Vergütbare Aluminiumlegierungen Es ist bekannt, daß Aluminiumlegierungen,
die Magnesium und Zink in der Verbindung MgZn2 entsprechenden Verhältnissen und
in solchen Mengen enthalten, die die Löslichkeit dieser Verbindung in Aluminium
bei gewöhnlicher Temperatur übersteigen, durch eine Wärmebehandlung, bestehend in
einem homogenisierenden Glühen mit anschließender Abschreckung und Lagerung bei
Zimmertemperatur oder erhöhten Temperaturen, in bezug auf ihre mechanischen Festigkeitswerte
wesentlich verbessert werden können. Da aber die-Korrosionsbeständigkeit solcher
Legierungen, insbesondere gegen Seewasser, unbefriedieend ist. hat man weiter bereits
vorgeschlagen, in diesen Legierungen den Magnesiumgehalt über das durch die Verbindung
MgZn, bestimmte Verhältnis hinaus, und zwar so weit zu erhöhen, daß bei Wahl entsprechender
Anlaßtemperaturen auch. Teile der Verbindung A13Mg, in gleichförmiger Verteilung
zur Ausscheidung gelangen, in der Erkenntnis, daß die gleichförmige Ausscheidung
jener Verbindung eine wesentliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit mit sich
bringt. Auf fliese Weise ist es gelungen, Gegenstände herzustellen, die neben hohen
mechanischen Festigkeitseigenschaften gleichzeitig auch eine hohe Unempfindlichkeit
gegen interkristalline Korrosion, insbesondere durch Seewasser aufweisen.
Weitere
Untersuchungen haben aber gelehrt, - daß die Widerstandsfähigkeit derartiger Gegenstände
gegen Spannungskorrosion unbefriedigend ist. Während nämlich beispielsweise ein
nach dem erwähnten Verfahren behandeltes Blech aus einer Legierung mit 5,504 Magnesium,
4% Zink, 0,50/, Mangan, Rest Aluminium im Anlieferungszustande eine Festigkeit von
48 kg/mm2 und eine Dehnung von 8,5 % aufwies und nach i?monatiger Behandlung in
der Seewassersprühprobe in unbelastetem Zustande noch eine Festigkeit von 47 kg/mm2
und eine Dehnung von 8,3 % aufwies, zeigte es sich, daß das gleiche Blech, zu einer
Schlaufe gebogen und damit unter Spannung gesetzt, in der Seewassersprühprobe bereits
nach 2 bis 3 Tagen aufgeplatzt war.Heat treatable aluminum alloys It is known that aluminum alloys,
the magnesium and zinc in the compound MgZn2 corresponding proportions and
contained in such amounts that the solubility of this compound in aluminum
exceed at ordinary temperature by a heat treatment consisting in
a homogenizing annealing with subsequent quenching and storage
Room temperature or elevated temperatures, with regard to their mechanical strength values
can be significantly improved. But since the corrosion resistance of such
Alloys, especially against sea water, is unsatisfactory. one has further already
suggested in these alloys the magnesium content over that through the connection
MgZn, certain ratio addition, to be increased so far that, if selected, the appropriate
Tempering temperatures too. Parts of compound A13Mg, evenly distributed
get to excretion, knowing that the uniform excretion
that compound results in a substantial improvement in the corrosion resistance
brings. In a tile way, it was possible to produce objects that were next to tall ones
mechanical strength properties at the same time a high level of insensitivity
against intergranular corrosion, especially from seawater.
Further
But studies have shown - that the resistance of such objects
against stress corrosion is unsatisfactory. For example, while a
sheet metal made of an alloy with 5.504 magnesium treated by the process mentioned,
4% zinc, 0.50%, manganese, the remainder aluminum, a strength of
48 kg / mm2 and an elongation of 8.5% and after 1 month of treatment in
the seawater spray sample still had a strength of 47 kg / mm2 in the unloaded state
and an elongation of 8.3%, it was found that the same sheet, to one
Loop bent and thus put under tension, already in the seawater spray test
burst after 2 to 3 days.
Es wurde nun gefunden, daß die Empfindlichkeit der eingangs beschriebenen
Legierungen gegen Spannungskorrosion durch einen Zusatz von Chrom in Mengen von
0,05 bis i 0/0, vorzugsweise o,30/0, wesentlich verringert wird. Der Chromgehalt
kann teilweise. durch Kalzium ersetzt werden, da, wie ferner gefunden wurde, ein
Zusatz von Kalzium an Stelle von Chrom in ähnlicher Weise wirkt.It has now been found that the sensitivity of the alloys described at the outset to stress corrosion is significantly reduced by adding chromium in amounts of 0.05 to 10/0, preferably 0.30/0. The chromium content can be partially. be replaced by calcium, since, as has also been found, an addition of calcium in place of chromium acts in a similar way.
Es hat sich ferner gezeigt, daß die chromhaltigen Legierungen der
eingangs gekennzeichneten Art dank ihres Zinkgehaltes auch im homogenen Gefügezustand,
im Gegensatz zu den zinkfreienAluminium-Magnesium-Legierungen, anlaßunempfindlich
in dem Sinne sind, daß sie auch bei vorübergehender oder zufälliger Erwärmung auf
höhere Temperaturen, beispielsweise roo°, nicht zu interkristalliner Korrosion neigen.
Da andererseits die günstige Wirkung des Chroms in bezug auf die Spannungskorrosion
sich auf die Legierungen auch im homogenen Gefügezustand äußert, ist es möglich,
die Legierungen gemäß Erfindung ohne Beeinträchtigung ihrer günstigen Eigenschaften
auch derart zu vergüten, daß sie zunächst homogenisiert und nach Abschreckung der
Selbstalterung durch Lagernlassen überlassen werden, wodurch, wie für Aluminiumlegierungen,
in denen nur die Verbindung MgZn, auftritt, bekannt, bereits eine weitgehende Aushärtung
eintritt. DurchkünstlicheAlterungbeiTemperaturen von 5o bis z50° C werden die Festigkeitswerte
jedoch weiter verbessert, wobei zwecks Erzielung der günstigsten Eigenschaften die
Glühdauer um so länger sein muß; je niedriger die angewendete Temperatur ist. Sowohl
die durch Lagernlassen bei gewöhnlicher Temperatur als auch durch künstliche Alterung
erzielbaren mechanischen Festigkeitseigenschaften liegen dabei so günstig, daß die
Legierungen in dieser Hinsicht den bekannten ausgehärteten Legierungen der Gattung
Al-Cu-Mg zum Teil mindestens gleichwertig sind, was angesichts der neueren Bestrebungen,
vergütbare kupferfreie Aluminiumlegierungen von höchster mechanischer Festigkeit
zu entwickeln, von besonderer technischer Bedeutung ist.It has also been shown that the chromium-containing alloys of
type marked at the beginning thanks to its zinc content also in a homogeneous structure,
In contrast to the zinc-free aluminum-magnesium alloys, not sensitive to tempering
in the sense that they are on even with temporary or accidental heating
higher temperatures, for example roo °, do not tend to intergranular corrosion.
On the other hand, there is the beneficial effect of chromium on stress corrosion
is expressed on the alloys also in the homogeneous structure, it is possible
the alloys according to the invention without impairing their favorable properties
also to be remunerated in such a way that they are first homogenized and after deterring the
Self-aging can be left in storage, whereby, as for aluminum alloys,
in which only the compound MgZn occurs, it is known that there is already extensive hardening
entry. Artificial aging at temperatures from 5o to z50 ° C increases the strength values
however, further improved, in order to achieve the most favorable properties the
The duration of the glow must be longer; the lower the temperature used. As well as
that by leaving it at ordinary temperature as well as by artificial aging
achievable mechanical strength properties are so favorable that the
Alloys in this respect the well-known hardened alloys of the genus
Al-Cu-Mg are in part at least equivalent, which in view of the more recent efforts
Heat-treatable copper-free aluminum alloys of the highest mechanical strength
to be developed is of particular technical importance.
Der Wärmebehandlung werden erfindungsgemäß Aluminiumlegierungen unterworfen,
die Magnesium in Mengen von 3,4 bis 12% und Zink in Mengen von 2 bis 6% enthalten,
wobei für die Verarbeitung zu verkneteten Erzeugnissen aus verformungstechnischen
Gründen jedoch nur Legierungen mit bis zu etwa 8 0/0 Magnesium und bis zu etwa 5
0/0 Zink in Frage kommen. Die Legierungen erhalten ferner in an sich bekannter Weise
zweckmäßig einen Zusatz von bis zu 1%, vorzugsweise 0,3% Mangan.According to the invention, aluminum alloys are subjected to heat treatment,
which contain magnesium in amounts of 3.4 to 12% and zinc in amounts of 2 to 6%,
being for processing into kneaded products from deformation technology
However, only found alloys with up to about 8% magnesium and up to about 5
0/0 zinc come into question. The alloys are also obtained in a manner known per se
expediently an addition of up to 1%, preferably 0.3% manganese.
Beispielsweise werden. mit einer Legierung der Zusammensetzung 4%
Zn, 5,8 0% Mg, o,2 °/o Mn, 0,3% Cr, (0,z2 % Si), (0,o2 °/o Fe) folgende Festigkeitswerte
erreicht
Als Beleg für die durch einen Zusatz von Chrom gemäß Erfindung erreichte Verbesserung
der Korrosionsbeständigkeit sei angeführt, daß aus einer bei 44o' C geglühten und
abgeschreckten Legierung mit 4 % Zn, 6 0/0 Mg; o,25 0/0 Mn, Rest Al, j edoch ohne
Chromzusatz hergestellte Bleche, zu Schlaufen gebogen, in der Seewassersprühprobe
bereits nach einem Tage aufgeplatzt waren, während in gleicher Weise behandelte
Bleche aus der gleichen Legierung, die daneben aber noch 0,3 % Chrom enthielt, noch
nach 4o Tagen Behandlung in der Seewassersprühprobe keine aufgeplatzten Stellen
aufwiesen.For example be. achieved the following strength values with an alloy of the composition 4% Zn, 5.8% Mg, 0.2% Mn, 0.3% Cr, (0.2% Si), (0.02% Fe)
As proof of the improvement in corrosion resistance achieved by adding chromium according to the invention, it should be mentioned that an alloy with 4% Zn, 6 0/0 Mg; 0.25% Mn, remainder Al, but sheets made without the addition of chromium, bent into loops, had already burst after one day in the seawater spray test, while sheets made of the same alloy treated in the same way, but still 0.3 % Chromium contained no cracked areas in the seawater spray sample even after 40 days of treatment.