbarkeit zu bewirken.
Die Entwicklung der gewünschten Struktur in dem Gußmaterial kann nur durch kontinuierliches Gießen der Legierung unter Bedingungen erreicht werden, die zu einer Wachstumsrate von wenigstens 25 cm/ Minute und vorzugsweise wenigstens 40 cm/Minute und insbesondere 50 bis 85 cm/Minute führen. Der Durchmesser der Siliziumstäbchen vermindert sich mit dem Anstieg der Wachstumsrate; und, wie schon bemerkt wurde, sollte die Teilchengröße der Siliziumteilchen nicht weniger als etwa 0,05 /um betragen. Es wird deshalb angenommen, daß
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die Wachstumsrate während des Gießens einen Wert von etwa 250 cm/ Minute nicht übersteigen sollte. Es ist auf jeden Fall außerordentlich schwierig, eine so hohe Wachstumsrate in einem handelsüblichen kontinuierlichen Gießverfahren zu erreichen. Das Gußmaterial wird normalerweise als kontinuierliche Platte mit einer Dicke von etwa 6 mm gegossen. Die maximale Plattenstärke, die mit einer Wachstumsrate von 25 cm/Minute konsistent ist, beträgt etwa 25 mm.
Es ist jedoch möglich, den Siliziumgehalt bis zu einem Wert von etwa 4 Gew.-% zu reduzieren. In einem solchen Falle werden vorzugsweise zusätzliche L egierangsbestandteile eingearbeitet, die den Anstieg der Volumenfraktion der sekundären Phasen auf über 5 % bewirken. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt insbesondere die Zugabe von bis zu 2 Gew.-% Eisen und bis zu 2 Gew.-% Mangan ( Gesamtmenge Eisen und Mangan bei maximal 3 %). Außerdem sind jeweils bis zu 2 % Kupfer, Magnesium und Zink erlaubt, aber vorzugsweise sollte die Gesamtmenge an Kupfer, Magnesium, Zink und Eisen und Mangan unterhalb eines Wertes von 3 Gew.-% gehalten werden. Andere Elemente können in einer Gesamtmenge von maximal 1 % (jeweils maximal 0,5%) zugegen sein. Vorzugsweise wird jedoch die Gesamtmenge anderer Elemente auf einen Wert von unterhalb 0,15 % gehalten. Wenn Eisen lediglich in den Mengen vorhanden ist, die bekanntlich als Verunreinigung im handelsüblichen Reinaluminium zugegen sind, beträgt die Gesamtmenge an Verunreinigungenj einschließlich Eisen, vorzugsweise weniger als 0,5%,wobei alle legierenden Elemente außer Kupfer, Magnesium und Mangan als Verunreinigung angesehen werden.
Ein nichtkontinuierliches Gießverfahren wie beispielsweise das Gießen in Kokillen ergibt nicht die gewünschte Struktur, diese kann auch nicht mittels Verfahren, die die Umwandlung des flüssigen Metalls in einzelne Tröpfchen erforderlich machen, wie beispielsweise das sogenannte Spritz-Gieß-Verfahren, erreicht werden.
Um optimale Eigenschaften zu erhalten, sollte das angewendete Gießverfahren zu der spezifizierten hohen Wachstumsrate führen und zwar im wesentlichen in der gesamten Dicke des Gußmaterials.
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Bei Verfahren zum Gießen von dünnen Aluminiumplatten unter Verwendung direkter Wasserkühlung- oder eines Kaltmetallkuhlungssystemes liegt die Fortschrittsrate der Solidus-Liquidus-Schicht (Wachstumsrate) nahe bei der Gußrate. Mit einem dicken Barren oder einer Form mit niedriger Wärmeleitungsrate, wie beispielsweise eine Bandgießvorrichtung, wird die Wachstumsrate viel geringer sein als die Gießrate. Die Wachstumsrate ist der wichtige Parameter, da mit wachsender Wachstumsrate die Anzahl der Siliziumstäbchen ansteigt (mit entsprechend reduziertem Durchmesser).
In praktischen Gießausrüstungen großen Umfangs kann die Bedingung für eine hohe Wachstumsrate am leichtesten dadurch erzielt werden, daß Doppelwalzengießmaschinen, wie beispielsweise kontinuierliche Bandgießmaschinen, hergestellt von Hunter Engineering Co.,Riverside, California, USA,verwendet werden, in welchen das geschmolzene Metall im Spalt eines Paares von stark gekühlten Walzen verfestigt wird, die das geschmolzene Metall aus einer isolierten Injektionsdüse in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Walzen nach oben herausziehen. Das gegossene Material liegt bei Verwendung solcher Gießvorrichtungen typischerweise in Form von Bänder mit einer ätärke im Bereich von 5 bis 8 mm vor und wird mit einer Geschwindigkeit /on 60 bis 100 cm/Minute(mit einer entsprechenden Wachstumsrate im Bereich von 50 bis 85 cm/Minute) gegossen. Das Metall ist im wesentlichen vollständig erstarrt, wenn es die Mittellinie der Gießwalzen passiert und es wird dann einem starken Druck ausgesetzt, während es durch den Spalt zwischen den Walzen hindurchgeht mit der Konsequenz,daß dessen Oberflächen in ausgezeichnetem Wärmeaustauschkontakt mit den Gießwalzen stehen.
Es wurde gefunden, daß unter Anwendung dieser Ausrüstung Aluminium-Silizium-Legierungen mit einem Siliziumgehalt im Bereich von 5 bis 12 % in Form von dünnen Bändern gegossen werden können, in denen im wesentlichen das gesamte Silizium in Form von feinen Stäbchen Vorliegt. Bei einem Siliziumgehalt im Bereich von 12 bis 15 % kann auch .ein Gehalt an primären Siliziumteilchen zugegen sein. Diese
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dünne gegossene Platte wird dann kaltgewalzt, um eine wenigstens 60 %ige Reduktion und vorzugsweise sogar größere Reduktionen der· Stärke zu bewirken. Diese Behandlung führt zur Zerkleinerung der Siliziumstäbchen unter Bildung feiner Siliziumteilchen/ die sehr gleichmäßig im gesamten Material dispergiert sind.
im Vergleich mit Aluminium-Silizium-Legierungsblechen gleicher Zusammensetzung, die aber durch Warmwalzen von Barren konvenioneller Abmessungen hergestellt wurden, die beispielsweise eine Dicke von 15 cm, hergestellt durch kontinuierliches Gießen unter direkter Kühlung mit einer Gießgeschwindigkeit von 15 cm/Minute (und entsprechende Wachstumsrate in der Größenordnung von 6 bis 8 cm/Minute) aufwiesen, zeigten die Aluminium-Silizium-Legierungsbleche die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden,eine erhebliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Es wird eine erwünschte Kombination von Streckgrenze und Verarbeitbarkeit erhalten, wenn das kaltbearbeitete Blech angelassen wurde, beispielsweise für zwei Stunden bei 300 C. Es wird angenommen, d.aß die hauptsächlichen vorteilhaften Effekte der Siliziumteilchen, und zwar im Größenbereich der durch Zerkleinerung der Siliziumstäbchen erhalten wurde, darin liegen, daß sie eine feine gleichmäßige Korngröße oder Subkorngröße beibehalten oder stabilisieren.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte der Siliziumgehalt der Legierung vorzugsweise etwas unterhalb der eutektischen Zusammensetzung liegen, um den Erstarrungsbereich zu vergrößern. Ein Siliziumgehalt von 7 bis 10 % ist beispielsweise für den vorliegenden Zweck bevorzugt. Die mechanischen Eigenschaften des Produktes können durch den Zusatz einer kleinen Menge von beispielsweise bis zu 2 % Kupfer und/oder Magnesium ( die Gesamtmenge sollte nicht höher als 3 % liegen) verbessert werden. Wenn ein solcher Zusatz gemacht wird, liegen die Mengen vorzugsweise bei 0,2 bis 1 % Kupfer oder Magnesium. Neben der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Legierungsbleches vermindert der Zusatz auch die Anisotropie zwischen den transversalen und longi-
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tudinalen Eigenschaften. Diese Zugabe vermindert keineswegs die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, die beim Einarbeiten geringer Mengen an Eisen und/oder Mangan erzielt werden, wie schon angegeben wurde. Diese verfestigen sich als ternäre intermetallische Phase mit Aluminium und Silizium. Die Menge an solchen zusätzlichen legierenden Elementen sollte jedoch nicht auf einen solchen Grad erhöht werden, daß der Volumenanteil des ausgefällten Siliziums und der ternären intermetallischen Phasen einen Wert von etwa 20 % übersteigt, da dadurch ein Abfall der Festigkeit und Duktilität erfolgen würde.
Das folgende Beispiel vergleicht die Struktur der Aluminium-Siliziumlegierung mit 9,5 % Silizium im gegossenen Zustand, wenn der Barren' einerseits konventionell als Stranggußbarren hergestellt wurde oder wenn andererseits eine dünne Platte mit hohen Wachstumsraten von mehr als 40 cm/Minute gegossen wird.
Beispiel 1
Vergleich von Aluminium-Siliziumlegierungenmit 9,5 % Silizium im gegossenen Zustand
Konventioneller Dünne Platte Strangguß direktgekühlt (D. C.)
Platte aus der Doppelwalzengießmaschine
Querschnitt 1O χ 23 cm 0,6 χ 30 cm GieSgeschwin-
digkeit
Wachstumsrate (Erstarrung)
0,7 χ 83 cm 60-80 cm/Min.
7,5-1Ocm/Min. 75-12Ocm/Min.
6-8 cm/Min. 40-60 cm/Min. 50-75 cm/Min
MikroStruktur blattähnliche feine verzweigte feine verzweigte
Siliziumbänder Siliziumstäbchen Siliziumstäbchen
Siliziumphase 2-5 /Um Querschnitt
weniger als 1/2/Um weniger als 1/2 ,um
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Das folgende Beispiel vergleicht die Festigkeit und die Dehnungseigenschaften von kaltgewalztem Blech, das aus einer Doppelwalzengießmaschine hergestellt wurde und einer dünnen Platte, die unter Direktkühlung hergestellt wurde, unter den hohen Wachstumsraten von Beispiel 1, mit kaltgewalztem Blech, hergestellt aus einem normalen Stranggußbarren, gegossen bei konventionellen Wachstumsraten der Größenordnung von 6 bis 8 cm/Minute.
Die dünne, unter Direktkühlung hergestellte Platte wurde nach einem Verfahren, das den Standardgießverfahren unter direkter Kühlung ähnlich war, gegossen, ausgenommen, daß ein sehr dünner Rohblock gegossen wurde. Die Form war eine wassergekühlte Kupferform von 19 mm Länge und es wurde ein Wasserfilm hoher Geschwindigkeit (150 cm/Sekunde) auf die entstehende Platte angewandt. Die Gießgeschwxndxgkeit lag im Bereich von 75 bis 120 cm/Minute. Die hohe Gießgeschwindigkeit in Verbindung mit der hohen Wärmeentzugsrate der dünnen Platte ergab sehr hohe Wachstumsraten in dem Mittelteil der Platte.
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Beispiel 2
Aluminium-Silizium-Legierungen
Dehnungseigenschaften
von 1 mm dicken Blechen
Material wie gewalzt YS Di
kg/mm2
(ksi)
(31)
22		 »hnung
%
7		 angelassen bei : (2 std.) hnung
1 %
16		 angelassen bei 2 (2 Std.) Ahnung
2 %
20		 angelassen bei C (2 Std.) Dehnung
ι2 %
20
(28)
20 '		 6 300°( YS De
*
kg/mm
(ksi)
(21)
15		 21 35O°( YS De
ka/mir
(icsi)
(18)
13		 21 400° YS ]
'kg/mn
(ksi)
( 15)
10		 24
A
Doppelwälzenp1atte
9,4 % Silizium
(Platte bei 275°C
geglüht)(2)		 UTS
ο
kg/mm
(ksi)
(41)
29		 UTS
kg/mm
(ksi)
(29)
20		 (18)
13		 UTS
kg/mm^
(ksi)
(27)
19		 (16)
11		 UTS
t
eg/mm'
(ksi)
(25)
18		 (12)
8
9,4 % Silizium
(Platte bei 35O°C
•geglüht)		 (39)
27		 (27)
19		 2 (27)
19		 17 (25)
18		 19 (23)
16		 20
B
Dünne Strangguß-"		 (29)
20		 5 (23)
16		 15 (17)
12		 18 (14)
10
platte
9,5 % Silizium
0,6 % Kupfer
(Platte bei 325°C
geglüht)		 (54)
38		 (32)
22		 (20)
14		 (30)
21		 (17)
12		 (28)
20
11,6 % Silizium
(Platte bei 35O°C
geglüht)		 (38)
27		 (25)
18		 7 (28)
20		 33 (27)
19		 28 30
C
Konventioneller		 (27)
19		 7 (8)
6		 25 (7)
5		 24 (7)
5		 23
Stranggußbarren
9,5 % Silizium
(Barren bei 35O°C
geglüht) (3)		 (34)
24		 (20)
14		 (9)
6		 (21)
• 15		 (9)
6		 (20)
14		 (9)
6
12,0% Silizium
(Barren bei 350 C
geglüht)		 (33)
23		 (20)
14		 (20)
14		 (21 )
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Anmerkung: 1. Zugfestigkeit (UTS) und Streckgrenze
(YS) sind Mittelwerte aus longitudinalen und transversalen Zugproben von Standardblechen; die Dehnungen wurden über 5 cm Länge gemessen.
2. 6 mm dick gegossene Platten/ die
eine Stunde lang bei den angegebenen Temperaturen geglüht wurden bevor sie zu 1 mm dicken Blechen gewalzt wurden.·
3. Im normalen Strangguß hergestellte Barren, 10 cm dick, auf 35O°C vorerhitzt, ' warm auf 6 mm gewalzt und dann auf 1 mm kaltgewalzt.
Beispiel 3
Eine unter direkter Kühlung hergestellte dünne Platte wurde aus Aluminium-Silizium-Legierungen verschiedener Siliziumgehalte in einer Dicke von 6 mm mit einer Wachstumsrate von 40 bis 60 cm/Minute hergestellt. Diese wurde dann auf ein 1 mm Stärke kalt ausgewalzt. Das Blech wurde dann teilweise bei 300°C oder 350 C zwei Stunden lang angelassen. Die Streckgrenze wurde dann gegen den prozentualen Siliziumgehalt graphisch aufgetragen, wie es in der beiliegenden Fig. 1 dargestellt ist, aus der ersehen werden kann, daß die Streckgrenze mit steigendem Siliziumgehalt progressiv anstieg innerhalb des Bereiches von 6% Silizium bis 11,5 % Silizium. ·
Die gegossene Platte die die stäbchenähnliche Siliziumphase aufweist, kann aufgewickelt werden und zum Walzen und anschließendem Glühen an andere Orte befördert werden. Schon so ist dies ein wertvoller Handelsartikel.
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Beispiel 4
Eine Aluminium-Silizium-Legierung der Zusammensetzung 9,4 % Silizium, 0,17 % Eisen, 0,03 % Titan und der Rest Aluminium (die Verunreinigungen liegen jeweils unterhalb 0,01 %) wurde in einer Hunter Engineering Doppelwalzengießmaschine (Twin Roll Caster) mit einer Geschwindigkeit von 70 cm/Minute gegossen, und zwar auf eine Dicke von 7,4 mm und Breite von 84 cm. Die geschmolzene Legierung wurde dem Oberteil der Maschine bei einer Temperatur von etwa 61O0C zugeführt.
Die gegossene Platte wurde einer Glühung oder einer Homogenisierung bei einer Temperatur im Bereich von 250 bis 400 C während wenigstens 1/2 Stunde unterworfen bevor kaltgewalzt wurde, um das Silizium aus der festen Flüssigkeit auszufällen.
Diese Glühbehandlung vermindert die Tendenz zum Brechen, das sonst während des Kaltwalzens erfolgen kann. Es ist in der Tat sehr schwierig, die Platte erfolgreich kaltzuwalzen, es sei denn, die Platte wurde vorher einer Glühbehandlung unterzogen.
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Claims (9)

1. / Aluminiumlegierungsprodukte, die aus Legierungen der folgenden Zusammensetzung gebildet werden:
Si 4 bis 15 % Cu bis zu 2 % Mg bis zu 2 % Zn bis zu 2 % Fe bis zu 2 % Mn bis zu 2 %
andere Bestandteile bis zu jeweils 0,5 % (insgesamt bis zu 1,0 %)
Al Restanteil
wobei der Eisen- und Mangan-Gesamtgehalt 3 % nicht übersteigt, das Silizium und die intermetallischen Phasen ini wesentlichen in Form von gestreckten Stäbchen vorliegen, und die Produkteim wesentlichen frei von groben primären Teilchen sind, und die in Form von Gußplatten mit einer Stärke von nicht mehr als 25 mm vorliegen.
2. Aluminiumlegierungsprodukte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumgehalt unterhalb von 12 % liegt.
3. Aluminiumlegierungsprodukte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen die folgende Zusammensetzung aufweisen:
Si 7 bis IG %
Cu bis zu 1,0 %
Mg bis zu 1,0 %
Mn bis zu 1,0 Ϊ
andere Bestandteile bis zu jeweils 0,3 % (insgesamt 1,0 %)
Al Restanteil.
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4. Aluminiumlegierungsprodukte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgende Bestand- · teile, hat in Mengen von:
Si 7 bis 10 %
Cu 0,2 bis 1 %
andere Anteile bis zu insgesamt 0,5 %.
5. Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Silizium-Legierungsblechprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aluminium-Silizium-Legierung mit einer Wachstumsrate von mehr als 25 cm/Minute in die Form einer dünnen Platte gießt, um das Silizium in Form von gestreckten Stäbchen im Größenordnungsbereich von 0,05 bis 0,5 ,u erstarren zu lassen, die gegossene * Platte um wenigstens 60 % reduziert, um die gestreckten Siliziumstäbchen zu fein verteilten,getrennten Teilchen zu -zerkleinern, diese-Platteeiner wenigstens endgültigen 10 %-igen Reduktion durch Kaltwalzen unterwirft, . um sie in die Blechform umzuwandeln, das kaltgewalzte Blech einem Glühvorgang bei einer Temperatur im Bereich von 250 bis 4000C unterwirft, wobei die Legierung die folgende Zusammensetzung aufweist:
Si 4 bis 1 5 Cu " bis zu 2 Mg bis zu 2 Zn bis zu 2 Fe bis zu 2 Mn bis zu 2
weitere Bestandteile bis zu jeweils 0,5% (insgesamt bis zu 1,0 %)
Al Restanteil
wobei der Eisen- und Mangangehalt einen Gesamtwert von 3 % nicht übersteigt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung die folgende Zusammensetzung hat:
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Si '7 bis 10 %
Cu bis zu 1 ,.© %
Mg bis %m 1 KO %
Mn bis wz 1 ,0 %
andere Bestandteile bis zu. jeweils 0,3 %■ (;inge—
samt tPO %}
Al Restauiteil.
7. Verfahren nach Anspruch €„ dadurch qr e k e η η — zeichnet, daß die Legierung die folgendeaBestandteile. . hat;:
"Si 7 bis TO %
Cu O,2 bis 1r0 %
andere Bestandteile bis zu insgesamt Or5 %.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mit einer Wachstumsrate im Bereich von 40 bis 85 cm/Minute gegossen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltgewalzte Blech bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 35O°C geglüht wird.
1.0. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichne t, daß die gegossenen Platten bei einer Temperatur von 250 bis 4000C geglüht werden, bevor sie kaltgewalzt werden.
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