DE896722C

DE896722C - Verfahren zur Erhoehung der Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Halbzeugen, Bauteilen u. dgl.

Info

Publication number: DE896722C
Application number: DEV2680D
Authority: DE
Inventors: Paul Dr-Ing Brenner
Original assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1943-08-21
Filing date: 1943-08-21
Publication date: 1953-11-16

Description

Verfahren zur Erhöhung der Spannungskorrosionsbeständigkeit von Halbzeugen, Bauteilen u. dgl. Die Verwendbarkeit einer Reihe metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe wird vielfach durch ihre geringe Beständigkeit gegen Spannungskorrosion beeinträchtigt. Unter gleichzeitiger Einwirkung mechanischer und chemischer Beanspruchungen neigen diese Werkstoffe zur Bildung tiefgehender Risse, durch die die Betriebssicherheit von Bauteilen u. dgl. gefährdet werden kann.
Eine wesentliche Verbesserung der Spannungskorrosionsbeständigkeit dieser Werkstoffe konnte durch Wahl geeigneter chemischer Zusammensetzung, insbesondere spannungskorrosionshemmender Zusätze, durch bestimmte Wärmebehandlungsverfahren und andere metallurgische Malinahmen erzielt werden.
Obwohl hierdurch auf vielen Verwendungsgebieten die hauptsächlichsten Schwierigkeiten beseitigt werden konnten, so besteht doch ein Bedürfnis, die durch die angegebenen Mittel erreichte Spannungskorrosionsbeständigkeit noch weiter zu steigern.
Versuche haben zu dem überraschenden Ergebnis geführt, daß bei Belastung durch Biegung die Spannungskorrosionsbeständigkeit nicht nur von der Beschaffenheit der Werkstoffe, sondern auch von der Querschnittsform des betreffenden Halbzeugs oder Bauteils abhängt. Durch geeignete Wahl der OQuerschnittsform ist man hiernach in' der Lage, die Spannungskorrosionsbeständigkeit über das durch die angegebenen Werkstofftechnischen Maßnahmen erreichte Maß hinaus noch weiter zu erhöhen.
In welchem Maße die Spannungskorrosionsbeständigkeit bei Belastung durch Biegung durch geeignete Wahl der Querschnittsform verbessert werden kann, zeigt folgendes Beispiel: Aus einer Flachstange ioo X io mm aus einer Aluminium-Zink-Magnesium-Legierung mit etwa 3'0/0, Zink, 2;8% Magnesium, 0,7% Mangan, o,q.'o/o Kupfer, 0,3'o/& Silizium, o,2% Eisen, Rest Aluminium, die bei q.50° geglüht, in Wasser abgeschreckt und 2 Tage bei iod" ausgehärtet wurde, wurden in Preßrichtung abwechselnd je fünf Flach- und Rundstäbe herausgearbeitet. Die Flachstäbe hatten einen Querschnitt von 2a X 3 mm, der Durchmesser der Rundstäbe betrug q. mm. An den Stabenden wurden Hebel von etwa 5o mm Länge befestigt, die an ihren Enden durch Mutterschrauben so stark zusammengespannt wurden, daß sowohl in den Flachstäben als auch in den Rundstäben eine rechnerische Biegespannung von 5o kg/mm2 auftrat. Die so gespannten Proben wurden hierauf in künstliches Seewasser von 7o° eingetaucht, wobei festgestellt wurde, daß sämtliche Flachstäbe der Reihe nach innerhalb einer Versuchszeit von 3 bis 15 Tagen gebrochen waren. Da die Rundstäbe auch nach 28 Tagen noch unversehrt waren, wurde versucht, auch bei dieser Stabform Spannungskorrosionsrisse dadurch zu erzwingen, daß die Spannung durch Anziehen der Mutterschrauben auf 6o kg/mrn2 erhöht wurde. Da jedoch nach insgesamt zootägiger Versuchszeit keinerlei Rißerscheinungen an den Rundstäben festgestellt werden konnten, wurde der Versuch abgebrochen.
Die Rundstäbe zeigten also bei diesem Versuch eine mindestens siebenmal höhere Spannungskorrosionsbeständigkeit als die Flachstäbe, obwohl sie über den größten Teil der Versuchszeit mit einer höheren rechnerischen Beanspruchung geprüft wurden als die letzteren. Es zeigte sich, daß bei Belastung durch Biegung allgemein eine Verminderung der Spannungskorrosionsempfindlichkeit eintritt, wenn der Querschnitt an den auf Zug beanspruchten Stellen nicht durch eine gerade Linie, sondern durch einen von _ dieser abweichenden Linienzug, z. B. von Kreis- oder Kurvenform, begrenzt wird.
Im allgemeinen ist es zu empfehlen, die auf Zug beanspruchte Zone so auszubilden, daß die Randspannungen auf einen schmalen Bereich beschränkt werden, was z. B. dadurch erreicht werden kann, daß die auf der Zugseite liegende Begrenzungsfläche des Bauteils so ausgestaltet wird, daß ein Schnitt durch sie eine nach außen gewölbte Kurve darstellt oder daß die Begrenzungsfläche in einzelne solcher nach außen gewölbter Flächen aufgeteilt wird, so daß beispielsweise eine Rippenfläche entsteht.

Claims

PATEN-TA.NSPRLCIIE: i. Verfahren zur Erhöhung der Spannungsk0rrosionsbeständigkeit von auf Biegung beanspruchten Halbzeugen, Bauteilen u. dgl., insbesondere aus Aluminium-Zink-Magnesium-Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querschnittsform gewählt wird, .deren auf iZug beanspruchte Begrenzung von einer geraden Linie möglichst abweicht.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Zug beanspruchte Zone so ausgebildet wird, daß die Randspannungen auf einen schmalen Bereich beschränkt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Zugseite liegende Begrenzungsfläche des Profils nach außen gewölbt ausgeführt wird. q.. Verfahren nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Zugseite liegende Begrenzungsfläche in mehrere nach außen gewölbte Flächen aufgeteilt wird.