DE696288C - Verwendung einer Zinklegierung fuer die Herstellung von Tiefziehblechen - Google Patents

Description

• Verwendung einer Zinklegierung für die Herstellung von Tiefziehblechen Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Zinklegierung zur Herstellung von Tiefziehblechen, wodurch das hierfür bisher fast ausschließlich verwendete 63er Messing weitgehend ausgetauscht werden kann.
• Eis hat bisher nicht an Bestrebungen gefehlt, das zum Tiefziehen gebräuchliche 63er Messing durch kupferarme Zinklegierungen zu ersetzen, wobei man sich von der Verwendung reinen Zinks besondere Vorteile versprach. Man hatte daher, ausgehend vom den üblichen Zinkspritzgußlegierungen anerkannt guter Dehnung, versucht, diese zu Tiefziehblechen auszuwalzen und die erhaltenen Bleche zum Tiefziehen zu verwenden. Alle diesle Bestrebungen schlugen aber bisher fehl, da sich diese Legierungen entweder Überhaupt nicht oder nur schwer walzen ließen und die erhaltenen Walzbleche keine oder aber nur eine sehr geringe Tiefziehfähigkeit aufwiesen, die außerdem, noch mit dem Alter der Bleche abnahm.
• überraschenderweise konnten die geschilderten Schwierigkeiten überwunden werden, wem man das der Kupfer-Aluminium-Zink Legierung zum Zwecke der Zurückdrängung der interkristallinen Korrosion zugesetzte Magnesium in der Legierung fortließ und ein kadmiumfreies Zink zur Herstellung der Legierung verwandte.
• Durchgeführte Untersuchungen ergaben, daß schon ein Zusatz von o,oo2% Magnesium zu einer Kupfer-Alumimium-Zink-Legierung die Tiefziehfähigkeit derselben auf die Hälfte herabsetzte und daß nach Zulegieren von o,oI% Magnesium die Tiefziehfähigkeit nur mehr 1/4 der der magnesiumfreien Legierung betrug.
• Ein, Cadmiumgehalt von 0,0020/0 setzt die Tefziehfähigkeit um etwa io% und ein solcher vorn o,o i % UM ietwa 25% herab.

  Veränderung

  der Tiefziehfähigkeit durch

  Magnesium und Cadmium

  Zusammensetzung der Legierung Tiefungswerte -

  g g g nach

  Ehrichsen

  % Cu % Al % Mg % Cd % Zu 0.4 mm Blechdicke

  5 0,2 - - Rest I9

  5 0,2 0,002 - - lI-

  5 02 0,0I _ _ 5.5

  5 0,2 0,02 5.5

  5 0,2 - 0,002 - 17

  5 ö,2 - o,öI - I4

  5 0,2 - 0,05 - I3

  Die festgestellte Notwendigkeit, Magnesium selbst in allergeringsten Mengen von Kupfer-Aluminium-Zink-Legierungen fernzuhalten, die zu Tiefziehblechen verarbeitet werden sollen, zwang zur Beschreitung neuer Wege, da ja derartige Legierungen auch alterungsbeständig sein müssen.
• Ein Weglassen des Aluminiums aus der Legierung hätte hinsichtlich der Alterungsbeständigkeit keine wesentlichen Vorteile ergeben und andere Nachteile zur Folge gehabt. Aluminiumfreie Zinklegierungen lösen z. B. Eisen in sehr hohem Maße, so däß die Herstellung dieser Legierungen in eisernen Gefäßen ummöglich ist.
• Durch umfangreiche Untersuchungen wurde gefunden, daß eine Zinklegierung mit etwa 5% Kupfer und einem 0,2% nicht übersteigenden Gehalt an Aluminium vollkommen alterungsbeständig ist und daß dieser Gehalt an Aluminium hierbei bereits ausreicht, die Eisenlöslichkeit so weit zu verringern, daß eine Herstellung der Legierung in eisernen Gefäßen ohne Nachteil möglich ist. Zinklegierungen mit etwa 5% Kupfer und Aluminiumgehalten über 0,2% erwiesen sich nicht mehr als alterüngsbeständig, so daß die oberste Grenze des zulässigen Aluminiumgehaltes mit 0,2% festgestellt werden konnte.
• Die gemäß der Erfindung zur Verwendung kommende aus 5% Kupfer, o, i bis o,2% Aluminium sowie cadmium- und magnesiumfreiem Zink bestehende Legierung weist in gewalztem. Zustände eine Festigkeit von 28 bis 33 kg/mm2 bei einer Dehnung von 6o bis 40% auf.
• Gewalztes 63er Mesising besitzt unter den gleichen Bedingungen eine Festigkeit von 29 bis 35 kg/mm2 bei etwa 45% Dehnung.
• Die nach E r i c h s e n gemäß Werkstoff-Handbuch für Nichteisenmetalle Würkstoffglatt B7 durchgeführten Tiefziehversuche ergaben bei einem o,4mm stärken Blech bei der erfindungsgemäß verwendeten Legierung Tiefungswerte vom. I8 bis I 9 mm gegen I2,2mm bei Messingdruckblech.

  Zusammen- Tiefungs-

  Setzung Festigkeit Dehnung werte

  der Legierung kg/mm² in mm

  5%,Cu, o,2%Al,

  Rest Zink. 28 bis 33 6o bis 4o I8 bis I9

  63er Messing .. 29 bis 35 45 12,2

  Die Abhängigkeit der Tiefüng vom Kupfergehalt der Legierung geht aus nachstehender Tabelle hervor.

  Zusammensetzung der Legierung Tiefungswerte

  nach Erichsei

  % cu % Al i Ar% Zn Blectldnk z o.4i mm

  6 und 5 0,2 93,8 94,8 I8 bis I9

  0,2 95,8 I6

  3 0,2 96,8 I2

  2 0,2 97,8 9

  I 0,2 98,8 B

  reines Elektrolytzink 99,99 % IImm b. 20 kg Festigkeit Die besten Werte hirnsichtlich der Tiefung ergab eine Legierung mit etwa 5% Kupfer, ö,2% Aluminium, Rest cadmiumfreies Elektrolytzink hoher Reinheit, während bei einem Kupfergehalt vorn 3% bereits Tiefungswerte erreicht wurden, die den bei 63er Messing erhaltenen entsprechen.
• Die Erfindung erstreckt sich demnach auf die Verwendung einer Zinklegierung aus 3 bis 6% Kupfer, o, i bis o, 2 % Aluminium, Rest Zink für die Herstellung von Tiefziehblechen.
• Kupferaluminiumhaltige Zinklegierungen mit der Maßgabe, daß der Kupfergehalt höher als der Aluminiumgehalt und der Zinkgehalt wiederum höher als der Kupfergehalt bemessebn ist, sind bereits als Gußlegierungen bekannt, jedoch war diesen Angaben. nicht ohne weiteres zu entnehmen, daß sich die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen, bei denen den Gehalten der Zusatzkomponenten enge Grenzen gezogen sind, besonders gut für die Herstellung von Ti@efziehblechen eignen.
• Die Walzbleche werden durch kreuzweises Walzen -hergestellt. Als beste Walztemperatur hat :sich eine solche vorn i 8o bis 220°C ergeben. Höhere und tiefere Temperaturen beim Walzen beeinträchtigen die Tiefziehfähigkeit der erhaltenen Bleche.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verwendung einer Zinklegierung, bestehend aus 3 bis 6% Kupfer, o,I bis o,2% Aluminium, Rest Zink, zur Herstellung von Tiefziehblechen.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Tiefziehblechen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche durch kreuzweises Walzes bei Temperaturen zwischen i8o und 22o° C hergestellt werden.