DE644569C - Mit Aluminium plattiertes Zinkblech - Google Patents

Description

Die Erfindung hat ein mit Aluminium plattiertes Zinkblech oder -band zum Gegenstand. Um Zink zu Blechen oder Bändern auszuwalzen, ist es bereits bekannt, das Zink mit Aluminium ein- oder beiderseitig zu plattieren. Hierbei verwendet man jedoch nur »eines Zink. Man kann aber die Eigenschaften des Zinkbleches gemäß der Erfindung dadurch erheblich verbessern, daß man an Stelle von

to reinem Zink eine Legierung von 98 bis 99 Gewichtsprozenten Zink und 2 bis 1 Gewichtsprozent Aluminium verwendet, die, ein- oder beiderseitig mit Reinaluminium plattiert, zu Blechen und Bändern ausgewalzt wird.

Bei der Verwendung dieser Legierung als Grundmetall wird für den Walzprozeß erreicht, daß das Grundmetall im ersten Walzstrich, der eine Querschnittsverminderung um 5 ο 0/0 erfordert, einen wesentlich größeren

ao Widerstand entgegensetzt und die Zinklegie-' rung nicht mehr wie Reinzink eine ausgesprochene Neigung zeigt, seitlich über die Deckschicht aus Aluminium hinauszutreten^ und sich nicht in der Walzrichtung mehr streckt als die aufgewalzte Aluminiumschicht. Bei Verwendung von Reinzink tritt nach Auswalzung des ersten Plattierstiches bei dem vorgewalzten Blech am hinteren Ende eine erheblich überstehende Reinzinkplatte zutage, die natürlich jeweils als Abfall beim weiteren Herunterwalzen weggeschnitten werden muß. Die Verwertung der Abfälle aus Besäumung, Stanz- und Ronden schnitt en, die bei Reinzink als Plattierungsgrundlage erhebliche Schwierigkeiten bietet, ist für die Preisgestaltung des Zinkbleches von ausschlaggebender Bedeutung. In dieser Hinsicht bietet das Zinkblech gemäß der vorliegenden Erfindung den außerordentlichen Vorteil, daß sich die Abfälle der aluminiumplattierten Zinkbleche anstandslos wiederverarbeiten lassen, daß sie als Legierungszusätze ohne weiteres der zur Bereitung von Zinkschmelzc verwendeten Komposition für die Blechgrundlage zugegeben werden können, wobei der legierungsmäßige Gehalt an Aluminium lediglich durch Abfallzusatz erreicht werden kann. Das gleiche gilt natürlich auch für etwaiges Altmaterial; auch dieses kann ohne weiteres als Zuschlag zur Herstellung der neuen Legierung verarbeitet werden.

Um die Schwierigkeiten des Walzens von Zink zu Blechen und Folien zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, Feinzink oder Legierungen von Feinzink mit Zinn oder/und Aluminium zu verwenden; aber es war dabei notwendig, das Walzgut zwischen den einzelnen Walzperioden und nach dem Fertigwalzen auf etwa 200⁰ C zu erwärmen, um die den Blechen oder Folien durch das Walzen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Otto Kamps in Berlin,

verlorengegangene Geschmeidigkeit wiederzugewinnen. Ferner konnten Bleche bis auf geringe Stärken in mehreren aufeinandergelegten Lagen und unter Benutzung von Schutz hüllen gewalzt werden. Das Walzen von Blechen oder Bändern bis herunter zu Folienstärken aus dem Material gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert keine besonderen Maßnahmen dieser Art. to Systematisch unternommene Versuche haben gezeigt, daß durch die Verwendung der angegebenen Legierung als Grundlage für das Walzgut nicht nur die Eigenschaften des Zinks und des Aluminiums verbessert, sondem daß auch ganz überraschende neue Eigenschaften in den Plattierungserzeugnissen ausgelöst werden. Bleche axis Zink mit dem angegebenen niedrigen legierten Aluminiumgehalt von 1 bis 2 0/0 ergeben bei der Plattierung mit Aluminium ein Erzeugnis, das insbesondere eine wesentlich größere Festigkeit und Dehnbarkeit gegenüber solchen Plattierungserzeugnissen zeigt, bei denen gewöhnliches Zink mit Aluminium plattiert wird. Die Festigkeit bewegt sich hier je nach der Härte der Bleche zwischen der der reinen Aluminiumbleche bis zu der der Eisenbleche, während andererseits eine bei keinem anderen Metall beobachtete Steigerung der Dehnbarkeit je nach der Blechhärte von 10 bis zu 60 ο Ό erreicht wird.

Die Herstellung der Bleche gemäß der Erfindung geschieht durch Zusammenwal zen von erhitztem Zink, welches mit 1 bis 2 Gewichtsprozent Aluminium legiert ist, mit einem etwas höher erhitzten Aluminiumblech als Auflage in gewöhnlicher Weise im Blechwalzwerk. Die Höhe der Erhitzungsgrade für beide Metalle richtet sich nach den Materialstärken und schwankt zwischen 180 bis 300° C. Je nachdem ein- oder beiderseitig plattierte Zinkbleche hergestellt werden sollen, wird eine einseitige oder beiderseitige Auflage aus Reinaluminium aufgewalzt. Als überraschender Vorteil der neuen Legierung ist auch der Umstand zu bewerten, daß diese Zink-Aluminium-Legierung erheblich widerstandsfähiger gegen chemische Zersetzungen ist. Bei der einseitigen Plattierung derartigen legierten Zinkblechs mit Aluminium werden zudem die elektrischen Eigenschaften verbessert. Darum kann ein Plattiererzeugnis der erfindungsgemäßen Zusammenstellung namentlich für elektrische Batteriezwecke in der bakannten Becherform für Trockenbatterien verwendet werden, insofern die Auflösung des Zinks durch den Elektrolyten verlangsamt und egalisiert wird, so daß die Batterie dadurch länger wirksam bleibt. Außerdem kann ein solcher Becher jetzt auch leicht und einfach aus einseitig plattiertem Blech durch Stanzen hergestellt werden, was bei reinem Zink, da unstanzbar, nicht möglich ist.

Durch die Zink-Aluminium-Legierung ist es auch möglich, plattierte dichte Folien in sehr dünnen Stärken (bis 0,003^mm Stärke) auszuwalzen, da das Material durch die härtere Aluminium-Zink-Legierung noch genügende Festigkeit besitzt, was bei Reinaluminiumfolien nicht der Fall ist.

Durch geeignete Zusammensetzung oder Legierung der Aluminiumkomponente des Plattiergutes lassen sich weitere neue Eigenschäften mit der erfindungsgemäß anzuwendenden Zink-Aluminium-Legierung erzielen. Es eignen sich besonders hierzu Aluminiumlegierungen mit Silber und anderen Edelmetallen, beispielsweise mit solchen nach dem englischen Patent 354202. Diese Legierungen sind korrosionsfester als Reinaluminium; sie besitzen einen silberweißen Glanz und laufen an der atmosphärischen Luft nicht an, Eigenschaften, die das Reinaluminium in dieser Vollkommenheit nicht zeigt. Derartige Aluminiumüberzüge auf aluminiumlegierten Zinkblechen nach der Erfindung ergeben dieselben Eigenschaften wie in vorstehender Beschreibung geschildert, zuzüglich hoher Korrosionswiderstandsfähigkeit und silberweißem Aussehen.

Bei den neuen Blechen tritt nach längerem Erhitzen zwischen 100 bis 300⁰C eine intensive Diffusion beider Metalle ein. Durch Glühung wird die Zinklegierung der einen Plattierkomponente (Zink - Aluminium) dadurch aluminiumreicher und härter. Es ist somit möglich, aus mit Aluminium plattiertem Zinkblech unter Verwendung einer Zink-Aluminium-Legierung hergestellte Gegenstände nach der Fertigstellung durch z. B. den vorbeschriebenen Glühprozeß sehr hart zu machen, während die Bearbeitung vorher in ganz weichem Zustand hat vor sich gehen können.

Diffusionserscheinungen durch Wärmebehandlung sind zwar bekannt. Es handelt sich aber bei diesen Diffusionserscheinungen um Legierungen zwischen zwei Metallen, die bei einer weiteren Wärmebehandlung ineinander diffundieren, d.h. es verbinden sich noch freie Kristalle des einen Metalls mit solchen des anderen, die durch den Legierungsprozeß legierungstechnisch noch nicht zur Mischkristallbildung gekommen sind. Diese Vorgänge haben nichts gemein mit der bei dem aluminiumplattierten Zinkblech gemäß der Erfindung auftretenden Diffusion. Durch den Plattierprozeß sind durch Anrauhung die Metalle aufeinandergeschweißt, und durch die iao Erwärmung des fertigen Halbzeuges werden Diffusionsvorgänge ausgelöst, dergestalt, daß

in der Grenzzone zwischen der Zinkgrundlage des Bleches und der Aluminiumplattierschicht sich Zinkmischkristalle bilden, die je nach der Dauer der Erwärmung vom AIuminium entsprechend tief in die Zink-Aluminium-Legierung· eindringen. Diese Grenzzone wird zum Träger einer höheren Festigkeit und Härte und ist bei der Weiterverarbeitung des' plattierten Bleches dadurch von

ίο größter Bedeutung, daß dieses in seinen äußeren Schichten bei Biegung usw. die größte. Beanspruchung aushalten kann. Das Weichaluminium bildet in den inneren Zonen hingegen den Beanspruchungsträger in Eorm des gehärteten ausgewalzten Zink-Aluminium-Blechs. Durch entsprechende Wahl von Temperatur und Diffusionszeit ist es möglich, die Qualitätsziffern einzuregulieren, während bei einer Diffusionsvergiitung, wie sie normal bei Legierungen bekannt ist, lediglich ein Härteanstieg bei Absenken der Dehnung eintritt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ein- oder beiderseitig mit Aluminium plattiertes Zinkblech oder -band, dadurch gekennzeichnet, daß das Zink 2 bis 1 Gewichtsprozent Aluminium enthält und daß die Auflage aus Reinaluminium besteht.

2. Zinkblech oder -band nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumplattierschicht einen geringen Gehalt an Silber hat.

3. Aus Zinkband nach Anspruch 1 oder 2 gewalzte Folie.

4. Verfahren zum Veredeln von aus plattiertem Zinkblech gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellten Halb- oder Fertigfabrikaten, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech nach dem Walzen oder die.Gegenstände nach ihrer Formgebung einer Temperatur zwischen 100 und 3oo'^j C ausgesetzt werden.