DE945721C

DE945721C - Verfahren zur Warmbehandlung von stranggepressten Werkstuecken aus Leichtmetallegierungen

Info

Publication number: DE945721C
Application number: DE1943945721D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Guenther Berger; Paul Hoffmann
Original assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1943-03-13
Filing date: 1943-03-13
Publication date: 1956-07-12

Description

Verfahren zur Warmbehandlung von stranggepreßten Werkstücken aus Leichtmetallegierungen Bei der Herstellung von Werkstücken aus aushärtbaren-Leichtmetallegierungen, die durch Knetbearbeitung, insbesondere in der Strangpresse, geformt werden, treten bei der Vergütung während des Glühens leicht Veränderungen des Gefüges auf, die die günstigsten Festigkeitseigenschaften des Werkstücks nicht erreichen lassen. Neben dem Ab-' bau der durch den Preßvorgang erzielten verfestigenden Strukturausbildung (des sogenannten: Preßeffektes) führt die übliche Homogenisierungsglühung leicht zu einer grobkörnigen Rekristallisation, die außer dem Festigkeitsabfall eine Beeinträchtigung der spanlosen Verformbarkeit mit sich bringt. Besonders bei stranggepreßten Stangen und Profilen zeigt sich ein über den Querschnitt verschieden verteilter Festigungsrückgang und Neigung zu Grobkornbildung, die von dem unvermeidbar ungleichförmigen Materialfluß in der Strangpresse herrührt, so z. B. bei Rundstangen in der Randzone. Hier hat man dann durch weitere Verformung im Ziehverfahren versucht, die Entstehungsbedingungen der Grobkornbildung, die bekanntlich an bestimmte Verformungsgrade gebunden sind, zu beseitigen. Abgesehen davon, daß so mindestens ein weiterer Arbeitsgang erforderlich wird, ist dieses Verfahren bei Profilen nicht wirtschaftlich und bei Werkstücken, die der Teilpresse entstammen, überhaupt nicht anwendbar. Man sucht dann durch Anwendung bestimmter Temperaturgebiete vor und während des Verpressens .die grobkörnige Rekristallisation zu vermeiden, was einerseits wieder zusätzliche Wärmebehandlung erfordert und andererseits zuweilen zwingt, auf die für den Verformungsvorgang günstigste Preßtemperatur zu verzichten. Auch durch Vergleichmäßiggung des Materialflusses mittels Anwendung von Matrizen mit erweitertem Einzugsgebiet, die jedoch die Werkzeugkosten stark erhöhen, will man die Ursachen der Grobkornbildung bekämpfen. ' Versuche erbrachten nun das überraschende Ergebnis, daß sich über den ganzen Profilquerschnitt nach der Aushärtung gute Festigkeitseigenschaften ergeben, insbesondere, daß keine Grobkornbildung mehr auftritt, wenn man erfindungsgemäß die Dauer des Aufenthaltes des Werkstückes im Salzbad von Homogenisierungstemperatur für die Aushärtung auf eine wesentlich kürzere Zeit als die bisher üblichen 1/a bis 2 Stunden, nämlich je nach Profilstärke und Form auf nur 1/2 bis 15 Minuten beschränkt. Unmittelbar daran schließt sich das übliche Abschrecken an. Bei Profilen mit besonders großem Querschnitt können gegebenenfalls auch höhere Glühzeiten erforderlich sein. Auch hängt die Glühzeit maßgeblich von dem Mangangehalt der Legierung ab, der bekanntlich eine feinkörnige Rekristallisation begünstigt, so daß bei hohem MangangehaIt bis etwa r,2 1/o zwar auch länger geglüht werden kann, aber nicht muß.
Die Fachwelt hatte bisher angenommen, daß nur ein genügend langes Homogenisierungsglühen die Möglichkeit schaffe, nach der Aushärtung beste Festigungseigenschaften zu erreichen. Die vorliegende Erfindung zeigt nun, daß gerade eine Glühzeit, die nur einen Bruchteil der bisher üblichen beträgt, zu Festigkeitseigenschaften führt, die den bei langer Glühzeit errei-uhten nicht nur nicht nachstehen, sondern auch über den ganzen Querschnitt gleichmäßig vorhanden sind.
So wurde z. B. eine Rundstange von 50 mm Durchmesser aus- einer Al-Cu-Mg-Legierung durch Strangpressen as einem Preßbarren von 4q.0° C geformt und nach Abkühlenlassen Abschnitte davon 1/2, i, 2, 5, 8, i o, 15, 2o Minuten in ein Salzbad von 500° C gebracht und anschließend in Wasser bei Raumtemperatur abgeschreckt.
Die unter 5 Minuten geglühten Stangenabschnitte zeigten überhaupt keine Grobkornbildung, der io Minuten geglühte nur andeutungsweise am Rande, während die länger geglühten Abschnitte die-bei Strangpreßerzeugnissen typischen Kornvergröberungen bei der Rekristallisation in derAußenzone aufweisen.
Nach Auslagerung bei Raumtemperatur wurden auch bei den kurz geglühten Proben die üblichen Festigkeitswerte über den einzelnen Querschnittszonen, die man sonst nur durch -langes Homogenisierungsglühen zu erreichen glaubte, erhalten, ohne daß ein nennenswerter Abfall eingetreten wäre.
Dieses kurze Homogenisierungsglühen schafft `weiterhin die Möglichkeit, die beim Strangpressen und Gesenkpressen anfallenden Werkstücke fließend in aneinander anschließenden Arbeitsgängen weiterzubehandeln. Das erweist sich als besonders vorteilhaft bei der Herstellung von stranggepreßten Stangen und Profilen. Diese können in kaltem oder preßwarmem Zustand einzeln oder in- der beim Mehrstranggießen anfallenden Anzahl zugleich- in das Glühbad gebracht und sodann in gleicher Weise abgeschreckt werden. Bei der geringen jeweilig zu behandelnden Anzahl von Profilen ist es dann möglich, jedes in der für seine Form günstigsten Richtung und Lage, z. B. in waagerechter oder Schräglage, mit Rücksicht auf geringstes Verziehen und Richtarbeit, in das Glühbad und Abschreckbad einzutauchen. Rührt man die Werkstücke in preßwarmen Zustand in das Glühbad, so kann die Glühzeit noch weiter herabgesetzt werden.
Diese fließende Arbeitsweise erlaubt so die Verwendung von halb- oder vollautomatischen Transportvorrichtungen bei der Wärmebehandlung. Damit kann nicht nur eine Ersparnis an Zeit und Arbeitskräften - erreicht werden, sondern es wird auch eine Beschädigung der Oberflächen und ein Verbiegen leichter vermieden. In vielen Fällen können Durchziehöfen oder -häder benutzt werden. Bei der Glühung ist auch elektroinduktive Erhitzung anwendbar.
Bei der bisher üblichen langen Glühdauer ist eine solche Fließarbeit praktisch nicht durchführbar, da dann eine viel zu große Anzahl von Werkstücken gleichzeitig im Glühbad sich befinden müßte.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäße kurze Glühdauer beim Vergüten nicht nur bessere metallurgisch bedingte Festigkeitseigenschaften der Werkstücke mit sich bringt, sondern gleichzeitig zu einer Verkürzung der Fertigungszeiten und damit verbundenen Möglichkeit des Übergangs zur Fließfertigung führt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: , i. Verfahren zur Warmbehandlung von stranggepreßten Werkstücken aus Leichtmetalllegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß diese bei der Vergütung nur einen Bruchteil der üblichen Glühzeit, im besonderen nur einige Sekunden bis.ioMinutenlang, -in, ein,Salzbadvon Homogeni.sierungstemperatur gebracht werden, worauf dann in bekannter Weise das Abschrekken vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzglühung durch erhitzte Gase vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzglühun.g durch induzierte Wechselströme bewirkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke vom kalten Zustand aus der Kürzglühung unterworfen werden.
5. Verfahren nach Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daiß die Werkstücke in preßwarmem Zustand der Kurzglühung Zugeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch i, a oder 3 und 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke von der Presse aus in fließender Fertigung nacheinander der Kurzglühung und Abschreckung unterworfen werden.
7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß voll- oder halbselbsttätige Beförderungsmittel zum Durchleiten durch die Kurzglühung und das Abschreckbad angewandt werden.