DE904827C

DE904827C - Process to improve the deformability of semi-finished products made of refinable Al-Cu-Mg alloys

Info

Publication number: DE904827C
Application number: DED5697D
Authority: DE
Inventors: Adolf Teubler; Dr Emil V Rajakovics
Original assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Current assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Priority date: 1941-05-28
Filing date: 1941-05-28
Publication date: 1954-02-22

Description

Verfahren zur Verbesserung der Ve-rformbarkeit von Halbzeugen aus veredelbaren Al-Cu-Mg-Legierungen Es ist bekannt, daß die hochfesten veredelbaren Legierungen der Gattung AI-Cu-Mg mit etwa 3,5 bis 5,5% Kupfer, o,2 bis 2,o% Magnesium, 0,i bis 1,5 % Mangan, o,2 bis 1,5 % Silizium, Rest Aluminium, bei starken und verwickelten Verformungen einige Schwierigkeiten bereiten, insbesondere wenn die Verformungen mit Rücksicht auf die Erzielung höchster Festigkeitseigenschaften nach der Veredelung durchgeführt werden müssen, wenn also die Legierungen bei etwa 5oo° C geglüht, abgeschreckt und ausgelagert wurden.Process to improve the deformability of semi-finished products refinable Al-Cu-Mg alloys It is known that the high-strength refinable Alloys of the type Al-Cu-Mg with about 3.5 to 5.5% copper, 0.2 to 2.0% magnesium, 0.1 to 1.5% manganese, 0.2 to 1.5% silicon, the remainder aluminum, in the case of strong and intricate Deformations cause some difficulties, especially when the deformations with a view to achieving the highest strength properties after finishing must be carried out, so if the alloys are annealed at about 500 ° C, quenched and have been outsourced.

Bei schwierigen Verformungsarbeiten ist man daher möglichst von einem bei etwa 3oo bis 35o° C weichgeglühten Werkstoff ausgegangen und hat die Veredelungsbehandlung erst durchgeführt, nachdem die Verformungsarbeit im wesentlichen beendet war. Eine derartige Arbeitsweise ist aber nicht immer möglich, beispielsweise bei der Herstellung von Nietverbindungen, bei denen Niete aus Al-Cu-Mg-Legierungen mit hohen Scherfestigkeiten benötigt werden. Da eine Bearbeitung solcher Niete im ausgehärteten Zustand, d. h. nach dem Ab-schrecken und Auslagern nicht möglich war, hat man sie zwar abgeschreckt, dann aber innerhalb bestimmter eng begrenzter Zeiten verarbeitet, innerhalb welcher die Verformbarkeit durch den Aushärtungsvorgang noch nicht so stark herabgesetzt war, daß Fehler, z. B. Risse im .Schließkopf, auftraten. Auch in anderen Fällen, in denen beispielsweise im Hinblick auf die Maßhaltigkeit der Formteile ein nachträgliches Veredeln nicht möglich war, hat man die Verformungen kurz nach dem Abschrecken innerhalb begrenzter Zeiten durchgeführt.In the case of difficult deformation work, a material that has been soft-annealed at around 300 to 35o ° C. has been used as the starting point and the finishing treatment has only been carried out after the deformation work has essentially ended. However, such a mode of operation is not always possible, for example in the production of rivet connections in which rivets made of Al-Cu-Mg alloys with high shear strengths are required. Since a processing such rivets in the cured state ie, b scare of after A and outsourcing was not possible, there is indeed deterred them, but then processed within certain narrowly defined times was within which the deformability not so greatly reduced by the curing process that errors, e.g. B. Cracks in the closing head occurred. In other cases, too, in which subsequent finishing was not possible with regard to the dimensional accuracy of the molded parts, for example, the deformations were carried out shortly after the quenching within limited times.

Gemäß der Erfindung werden nun .dieseiBeschränkungen und Schwierigkeiten in der Verformbarkeit erheblich herabgesetzt, wenn die Halbzeuge aus den veredelbaren Al-Cu-Mg-Legierungen vor der Veredelungsglühung bei Temperaturen über q.30° C, zweckmäßig etwa 5oo 'bis 5io° C, mehrere, d. h. mindestens z, zweckmäßig 3 bis 12 Stunden in Luft geglüht werden. Wesentlich ist hierbei, daß die Glühung in Luft erfolgt, da beispielsweise eine entsprechende Wärmebehandlung in .Stickstoff oder in Salzbädern aus einer :Mischung von Kaliumnitrat und Natriumnitrat nicht zu einer solchen Verbesserung der Verformbarkeit führt. Es handelt sich hierbei um eine Erscheinung, die nichts mit der sogenannten Homogenisierung zu tun hat. Eine gewisse Verbesserung tritt zwar durch die Homogenisierung auch ein, jedoch bei weitem nicht in dem Maße, wie es bei der Glühung in Luft gemäß vorliegendem Patent der Fall ist.In accordance with the invention, there are now limitations and difficulties Significantly reduced in deformability when the semi-finished products from the refine Al-Cu-Mg alloys before refining annealing at temperatures above q.30 ° C, advisable about 500 to 50 ° C, several, i.e. H. at least z, suitably 3 to 12 hours in Air to be annealed. It is essential here that the annealing takes place in air, since for example a corresponding heat treatment in nitrogen or in salt baths from a: mixture of potassium nitrate and sodium nitrate does not produce such an improvement deformability leads. It is an appearance that is nothing has to do with so-called homogenization. Some improvement occurs through the homogenization, too, but by no means to the same extent as it is the case with the annealing in air of the present patent.

Da nun die Möglichkeit besteht, daß durch die lange Glühbehandlung bei den hohen Temperaturen die Halbzeuge ein gröberes Korn erhalten, ist es zweckmäßig, die Wärmebehandlung gemäß Erfindung bei .derFabrikation vor die letzte Verformungsstufe zu legen, also beispielsweise bei Blechen vor den letzten Abwalzgrad oder bei Nietdraht vor den letzten Abziehgrad. Durch die Wahl des letzten Verformungsgrades hat man es dann in der Hand, etwa entstandenes gröberes .Korn zu zerstören und bei der abschließenden Veredelung in feinkörnig rekristallisiertes Korn zu verwandeln.Since there is now the possibility that due to the long annealing treatment at the high temperatures the semi-finished products get a coarser grain, it is advisable to the heat treatment according to the invention during manufacture before the last deformation stage to be laid, for example in the case of sheet metal before the last degree of rolling or in the case of rivet wire before the last deduction rate. By choosing the last degree of deformation one has It is then up to the hand to destroy any coarser grain that has arisen, and in the final step Transforming refinement into fine-grain recrystallized grain.

Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren gemäß Erfindung für die Herstellung von Nietdraht bzw. Nieten aus Al-Cu-Mg-Legierungen hoher Scherfestigkeit.The method according to the invention is of particular importance for Production of rivet wire or rivets from Al-Cu-Mg alloys with high shear strength.

Die Niete aus hochfesten Al-Cu-Mg-Legierungen lassen sich bekanntlich nur innerhalb verhältnismäßig eng begrenzter Zeitdauer nach dem Abschrecken verarbeiten, so daß man gezwungen ist, stets nur eine kleine Menge Niete vor der Verarbeitung abzuschrecken, die man innerhalb der zulässigen Lagerdauer verarbeiten kann, oder die schon einmal abgeschreckten Niete nach Ablauf der zulässigen Lagerdauer nochmals bei 5oo° C zu glühen und abzuschrecken.The rivets made of high-strength Al-Cu-Mg alloys can be known process only within a relatively short period of time after quenching, so that one is forced to always only use a small amount of rivets before processing to deter that can be processed within the permissible storage period, or the rivets that have already been quenched once again after the permitted storage period has expired to glow and quench at 500 ° C.

So hat sich beispielsweise bei Nieten aus einer Legierung mit 4,3% Kupfer, 0,4% Magnesium, 0,4% Mangan, Rest handelsübliches Aluminium, ergeben, daß sie nach,dem ,-,lbschreclcen von 5oo° C bei einer Raumtemperatur von etwa 20° C noch bis zu etwa 8 Stunden schlagbar waren; als zulässig wurde eine Schlagbarkeitsdauer bis zu 4 Stunden angesehen. Durch Wahl eines bestimmten Abziehgrades gelang es zwar, die Niete noch bi"s zu fast 3 Tagen bei 20° C schlagbar zu erhalten und die zulässige Verarbeitungsdauer auf etwa einen Tag heraufzusetzen.For example, in the case of rivets made from an alloy, 4.3% Copper, 0.4% magnesium, 0.4% manganese, the remainder being commercial aluminum, give that they according to, -, lbschreclcen of 500 ° C at a room temperature of about 20 ° C could still be beaten for up to about 8 hours; a strike duration was considered permissible viewed up to 4 hours. By choosing a certain degree of deduction it was possible to The rivet can still be hit for up to almost 3 days at 20 ° C and the permissible Increase the processing time to about one day.

Auf eine Beschränkung der Schlagbarkeitsdauer kann man jedoch verzichten, wenn man die Niete vor der eigentlichen Veredelungsglühung einer Glühbehandlung in Luft bei 5io° C von beispielsweise 6 Stunden unterwirft. Nachdem die Niete dann in bekannter Weise bei 5o5° C im Salzbad geglüht und abgeschreckt sind, waren sie-nicht nur kurz nach dem Abschrecken, sondern auch nach der Auslagerung, .d.h. also praktisch unbegrenzt schlagbar.However, you can dispense with a limitation of the impact time, when the rivets are annealed before the actual refining process in air at 5io ° C for example 6 hours. After the rivet then Annealed and quenched in a known manner at 505 ° C in a salt bath, they were not only shortly after quenching, but also after aging, i.e. so practical infinitely beatable.

Zweckmäßig ist es, eine derartige Wärmebehandlung bereits mit dem Nietdraht vorzunehmen, und zwar mit Rücksicht auf die Vermeidung jeglichen groben Kornes bereits vordem letzten Kaltzug.It is useful to have such a heat treatment already with the Carry out rivet wire, taking into account the avoidance of any coarse Kornes already before the last cold draw.

Es ist auch in weiterer Vereinfachung des Verfahrens möglich, die Niete unmittelbar nach der Wärmebehandlung gemäß Erfindung von 5o5° C abzuschrecken.It is also possible in further simplification of the procedure that Quench the rivet immediately after the heat treatment according to the invention of 505 ° C.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser langdauernden Wärmebehandlung eine gewisse Verfärbung der Oberfläche eintritt. Man kann diese jedoch durch kurzzeitiges Abbeizen mit verdünnter Salpetersäure beseitigen.It has been shown that in this long-term heat treatment a certain discoloration of the surface occurs. However, you can do this by briefly Remove the stripping with diluted nitric acid.

In ähnlicher Weise ist es möglich, Bleche aus hochfesten Al-Cu-Mg-Legierungen für schwierige Verformungsarbeiten geeigneter zu machen, wobei die Wärmebehandlung ebenfalls zweckmäßig vor die letzte @Albwalzun:g bei Herstellung der Bleche eingeschaltet wird.In a similar way, it is possible to use sheets made of high-strength Al-Cu-Mg alloys to make more suitable for difficult deformation work, with the heat treatment also useful before the last @Albwalzun: g switched on during the production of the sheets will.

Bei der Durchführung der Wärmebehandlung ist darauf zu achten, daß die Luft überall mit der Oberfläche der Halbzeuge in Berührung kommt, da anderenfalls die Verbesserung der Verformbarkeit nicht in .dem gewünschten Ausmaß eintritt.When carrying out the heat treatment, it must be ensured that the air comes into contact everywhere with the surface of the semi-finished products, otherwise the improvement in deformability does not occur to the extent desired.

Die Festigkeitseigenschaften erleiden bei der Wärmebehandlung gemäß Erfindung praktisch keine nennenswerte Einbuße. Erst wenn die Wärmebehandlung erheblich über die oben angegebene Zeitdauer ausgedehnt wird, zeigt sich ein geringer Abfall der mechanischen Gütewerte.The strength properties suffer in the heat treatment according to Invention practically no significant loss. Only when the heat treatment is significant is extended over the above period, there is a slight decrease the mechanical quality values.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for improving deformability of semi-finished products made of refinable Al-Cu-Mg alloys, characterized in that the semi-finished products at temperatures above 43o ° C, expediently about 50 to 50 ° C, several Hours, at least 2, expediently 3 to 12 hours in air.

2. Procedure according to claim i, characterized in that the heat treatment during manufacture the semi-finished products are carried out before the last cold forming stage.

3. Application of the method according to claims i and 2 on the production of rivet wire and im Hardened condition rivets made of high-strength Al-Cu-Mg alloys with unlimited impact.

4. Application of the method according to claims i and 2 to the production of sheet metal for strong and intricate shaping work from high-strength Al-Cu-Mg alloys. Cited pamphlets: German Patent Nos. 484 097, 508 155, 541 Io6, 699 627, 711 010 .