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Verwenduhg von veredelbaren Aluminiumlegierungen für Tiefziehzwecke
Es ist bekannt, daß die hochfesten, veredelharen Aluminiumlegierungen an sich eine
für die meisten Fälle ausreichende Verformbarkeit besitzen. Für- Tiefzieh- und Drückarbeiten
u. dgl. werden jedoch oft erheblich höhere Anforderungen an die Verformbark,eit
gestellt. Uin diesen Änsprüchen gerecht zu werden, hat man schon früher unter Verzicht
auf einen Teil der Festigkeitseigenschaften veredelbare Aluminiumlegierungen für
Tiefziehzwecke entwickelt. Diese hatten einen Kupfergehalt von' 2 bis 3 °% und einen
Magnesiumgehalt von rund o,5 °!o.
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Trotz der guten Verfärmungs,eigenschaften dieser veredelbaren Tiefziehlegierungen
muß-. ten bei Tiefzieharbeiten, insbesondere bei schwierig geformten Teilen, noch
Wärmebehandlungen eingeschaltet werden, um' die Weiterverarbeitung zu ermöglichen.
Hierbei, insbesondere wenn die Wärmebehandlung aus besonderen Gründen bei etwa 500°
C. durchgeführt wurde, hat sich gezeigt, daß die bekannte Legierung mit 2 bis 3
% Kupfer und rund o,5 °/o Magnesium leicht zur Bildung eines groben Kornes neigt,
welches für die Weiterverarbeitung ungünstig ist. Auch selbst wenn keine erhebliche
Weiterverarbeitung mehr beabsichtigt ist und die Wärmebehandlung die abschließende
Veredlungsbehandlung darstellt, muß das Grobkörnigwerden des fertigen Teiles als
eine unangenehme Erscheinung angesprochen werden, da auch die Festigkeitseigenschaften
dadurch in Mitleidenschaft gezogen werden. Es lag daher der Wunsch vor, diesen Mangel
zu beseitigen.
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Gemäß Erfindung wird die Erscheinung unerwünschter Grobkornbildung
dadurch vermieden, daß man statt der bekannten Tiefziehlegierung, die aus 2 bis
3 % Kupfer, o,5 °/o Magnesium, Rest handelsübliches Aluminium bestand, eine
Legierung verwendet, die außerdem noch Mangan enthält. Als zweckmäßig und ausreichend
hat sich ein Gehalt von 0,3 bis oß °/o, im --NTittel o,5 °/o, Mangan erwiesen.
Überraschenderweise gelingt es, aus einer solchen Legierung, die aus 2 bis 3 °'o
-Kupfer, 0,3 bis 1 °/o .Magnesium, 0,3 bis
8°loMangan, Rest handelsübliches
Aluminium besteht, durch Tiefziehen Gegenstände herzustellen, ohne daß unerwünschte
Grohlzorifbildung eintritt.
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Es zeigte sich beispielsweise, daß in einer manganfreien Aluminiumlegierung
mit etwa 2,- 5 °!o Kupfer, 0,50 °/o Magnesittm beim Veredeln ein außerordentlich
grobes Korn entsteht, wenn man sie vorher um 2 bis 8%, vornehmlich 3 °Itr, verformt
hatte. Die Ausgangskorn größe von etwa i bis a X io-3mm= war nach einem #'erformungsgrad
von etwa 3 °/0 bei dem anschließenden Veredeln auf 126 X io-°mm= angewachsen und
betrug nach 8 °/o Verförmungsgrad immer noch 27 X zo-'mm=. Erst bei Verformungsgraden
von 15 °/o und mehr war die Korngröße des _%,usgangsmaterials fast wieder erreicht.
Ein unter gleichen Bedingungen durchgeführter Versuch an einer Legierung mit
2,85 °/0 Kupfer, o,51 % Magnesium, o,58 °/0 Mangan, Rest handelsübliches
Aluminium behielt seine Ausg ang skorng röße von etwa z bis 2 X 10-11111n2 nach
allen Kaltverformungsgräden bei der anschließenden Veredelungsbehandlung bei. Das
gleiche günstige Verhalten zeigte sich bei einer Legierung mit rund 2,1g °/o Cu,
0,75 °(o Mg und 0,57 °/o Mn.
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L'berraschehderweise ergab sich weiterhin. daß gemäß Erfindung bei
Verwendung von manganhaltigen Legierungen im Gegensatz zur Verwendung der manganfreien
Tiefziehlegierung auch dann noch das feine Korn erhalten bleibt, wenn die Tiefziehteile
bei der Verarbeitung mehrmals einer kritischen Kaltv erfortnung und anschließenden
Veredelungsbehandlung unterworfen werden.
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Es sind an sich Legierungen bekannt, die außer Aluminium Kupfer, Magnesium
und :NTangan enthalten und in den angegebenen Bereich hineinfallen. Gerade für Tief7iehzwecke
hat man jedoch im Hinblick auf die Verformbarkeit bewußt von manganhaltigen Legierungen
abgesehen.
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Gegenüber den bekannten veredelbaren Aluminiumlegierungen derGattung
AI-Cu-Mg des Normblattes DIN 1713 mit 3,5 bis 5,5 % Kupfer, 0,2 - 2,0 °/0 Magnesium,
0,2 - 1,0 °/o Silizium, o,: - 1,2 % Mangan, , Rest handelsübliches Aluminium,
beispielsweise einer üblichen Legierung mit etwa .f,2 °/o Kupfer.
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0,5 °/0 1lagnesinm, o,6 °% Mangan, Pest handelsübliches -iluminium;
d. h. also gegenüber den bekannten Legierungen mit höherem Kupfergehalt, zeichnen
sich die gemäß der Erfindung zu verwendenden Legierungen durch bessere Verfor;nbarkeit
beim Tiefziehen aus. So liegt das im Keilziehversuch ermittelte Ziehbreiteverhältnis
etwa 15 °% höher und die Ziehspannung etwa 15 bis 2o1/0 niedriger. Dieses
wirkt sich in der Praxis dahin aus, daß die Zahl der erforderlichen Zwischenglühungen
und die Maschinenbeanspruchung geringer werden. Bei der Herstellung verwickelter
Flugzeugteile mußten beispielsweise bei den üblichen Legierungen mit höherem Kupfergehalt
12 bis 13 Zwischenglühungen eingeschaltet werden, während man gemäß der Erfindung
1x1 Verwendung einer Legierung mit etwa ::.8 °/o Kupfer, o,5 °/0 Mangan, o.5 °/0
Magnesium bei denselben Zielsteilen mit 9 bis ioZ«-ischenglühungen auskam.
Der Arbeitsaufwand wird also bei Verwendung von Tiefziehlegierungen gemäß Erfindung
um etwa -2o bis 30 ° f, vermindert.