Verfahren zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen
Die vorliegende Erfindung betrifft Aluminiumlegierungen, die neben Aluminium als
Hauptbestandteil Zink und eine kleinere Menge Magnesium enthalten, und bezieht sich
im besonderen auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung der genannten Legierungen zum
Zwecke der Verbesserung ihrer Beständigkeit gegen Korrosion.Process for improving the corrosion resistance of aluminum alloys
The present invention relates to aluminum alloys which, in addition to aluminum, are used as
The main ingredient contains zinc and a minor amount of magnesium, and is related
in particular on a process for the heat treatment of the alloys mentioned for
Purpose of improving their resistance to corrosion.
Legierungen dieser Art lassen sich der Ausscheidungshärtung unterwerfen,
welche gewöhnlich in einer Lösungsbehandlung bei einer Temperatur von 450 his 470°
und in einer darauffolgenden künstlichen Alterungshärtung bei einer Temperatur von
iro bis r40° besteht. Diese in dieser Weise vollständig wärmebehandelten Legierungen
weisen einen hohen Grad von Korrosionsfestigkeit auf. Die Legierung kann hierauf
kalt verformt werden, um die Dicke bis zii etwa 8o0/0 zu vermindern, wobei das Maximum
dieser Verminderung von der Zusammensetzung der Legierung und deren Härte im völlig
wärmebehandelten Zustand abhängt. Durch diese Kaltbearbeitung wird eine Steigerung
der Festigkeit bewirkt, wobei jedoch der ernstliche Nachteil entsteht, daß die Zunahme
der Festigkeit von einer beträchtlichen Verschlechterung der Eigenschaften der Korrosionsfestigkeit
begleitet ist.Alloys of this type can be subjected to precipitation hardening,
which usually in a solution treatment at a temperature of 450 to 470 °
and in a subsequent artificial aging hardening at a temperature of
iro up to r40 °. These alloys completely heat treated in this way
have a high degree of corrosion resistance. The alloy can then
can be cold worked to reduce the thickness to zii about 8o0 / 0, the maximum
this reduction in the composition of the alloy and its hardness in total
heat-treated condition depends. This cold working will result in an increase
strength, but there is a serious disadvantage that the increase
the strength from a considerable deterioration in the properties of the corrosion resistance
is accompanied.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils.
Es wurde gefunden, daß dies in einfacher und wirksamer Weise durchgeführt werden
kann, indem man die kaltverformte Legierung einer endgültigen Wärmebehandlung bei
einer Temperatur von der Größenordnung der Alterungshärtungstemperatur unterwirft,
wobei die Korrosionsbeständigkeit wieder hergestellt wird, so daß diese angenähert
den Grad der Korrosionsbeständigkeit der
wärmebehandelten Legierung
im Zustand vor der Kaltverformung erreicht, wobei nur eine sehr geringe Verminderung
der Festigkeit eintritt.The purpose of the present invention is to eliminate this drawback.
It has been found that this can be done simply and efficiently
can by subjecting the cold worked alloy to a final heat treatment
subjected to a temperature of the order of magnitude of the age hardening temperature,
the corrosion resistance is restored so that it approximates
the degree of corrosion resistance of the
heat-treated alloy
reached in the state before cold deformation, with only a very small reduction
the strength occurs.
Nach der vorliegenden Erfindung werden zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
Aluminiumlegierungen aus 4 bis Z00/0 Zink, o,5 bis 50/0 Magnesium, Rest Aluminium,
die sich in dem durch Kaltbearbeitung nach der Ausscheidungshärtung herbeigeführten
Zustand befinden, bei einer Temperatur von 9o bis Z50° während einer Dauer von
30 Minuten bis 48 Stunden erhitzt.According to the present invention, aluminum alloys of 4 to Z00 / 0 zinc, 0.5 to 50/0 magnesium, the remainder aluminum, which are in the state brought about by cold working after precipitation hardening, at a temperature of 9o to Z50 ° heated for a period of 30 minutes to 48 hours.
Die Legierungen können je nach Wunsch zusätzlich, verschiedene Legierungsbestandteile
enthalten, und zwar beispielsweise Kupfer in Mengen bis zu 2,5°/0, Mangan in Mengen
bis zu Z0/0, Chrom in Mengen bis zu i0/0, Titan in Mengen bis zu o,250/0. Für besondere
Zwecke können kleine Mengen eines oder mehrerer anderer Elemente zugesetzt werden,
und zwar 0,o5 bis o,30/0 Cer, bis zu i0/0 Beryllium, 0,02 bis o,20/0 Bor, 0,o5 bis
o,30/0 Zirkon, bis zu 20,I0 Thorium, 0,o5 bis o,30/0 Vanadium, 0,05 bis o,30/0 Niobium,
bis zu i0/0 Kobalt und/oder Nickel, bis zu 20/0 Blei und/oder Cadmium. Eisen und
Silizium können als Verunreinigungen bis zu o,50/0 zugegen sein. Als Ausführungsbeispiel
wird eine 6,69% Zink, 1,83°/o Magnesium, 1,74% Kupfer, 0,17% Mangan, 0,12e/0 Chrom,
o,o6% Titan, 0,26% Eisen, 0,29% Silizium und als Rest Aluminium enthaltende Legierung
hergestellt und zu einem Blech von 1,625 mm Dicke verarbeitet. Die mechanischen
Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit werden an Probestücken bestimmt, von
denen ein Teil vollständig wärmebehandelt, ein anderer Teil wärmebehandelt und kaltbearbeitet
und ein weiterer Teil wärmebehandelt, kaltbearbeitet und einer endgültigen erfindungsgemäßen
Wärmebehandlung unterworfen worden sind. Die erzielten Ergebnisse sind in der Tabelle
zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Korrosionsbeständigkeit der Legierung
infolge der Kaltbearbeitung vermindert wird, durch die darauffolgende Wärmebehandlung
jedoch praktisch wieder hergestellt wird, wobei nur eine geringe Verminderung der
Festigkeit eintritt. Der beschleunigte Korrosionsversuch besteht darin, daB die
Legierung während 5 Tagen in eine 30/0 Natriumchlorid und o,30/0 Wasserstoffperoxyd
enthaltende Lösung getaucht wird.
Zustand der Legierung Zugfestigkeit o,i % Streckgrenze Dehnung
in % ÜeiFestigkeitsverlust
mhlebeschleunigten
in kg/mm in kg/mm pro 50,4 mm Korrosionsversuch
Wärmebehandelt bei 46o°, ab-
geschreckt, gealtert bei
Z25°/18 Stunden ......... 58,6 47,8 16 2,5
Wärmebehandelt bei 46o°, ab-
geschreckt, gealtert bei
125°/18 Stunden, kalt ge-
walzt bis zu einer 3o%igen
Verminderung der Dicke.. 70,2 61,4 5 7,0
Wärmebehandelt bei 46o°, ab-
geschreckt, gealtert bei
125°/18 Stunden, kalt ge-
walzt bis zu einer 3o%igen
Verminderung der Dicke,
erhitzt bei 125°/2 Stunden 66,3 59,4 6 3,5
Depending on requirements, the alloys can additionally contain various alloy components, for example copper in amounts up to 2.5%, manganese in amounts up to Z0 / 0, chromium in amounts up to 10/0, titanium in amounts up to o, 250/0. For special purposes, small amounts of one or more other elements can be added, namely from 0.05 to 0.30/0 cerium, up to 10/0 beryllium, 0.02 to 0.20/0 boron, 0.05 to 0.02 , 30/0 zirconium, up to 20, 10 thorium, 0, o5 to o, 30/0 vanadium, 0.05 to o, 30/0 niobium, up to 10/0 cobalt and / or nickel, up to 20 / 0 lead and / or cadmium. Iron and silicon can be present as impurities up to 0.50/0. As an exemplary embodiment, a 6.69% zinc, 1.83% magnesium, 1.74% copper, 0.17% manganese, 0.12e / 0 chromium, 0.06% titanium, 0.26% iron, 0 , 29% silicon and the remainder aluminum containing alloy and processed into a sheet of 1.625 mm thickness. The mechanical properties and corrosion resistance are determined on test pieces, part of which has been fully heat treated, another part heat treated and cold worked and another part heat treated, cold worked and subjected to a final heat treatment according to the invention. The results obtained are summarized in the table. These results show that the corrosion resistance of the alloy is reduced as a result of cold working, but is practically restored by the subsequent heat treatment with only a slight reduction in strength. The accelerated corrosion test consists in immersing the alloy for 5 days in a solution containing 30/0 sodium chloride and 0.30/0 hydrogen peroxide. Condition of the alloy Tensile strength o, i% yield strength Elongation in% Üei loss of strength
mill-accelerated
in kg / mm in kg / mm per 50.4 mm corrosion test
Heat treated at 46o °, from
frightened, aged at
Z25 ° / 18 hours ......... 58.6 47.8 16 2.5
Heat treated at 46o °, from
frightened, aged at
125 ° / 18 hours, cold
rolls up to a 3o%
Reducing the thickness .. 7 0 2 5 61.4 7.0
Heat treated at 46o °, from
frightened, aged at
125 ° / 18 hours, cold
rolls up to a 3o%
Reduction in thickness,
heated at 125 ° / 2 hours 66.3 59.4 6 3.5