DE69725170T2

DE69725170T2 - Mehrschichtige metallverbundwerkstoffe hergestellt durch stranggiessen von metallverbundsträngen

Info

Publication number: DE69725170T2
Application number: DE69725170T
Authority: DE
Inventors: Johann Alfred HASZLER; Franz Dietmar BRANDNER
Original assignee: Corus Aluminium Walzprodukte GmbH
Current assignee: Novelis Koblenz GmbH
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2017-12-02
Also published as: JP4159610B2; CN1113712C; EP0946315A1; US6495269B1; CN1244148A; CA2273923C; ATE250476T1; DE69725170D1; US20030062143A1; AU5955398A; WO1998024571A1; CA2273923A1; EP0946315B1; JP2001505131A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein metallurgisches Produkt, das einen Kern, an wenigstens einer Seite des Kerns eine Zwischenschicht, die mit dem Kern verbunden ist, und eine Plattierung aufweist, die mit der Zwischenschicht verbunden ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen metallurgischen Produkts. Die Erfindung betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein solches metallurgisches Produkt in Form eines Hartlötblechs oder eines Hartlötgrobblechs sowie eine hartgelötete Baugruppe, die das metallurgische Produkt als wenigstens ein Bauteil umfaßt.
STAND DER TECHNIK
Ein metallurgisches Produkt, das eine Kernlegierung mit einer Zwischenschicht an wenigstens einer Seite und wenigstens eine Plattierungsschicht aufweist, die mit der Zwischenschicht verbunden ist, wurde erhalten, indem die verschiedenen Schichten zusammen gewalzt wurden. Die US-A-2821014 beschreibt typisch dieses Verfahren und Produkt. Ein Nachteil des Walzplattierens liegt in der Handhabung und Verarbeitung, z. B. der Walz- und Oberflächenbehandlung aller dieser verschiedenen Typen von Schichten. Folglich ist Walzplattieren zeitaufwendig und teuer.
Ebenso ist die direkte Haftung von Plattierschichten an einer Kernschicht zur Herstellung von Hartlötblech durch Walzen z. B. aus der EP-A-326337 bekannt.
Die US-A-5,476,725 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Hartlötprodukts mit einem Aluminiumkern und wenigstens einer plattierten Schicht. Die Plattierschicht oder die Schichten in Bandform werden gleichzeitig mit einem geschmolzenem Kernmaterial gegenüberliegenden gekühlten Walzen zugeführt, das beim Kontakt mit der Plattierschicht oder den Schichten verfestigt wird. Festzustellen ist, daß die Plattierschicht zwar bei einer niedrigeren Temperatur als der Kern schmilzt, aber nicht schmilzt, wenn sie mit dem geschmolzenen Material in den Walzenangriff gelangt. Danach wird das Verbundmaterial kaltgewalzt. Bei einer Variante des Verfahrens werden Zwischenlagen aus Zink thermisch auf die Plattierbänder gespritzt, während sie von Coils abgewickelt werden, bevor die Bänder mit dem geschmolzenen Kernmaterial in Kontakt gelangen. Ein ähnliches Verfahren ist in der JP-A-56-091970 beschrieben.
Die JP-A-61-111745 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Materials, das zum Hartlöten an ein anderes Element gedacht ist, um eine korrosions- und verschleißfeste Schicht vorzusehen. Das Hartlotmaterial wird als Band an einer von zwei Walzen verfestigt, und ein zweites geschmolzenes Metall in Form einer Co-Legierung, die Keramikfasern enthält, wird an dem Band an dem Spalt der zwei Walzen verfestigt.
Die WO-94/13472 offenbart ein plattiertes metallurgisches Produkt, z. B. ein Aluminiumverbundblech zur Verwendung beim Hartlöten und Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts. In dem plattierten metallurgischen Produkt kann eine Verstärkungsschicht vorliegen. Das Verbundblech wird nach dem Verfahren durch Walzengießen eines geschmolzenen Al- oder Al-Kernlegierungsmaterials hergestellt, während gleichzeitig ein Bandblech aus Al-Hartlotmaterial zugeführt wird.
Die DE-A-4420697 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für verbundmäßig DC-gegossene Materialien, wobei zwei verschiedene Legierungszusammensetzung während des DC-Gusses unter Verwendung eines dedizierten Schwimmersystems miteinander in Kontakt gebracht werden.
Die US-4,567,936 offenbart ein Verfahren und ein System zum kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Gießen eines Aluminium-Lithium-Legierungsverbundbarrens durch Gießen einer dünnen Schicht aus Aluminium an der Außenfläche der Al-Li-Kernlegierung erst nach vollständiger Erstarrung der Al-Li-Kernlegierung. Das Verfahren ist dazu gedacht, die Al-Li-Legierung während des Gießens und nachfolgender Herstellungs- und Verarbeitungsoperationen vor Oxidation und anderer unerwünschten Reaktionen zu schützen.
Die EP-A-0326337 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Aluminiumverbundblechprodukts zum Hartlöten, das folgende Schritte umfaßt: (a) ein Kernmaterial auf Aluminiumbasis wird gegossen; (b) das Kernmaterial im Gußzustand wird mit einer Hartlötlegierung auf Aluminiumbasis plattiert, mit Warmwalzen, um ein Blechprodukt zu bilden; und (c) ferner wird das Blechprodukt auf die endgültige Stärke kaltgewalzt.
Im folgenden werden einige Stellen aus dem Stand der Technik erörtert, die allgemein Gußverfahren betreffen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein metallurgisches Produkt des oben beschriebenen Typs vorzugehen, das im Vergleich zu vorhandenen Produkten kostengünstiger hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß ist nach einem ersten Gesichtspunkt ein metallurgisches Produkt vorgesehen, das einen Kern, an wenigstens einer Seite des Kerns eine mit dem Kern verbundene Zwischenschicht und eine mit der Zwischenschicht verbundene Plattierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Zwischenschicht ein Verbundgußmaterial sind, die an ihrer gegenseitigen Grenzfläche eine Bindung haben, die durch ihre gleichzeitige Erstarrung aus in Kontakt tretenden Schmelzen ihrer jeweiligen Materialien in einem Gußverfahren gebildet ist, und wobei der Kern eine Aluminiumlegierung ist und die Plattierung eine Aluminiumhartlötlegierung mit einer Solidustemperatur ist, die sich von derjenigen des Kerns unterscheidet.
Erfindungsgemäß ist nach einem zweiten Gesichtspunkt ein metallurgisches Produkt vorgesehen, das einen Kern, an wenigstens einer Seite des Kerns eine mit dem Kern verbundene Zwischenschicht und eine mit der Zwischenschicht verbundene Plattierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Zwischenschicht ein Verbundgußmaterial sind, die an ihrer gegenseitigen Grenzfläche eine Bindungszone haben, die durch gegenseitige Mischung ihrer jeweiligen Zusammensetzungen im geschmolzenen Zustand vor ihrer Erstarrung in einem Gußverfahren gebildet ist, und wobei der Kern eine Aluminiumlegierung ist und die Plattierung eine Aluminiumhartlötlegierung mit einer Solidustemperatur ist, die sich von derjenigen des Kerns unterscheidet.
Das metallurgische Produkt nach dieser Erfindung ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Zwischenschicht in einem Gußverfahren gebunden werden, bei welchem der Kern und die Zwischenschicht gleichzeitig aus dem geschmolzenen Zustand verfestigt werden, um ein Verbundmaterial zu bilden. Daraufhin wird die Plattierschicht aufgebracht. Die Kernlegierung und die Zwischenschichtlegierung werden gleichzeitig während eines kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Gußverfahrens derart aus dem geschmolzenen Zustand verfestigt, daß der erhaltene verfestigte Kern wenigstens an einer Seite und bevorzugt an der gesamten Außenfläche mit der Zwischenschicht überdeckt ist, so daß ein Verbundgußmaterial gebildet ist. Solch ein Verbundgußmaterial wird mit deutlich geringeren Kosten als ein herkömmliches walzplattiertes Verbundmaterial erhalten, da ein Schälen der Kernlegierung und die Schritte des Gießens, Walzens und der Oberflächenbehandlung der Zwischenschicht vor der Verbindung mit dem Kern nicht mehr erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der hervorragend starken Bindung zwischen der Zwischenschicht und dem Kern aufgrund ihrer gleichzeitigen Erstarrung in Kontakt miteinander. Dieser Kontakt der beiden geschmolzenen Materialien mit dem nachfolgenden Mischen an ihrer Grenzfläche erzeugt in dem verfestigten Produkt eine schmale Grenzflächenbindungszone, die eine metallurgische Beschaffenheit hat, die für das Produkt und das Verfahren dieser Erfindung charakteristisch ist. Eine solche Grenzflächenbindungszone ist von dem Fachmann für dieses Produkt leicht zu erkennen, und sie unterscheidet sich von den oben beschriebenen Produkten aus dem Stand der Technik und ist davon zu unterscheiden, bei welchen eine oder beide Schichten vor der Bindung fest sind.
Bei dem metallurgischen Produkt nach der Erfindung in Form eines Grobblechs oder Blechs hat wenigstens an einer Seite des Kerns die Zwischenschicht bevorzugt eine Dicke von 1–30% der Dicke des Verbundgußmaterials. Im Falle eines Produkts der Erfindung in Form eines Stabs, einer Stange oder eines Drahts hat die Zwischenschicht ebenso bevorzugt 1–30% des Radius (Halbbreite) des Verbundgußmaterials. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität in der Dicke der Zwischenschicht, wobei diese Flexibilität im Vergleich zu Walzplattieren deutlich größer ist.
Mit der Erfindung läßt sich der Vorteil erhalten, daß der Kern und die Zwischenschicht an ihrer Grenzfläche im wesentlichen frei von Oxiden sind. Ein wichtiger Vorteil eines solchen Verbundgußmaterials im Vergleich zu walzplattiertem Material liegt in der verbesserten Bindung zwischen dem Kern und der Zwischenschicht, da an ihrer Grenzfläche keine Oxide oder Oxidverbindungen vorliegen. Solche Verbindungen können bei walzgebundenem Material selbst nach einer ordentlichen Oberflächenbehandlung vor dem Walzplattieren anwesend sein.
Bei dem metallurgischen Produkt nach der Erfindung hat die Plattierung bevorzugt eine Solidustemperatur, die unter derjenigen des Kerns liegt. Das metallurgische Produkt ist bei diesen Ausführungsformen sehr geeignet für Hartlötblechanwendungen.
Der Kern ist eine Aluminiumlegierung, die das Produkt für einen weiten Bereich von Anwendungen, z. B. Hartlötblech geeignet macht. Je nach den geforderten Endeigenschaften für die Anwendung oder die Verwendung des metallurgischen Produkts kann man eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung als Kernlegierung, z. B. die Legierungen der Serien AA2xxx, AA6xxx oder AA7xxx, oder eine nicht wärmebehandelbare Legierung auswählen, z. B. die Legierungen der Serien AA3xxx oder AA5xxx.
Die Zwischenschicht hat bevorzugt ein Korrosionspotential, das sich von demjenigen des Kerns unterscheidet und bevorzugt niedriger als bei dem Kern ist. In diesem Fall wirkt die Zwischenschicht als anodische Zwischenschicht und verbessert die Korrosionsbeständigkeit des metallurgischen Produkts. Je nach dem Typ der Kernlegierung und der Anwendung oder der Verwendung des metallurgischen Produkts kann man eine Zwischenschicht mit einer wärmebehandelbaren Aluminiumlegierung, z. B. den Legierungen der Serien AA2xxx, AA6xxx oder AA7xxx, oder eine Zwischenschicht mit nicht wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen vorziehen, z. B. den Legierungen der Serien AA1xxx, AA3xxx oder AA5xxx. Alternativ ist die Verwendung von Zink oder einer Zinklegierung oder einer Zink enthaltenden Aluminiumlegierung möglich.
Die Zwischenschicht bildet auf bekannte Weise bevorzugt ein Diffusionsdiaphragma zwischen der Plattierung und dem Kern. In diesem Fall schirmt die Zwischenschicht das Kernmaterial gegen Elemente ab, die während des Hartlötens aus der geschmolzenen Hartlötlegierung kommen und umgekehrt. Je nach dem Typ der Kernlegierung und der Anwendung oder der Verwendung des metallurgischen Produkts kann man eine Zwischenschicht mit einer wärmebehandelbaren Aluminiumlegierung, z. B. den Legierungen der Serien AA2xxx, AA6xxx oder AA7xxx, oder eine Zwischenschicht mit einer nicht wärmebehandelbaren Aluminiumlegierung bevorzugen, z. B. den Legierungen der Serien AA1xxx, AA3xxx oder AA5xxx. Vgl. US-A-2,821,014 zu weiteren Informationen über Sperrschichten zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung des metallurgischen Produkts der Erfindung vorzusehen.
Das Verfahren nach dieser Erfindung umfaßt folgende Schritte:

(i) das Verbundgußmaterial mit dem Kern und der mit dem Kern verbundenen Zwischenschicht wird durch eine Verfahren des halbkontinuierlichen DC-Gießens oder des kontinuierlichen Gießens des Kerns und der Zwischenschicht derart vorbereitet, daß ihre jeweiligen Schmelzen gleichzeitig beim Kontakt miteinander erstarren, und
(ii) die Plattierung wird nach dem Erstarren der Zwischenschicht mit der Zwischenschicht verbunden.

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Kern und die Zwischenschicht in einem Verfahrensschritt verbunden werden, wobei das Walzen eines Grobblechs aus dem Zwischenschichtmaterial und Oberflächenbehandlungen des Kerns und des Zwischenschichtmaterials vermieden werden. Auf diese Weise lassen sich deutlich Verfahrenskostenersparnisse erzielen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt darin, daß die Kernlegierung flexibel gewählt werden kann. Unherkömmliche Kernlegierungen können verarbeitet werden, z. B. hochfeste Legierungen der Serie AA7xxx, die zwischen der Plattierung und dem Kern eine funktionelle Zwischenschicht haben.
Kontinuierliche und halbkontinuierliche DC-Gußverfahren werden bei dem Verfahren der Erfindung zur Ausbildeung der Verbundgußmaterialen vewendet, z. B. die Gußtechniken oder -verfahren, die aus den Patentveröffentlichungen EP-A-0596134 und DE-A-4420697 bekannt sind. Zur Vervollständigung der Offenbarung aus dem Stand der Technik sei hier erwähnt, daß viele andere kombinier te Gußtechniken bekannt sind, bei denen zwei Metalle verfestigt werden bzw. erstarren. Beispielhaft seien die DE-A-844806, die US-A-4,567,936, die GB-A-2204518 und die EP-A-596134 genannt, aber diese betreffen nicht die gleichzeitige Erstarrung von zwei geschmolzenen Metallen, die miteinander in Kontakt stehen.
Bevorzugter wird ein DC-Gußverfahren oder ein modifiziertes Verfahren wie dasjenige der DE-A-4420697 verwendet, weil das Verfahren auf diese Weise bei bestehenden Gießstationen angewandt werden kann, ohne daß deutliche Investitionen für eine neue Gießmaschine und die erforderlichen Infrastrukturen sowohl für Barren als auch für Strangpreßbolzen benötigt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Dicke des Verbundgußmaterial nach dem Gießen mehr als 100 mm, und im Falle eines Strangpreßbolzens betragt der Durchmesser des Verbundmaterials mehr als 100 mm, obwohl Walzblöcke mit einem kleineren Durchmesser hergestellt werten können ("Strangpreßbolzen" ist ein Begriff, der im Stand der Technik typischerweise zur Beschreibung eines zylindrischen Produkts verwendet wird, das einem Strangpressen unterzogen werden kann, obwohl bei der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche Nachbehandlung wie Walzen verwendet werden kann. Dies ermöglicht die Herstellung des Verbundmaterials unter Verwendung herkömmlicher DC-Gußtechniken oder geringen Modifizierungen davon. Auf diese Weise lassen sich weitere Kosteneinsparungen erreichen.
Die Bindung zwischen der Plattierung läßt sich durch Verwendung einer herkömmlichen Walzplattierungstechnik oder Modifizierungen davon halten. Allerdings können auch andere Techniken wie Eintauchen, thermisches Spritzen oder Schmelzen im Lichtbogen verwendet werden, um die Plattierung auf die Zwischenschicht aufzubringen.
Hintergrundinformationen zum Galvanisieren, Beschichten und zur Oberflächenbehandlung lassen sich in den folgenden zwei Quellen und den Angaben in ihren Bibliographien finden:

(1) Metals Handbook, neunte Auflage, Vol. 5, "Surface Cleaning, Finishing and Coating", American Society for Metals (ASM), Metals Park, Ohio (1982; and
(2) ASM Handbook, Vol. 18, "Friction, Lubrication and Wear Technology", ASM International, Metals Park, Ohio (1992).

Unter den verschiedenen Optionen zum Galvanisieren, Beschichten und zur Oberflächenbehandlung ist das Walzplattieren für die Grobblech- und/oder Blechprodukte der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird das Verbundgußmaterial bevorzugt homogenisiert, und bevorzugt vor dem Schritt (ii) homogenisiert. Je nach dem Typ der Legierung, die für den Kern und die Zwischenschicht gewählt ist, kann die Homogenisierung erforderlich sein, um die Verarbeitung des Verbundmaterials zu verbessern, beispielsweise um die Formbarkeit während des Walzens zu verbessern. Die Homogenisierung ist ein bekannter Verfahrensschritt, der durchgeführt wird, um Restspannungen aus dem Gießen zu reduzieren und die Mikroseigerung von Legierungselementen zu reduzieren.
Das Verbundgußmaterial wird bevorzugt vor dem Schritt (ii) warmgewalzt. Je nach der Dicke, die für das Verbundgußmaterial gefordert ist, kann es vor dem Plattieren gewalzt und bevorzugter warmgewalzt werden. Das Verbundgußmaterial wird bevorzugt vor dem Warmwalzen homogenisiert.
Das Verbundgußmaterial wird typischerweise vor dem Schritt (ii) oberflächenbehandelt. Durch die Oberflächenbehandlung, z. B. Schälen, chemisches Ätzen und viele andere mögliche Behandlungen oder Kombinationen daraus, kann die Bindung zwischen der Zwischenschicht und der Plattierung verbessert werden.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt (iii) umfassen, bei dem das Produkt zu einem Blechprodukt oder Grobblechprodukt gewalzt wird. Ebenso können Wärmebehandlungen in jedem Stadium während des Walzens oder danach angewandt werden, um die erforderlichen Endeigenschaften des Grobblech- oder Blechprodukts zu erhalten, oder sie können angewandt werden, um die Verarbeitung während des Walzens zu verbessern.
Die Erfindung betrifft ferner ein Blechprodukt, das durch Verarbeitung des metallurgischen Produkts nach der Erfindung oder durch das Verfahren nach der Erfindung erhalten wurde, wobei das Blechprodukt eine Dicke von weniger als 3 mm und bevorzugter weniger als 2 mm hat. Genauer betrifft die Erfindung auch ein Blechprodukt, das durch Verarbeitung des metallurgischen Produkts nach der Erfindung oder durch das Verfahren nach der Erfindung erhalten wurde, wobei das Blechprodukt ein Hartlötblech ist. Durch Verwendung des metallurgischen Produkts nach der Erfindung lassen sich viele verschiedene mögliche Kombinationen aus dem Kern, der Zwischenschicht und der Plattierung erhalten, die als Hartlötbleche und für Hartlötblechanwendungen sehr geeignet sind. Die Plattierung weist beispielsweise Si in einem Bereich von 3–18% oder eine Aluminiumlegierung auf, die aus den Legierungen der Serie AA4xxx stammt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Grobblechprodukt, das durch Verarbeitung des metallurgischen Produkts nach der Erfindung oder durch das Verfahren nach der Erfindung erhalten wurde, wobei das Grobblechprodukt eine Dicke im Bereich von 3–8 mm hat.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des metallurgischen Produkts nach der Erfindung oder des durch das Verfahren nach der Erfindung erhaltenen Produkts als Hartlötblech, z. B. als Teil einer Baugruppe und zum Verbinden der Baugruppe; oder zur Verwendung als Teil einer Baugruppe und zum Verbinden der Baugruppe durch Erwärmen der Baugruppe über die Solidustemperatur der Plattierung; oder als Teil einer Baugruppe, die wenigstens einen Wärmetauscher aus einer Röhren- und Kühlrippen- oder einer Grobblech- und Kühlrippenkonstruktion aufweist, die durch eine mechanische Verbindung in Wärmetauscherbeziehung gehalten wird; oder als Teil einer Baugruppe, die einen Wärmetauscher aus einer Röhren- und Kühlrippen- oder einer Grobblech- und Kühlrippenkonstruktion aufweist, die bei einem weiteren geeigneten Verwendungsbeispiel durch die geschmolzene Plattierung in Wärmetauscherbeziehung gehalten wird.
BEISPIEL
Das folgende Mehrschichtprodukt wurde in einem Pilotmaßstab hergestellt.
Ein Walzblock mit einer Länge von etwa 1500 mm und einem Gesamtdurchmeser von 255 mm wurde unter Verwendung der Gußtechnik aus der DE-A-4420697 gegossen, bei gleichzeitiger Erstarrung des Kerns und der Zwischenschicht, während ihre jeweiligen Schmelzen in Kontakt sind. Der Durchmesser des Kerns betrug 221 mm, und der Rest war die Zwischenschicht. Die Kernlegierung hat eine chemische Zusammensetzung innerhalb des Bereichs AA6063, und die Zwischenschicht lag innerhalb des Bereichs AA3003 mit einer weiteren Beigabe von 1,3 Gew.-% Zink. Der gegossene Verbundwalzblock wurde längsweise in Abschnitte von 500 mm geschnitten. Die Abschnitte wurden für 8–12 Stunden bei 560– 580°C mit einer Aufwärm- und Abkühlgeschwindigkeit von etwa 35°C/Stunde homogenisiert. Die Abschnitte wurden in eine rechteckige Gestalt mit der erforderlicher: Dicke warmgewalzt. Alternativ könnte geschmiedet werden. Die Zwischenschicht wurde geschält, um die erforderliche Dicke der Schicht bei der endgültigen Dicke zu erhalten. Der geschälte Abschnitt wurde nur mit einer Plattierung an einer Seite der Zwischensicht walzplattiert. Das Plattiermaterial lag innerhalb des Bereichs AA4004. Das Mehrschichtprodukt wurde auf 3,5 mm warmgewalzt und ferner auf 0,35 mm kaltgewalzt. Während des Kaltwalzens wurde bei einer Temperatur von 360°C ein Zwischenglühen angewandt. Das endgültige Mehrschichtblechprodukt hat eine Dicke von 0,35 mm, von der etwa 10% die Plattierschicht und 35–45 μm die Zwischenschicht ausmachen. Das Mehrschichthartlötblechprodukt wurde in einem SWAAT-Test nach ASTM G-85 getestet, und es hat eine Korrosionslebensdauer von mehr als 25 Tagen ohne Perforationen. Dies ist im Vergleich zu einem Mehrschichthartlötblech, das durch herkömmliches Walzplattieren mit einer ähnlichen Zusam mensetzung und Dicke der verschiedenen Schichten erhalten wurde, ein ähnliches Testergebnis.
Auf diese Weise wird ein Mehrschichtprodukt erhalten, das die folgenden Vorteile aufweist:

– es hat Korrosionseigenschaften und mechanische Eigenschaften, die denjenigen eines herkömmlichen walzplattierten Materials ähnlich sind;
– es besitzt eine große Flexibilität bei der Legierungszusammensetzung;
– es kann in bestehenden Produktionsanlagen hergestellt werden;
– es wird bei geringeren Kosten hergestellt;
– es hat eine verbesserte Bindung zwischen dem Kern und der Grenzflächenschicht.

Claims

Metallurgisches Produkt, das einen Kern, an wenigstens einer Seite des Kerns eine mit dem Kern verbundene Zwischenschicht und eine mit der Zwischenschicht verbundene Plattierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Zwischenschicht ein Verbundgußmaterial sind, die an ihrer gegenseitigen Grenzfläche eine Bindung haben, die durch ihre gleichzeitige Erstarrung aus in Kontakt tretenden Schmelzen ihrer jeweiligen Materialien in einem Gußverfahren gebildet ist, und wobei der Kern eine Aluminiumlegierung ist und die Plattierung eine Aluminiumhartlötlegierung mit einer Solidustemperatur ist, die sich von derjenigen des Kerns unterscheidet.
Metallurgisches Produkt, das einen Kern, an wenigstens einer Seite des Kerns eine mit dem Kern verbundene Zwischenschicht und eine mit der Zwischenschicht verbundene Plattierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Zwischenschicht ein Verbundgußmaterial sind, die an ihrer gegenseitigen Grenzfläche eine Bindungszone haben, die durch gegenseitige Mischung ihrer jeweiligen Zusammensetzungen im geschmolzenen Zustand vor ihrer Erstarrung in einem Gußverfahren gebildet ist, und wobei der Kern eine Aluminiumlegierung ist und die Plattierung eine Aluminiumhartlötlegierung mit einer Solidustemperatur ist, die sich von derjenigen des Kerns unterscheidet.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 1 oder 2, das ein Grobblech oder ein Blech ist, und bei welchem wenigstens an einer Seite des Kerns die Zwischenschicht in Dickenrichtung des Grobblechs oder Blechs eine Dicke im Bereich von 1–30% der Dicke des Verbundgußmaterials hat.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Zwischenschicht im Schnitt quer zu der Längsrichtung des Stabs, der Stange oder des Drahts eine Dicke im Bereich von 1–30% des Radius des Verbundgußmaterials hat.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Kern und die Zwischenschicht an ihrer Grenzfläche im wesentlichen frei von Oxiden sind.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Plattierung eine Solidustemperatur hat, die unter derjenigen des Kerns liegt.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 6, bei welchem die Plattierung eine Aluminium-Hartlötlegierung ist.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Kern eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung aufweist.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Kern eine nicht wärmebehandelbare Aluminiumlegierurg aufweist.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Zwischenschicht ein Korrosionspotential hat, das sich von demjenigen des Kerns unterscheidet.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die Zwischenschicht ein Korrosionspotential hat, das niedriger als dasjenige des Kerns ist.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem die Zwischenschicht als Diffusionsdiaphragma zwischen der Plattierung und dem Kern wirkt.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem die Zwischenschicht eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung aufweist.
Metallurgisches Produkt nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem die Zwischenschicht eine nicht wärmebehandelbare Aluminiumlegierung aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines metallurgischen Produkts nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das folgende Schritte umfaßt: (i) das Verbundgußmaterial mit dem Aluminiumlegierungskern und der mit dem Kern verbundenen Zwischenschicht wird durch ein Verfahren des halbkontinuierlichen DC-Gießens oder des kontinuierlichen Gießens des Kerns und der Zwischenschicht derart vorbereitet, daß ihre jeweiligen Schmelzen gleichzeitig beim Kontakt miteinander erstarren, und (ii) die Plattierung wird nach dem Erstarren der Zwischenschicht mit der Zwischenschicht verbunden.
Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem das Verbundgußmaterial nach dem Gießen eine Dicke von wenigstens 100 mm hat.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem das Verbundgußmaterial vor dem Schritt (ii) einer Homogenisierungswärmebehandlung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei welchem das Verbundgußmaterial vor dem Schritt (ii) warmgewalzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei welchem das Verbundgußmaterial vor dem Schritt (ii) einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei welchem das Produkt nach dem Schritt (ii) zu einem Blech- oder Grobblechprodukt gewalzt wird.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 1 in Form eines Blechprodukts für eine Dicke von weniger als 3 mm.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 1 oder 21 in Form eines Hartlötblechs.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 22, bei welchem die Plattierung eine Aluminiumlegierung mit einem Si-Gehalt im Bereich von 3 bis 18 Gew.-% ist.
Metallurgisches Produkt nach Anspruch 1 in Form eines Grobblechprodukts mit einer Dicke im Bereich von 3 bis 8 mm.
Verwendung eines metallurgischen Produkts nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zum Zusammenbauen von Al- oder Al-Legie- rungsteilen mittels Hartlöten.
Verwendung eines metallurgischen Produkts nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in Form eines Hartlötblechprodukts zum Zusammenbauen eines Wärmetauschers aus einer Röhren- und Kühlrippen- oder einer Grobblech- und Kühlrippenkonstruktion mittels Hartlöten.