DE905671C

DE905671C - Verfahren zur Verbesserung der Verformbarkeit von Nieten aus aushaertbaren Al-Cu-Mg-Legierungen

Info

Publication number: DE905671C
Application number: DED5739D
Authority: DE
Original assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Current assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Priority date: 1943-07-31
Filing date: 1943-07-31
Publication date: 1954-03-04

Description

Verfahren zur Verbesserung der Verformbarkeit von Nieten aus aushärtbaren Al-Cu-Mg-Legierungen Niete aus aushärtbaren Al-Cu-Mg-Legierungen hoher Festigkeit werden bekanntlich in kaltem Zu- !, stand genietet. Die aus dem Nietdraht hergestellten Niete mit einem Kopf werden nach einem Lösungsglühen bei Temperaturen von etwa 500°C in Waser abgeschreckt und müssen dann 7e nach der Lagertemperatur innerhalb einer bestimmten Zeit verarbeitet werden, da sie bei längerer Lagerdauer infolge der fortschreitenden Aushärtung zu hart werden und sich nicht mehr einwandfrei schlagen lassen. Die zulässige Lagerdauer beträgt z. B. bei einer Legierung mit etwa 4,:2'/o Cu, 0,8'/o Mg, 0,3'/0 Mn, 0,3'/o Si, Rest handelsübliches Aluminium bei 15 bis 20° C etwa 2 bis 4 Stunden. Innerhalb dieser Zeit müssen die Nieten geschlagen werden oder, falls dies nicht möglich war, nochmals bei 5oo° C geglüht und abgeschreckt werden, um dann innerhalb der angegebenen Zeit geschlagen zu werden.
Diese begrenzte Schlagbarkeitsdauer der abgeschreckten Niete aus hochfesten AI-Cu-Mg-Legierungen bedeutet für den praktischen Betrieb eine erhebliche Belastung, erschwert die Fertigung und erfordert zusätzliche Glühbäder oder -öfen.
Um diese verhältnismäßig kurze Schla,gbarkeitsdauer der abgeschreckten Niete aus hochfesten Al-Cu-Mg-Legierungen heraufzusetzen, hat man versucht, die abgeschreckten Niete in Eis zu lagern, um dadurch das Fortschreiten der Aushärtungsvorgänge zu verlangsamen und die Schlagbarkeitsdauer der abgeschreckten Niete zu erhöhen. Diese Maßnahme bringt jedoch eine weitere betriebliche Unannehmlichkeit mit sich und erfordert die Anschaffung und Wertung besonderer gekühlter Lagerbehälter.
Man hat weiterhin versucht, durch Änderung der Legierungszusammensetzung die Beschränkung in der Verarbeitungsdauer der Niete nach dem Abschrecken zu mildern bzw. zu beseitigen. Dieses wurde jedoch nur mit einer Verminderung der Scherfestigkeitswerte der Niete erkauft.
Es ist dann weiter gelungen und bekanntgeworden, durch die besondere Leitung des Herstellungsganges des Nietdrahtes, und zwar durch die Wahl eines bestimmten Abziehgrades, die Schlagbarkeitsdauer der abgeschreckten Niete zu erhöhen, indem die Niete aus einem um mindestens 35 0/0 kaltgezogenen Nietdraht hergestellt, bei 500° C geglüht und abgeschreckt wurden. Hierdurch war es möglich, die Niete bei 15 bis 2o° C Lagertemperatur noch bis zu 24 Stunden zu schlagen. Unbeschränkt schlagbar waren die so hergestellten Niete jedoch noch nicht.
Es ist schließlich vorgeschlagen worden, die Niete aus aushärtbaren Al-Cu-Mg-Legierungen mit hoher Scherfestigkeit dadurch praktisch unbegrenzt schlagbar zu machen, und die unangenehmen Beschränkungen und Schwierigkeiten in der Verformbarkeit herabzusetzen, daß die Niete vor dem eigentlichen Lösungsglühen bei 5oo° C einer besonderen Wärmebehandlung, nämlich einer mehrstündigen Glühung in Luft bei Temperaturen über 430° C. zweckmäßig bei 5oo° C unterworfen wurden. Hierbei wurde als wesentlich erkannt, daß die Glühung in Luft erfolgt. Nachdem die bei der Glühung verfärbte Oberfläche der Niete durch Beizen entfernt worden ist, wurden die Niete in bekannter Weise bei 5oo° C einem Lösungsglühen unterworfen, abgeschreckt und konnten dann auch nach mehrtägiger Lagerung bei Raumtemperatur noch einwandfrei geschlagen werden. In Abwandlung dieses Verfahrens ist es auch bereits bekanntgeworden, eine derartige besondere Wärmebehandlung durch Luftglühung bereits mit dem Nietdraht vorzunehmen, und zwar mit Rücksicht auf die Vermeidung jeglichen groben Kornes bereits vor dem letzten Kaltzug.
Die Erfindung betrifft eine weitere besonders zweckmäßige Ausgestaltung des letztgenannten Verfahrens. Es wurde nämlich gefunden, daß man zu einer gleichen Verbesserung der Verformbarkeit von Nieten aus aushärtbaren AI-Cu-Mg-Legierungen mit hoher Scherfestigkeit, d. h. zu einer unbegrenzten Schlagbarkeit auch schon dann gelangt, wenn der vorgepreßte Draht bei Temperaturen über 43o° C, zweckmäßig bei 5oo° C mehrere Stunden, mindestens jedoch 2, zweckmäßig 3 bis 12 Stunden, in Luft geglüht wird, worauf er anschließend bei Temperaturen von 3oo bis 36o' C weichgeglüht und schließlich gegebenenfalls unter Einschaltung von Zwischenglühungen, die zweckmäßig ebenfalls in Luft erfolgen, fertiggezogen wird. Aus einem so hergestellten Draht werden dann die Niete in an sich bekannter Weise angefertigt und verarbeitet. Die abgeschreckten Niete besitzen dann ebenfalls eine unbegrenzte Schlagbarkeitsdauer.
Besonders vorteilhaft ist es, den vorgepreßten, in Luft geglühten Draht nicht erst auf Raumtemperatur erkalten zu lassen, sondern auf die Weichglühtemperatur abzukühlen und sofort weich zu glühen. Hierdurch wird erhebliche Wärmeenergie gespart, insbesondere dann, wenn für die besondere Luftglühung bei etwa 5oo° C und die Weichglühung bei 3oo bis 36o° C je ein besonderer Ofen zur Verfügung steht.
Das überraschende des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß die mehrstündige Luftglühung bei hohen Temperaturen sich auf die Schlagbarkeitsdauer auch dann noch auswirkt, wenn bereits der vorgepreßte dickere, noch nicht auf Fertigmaß kaltgezogene Nietdraht dieser Wärmebehandlung unterzogen wird.
In diesem Beispiel sei das Verfahren gemäß der Erfindung erläutert: Ein gegossener Rundblock aus einer Aluminiumlegierung, bestehend aus 4% Cu, 0,25 % Mg, 0,4% Mn, etwa 0,3'/o Si (als Beimengung des handelsüblichen Aluminiums), etwa 0,3'/o Fe (als Beimengung des handelsüblichen Aluminiums); Rest handelsübliches Aluminium, wird durch Strangpressen auf Drähte von etwa i bis 3 mm Durchmesser verpreßt. Dieser vorgepreßte Draht wird im Luftumwälzofen bei 5io° C etwa 7 Stunden geglüht, wobei darauf zu achten ist; daß die vorgepreßten Drähte so in den Ofen eingelegt werden, daß die Luft den Draht allseitig umspült. Nach dieser Wärmebehandlung bei 5io° C wird das Glühgut herausgenommen, an der Luft erkalten gelassen, und zwar entweder auf Raumtemperatur oder, was besonders zweckmäßig ist, auf eine Temperatur von etwa 36o° C. Alsdann wird der vorgepreßte luftgeglühte Draht in einen auf Weichglühtemperatur von etwa 330° C eingestellten Ofen eingefahren und mehrere Stunden weichgeglüht und dann aus dem Ofen herausgefahren und erkalten gelassen. Die Gesamtdauer dieser beiden Glühbehandlungen beträgt etwa 12 Stunden. Der geglühte Draht zeigt eine verfärbte Oberfläche, die durch Beizung in einem Säurebad und Laugebad entfernt werden kann. Alsdann wird der Nietdraht in an sich bekannter Weise auf Fertigmaß gegebenenfalls unter Einschaltung von Zwischenglühungen bei 3oo bis 36o° C abgewalzt bzw. abgezogen. Hierbei ist es zweckmäßig, in an sieh bekannter Weise den letzten Abziehgrad über 35 0/0 Querschnittsabnahme zu wählen und aus diesem so kaltgezogenen Nietdraht die Niete anzufertigen. Die Niete werden alsdann in bekannter Weise bei 5oo° C einem Lösungsglühen unterworfen und in Wasser abgeschreckt. Sie lassen sich nicht nur, wie bisher üblich, unmittelbar nach dem Abschrecken schlagen, sondern können auch noch nach beliebig langer Lagerung bei Raumtemperatur geschlagen werden, Die Scherfestigkeit der im ausgehärteten Zustand geschlagenen Niete beträgt mindestens 26 kg/mm2 und liegt im Mittel bei etwa 28 bis 29 kg/mm2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbesserung der Verformbarkeit von Nieten aus aushärtbaren Al-Cu-Mg-Legierungen hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgepreßte Draht bei Temperaturen über q.30° C, zweckmäßig bei etwa 5oo° C, mehrere Stunden, mindestens 2, zweckmäßig 3 bis 12 Stunden in Luft geglüht wird, worauf er anschließend bei Temperaturen von 3oo bis 360° C weichgeglüht und schließlich, gegebenenfalls unter Einschaltung von Zwischenglühungen, zweckmäßig in Luft, fertiggezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgepreßte, in Luft mehrere Stunden geglühte Draht nur bis auf die Weichglühtemperatur abgekühlt und sofort weichgeglüht wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 484 097, 5o8 155, 541 1o6, 699 627, 711 010.