DE968234C

DE968234C - Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden mit hohen mechanischen Eigenschaften und hoher interkristalliner sowie Spannungskorrosionsbestaendigkeit aus Legierungen der Gattung Al-Mg-Zn

Info

Publication number: DE968234C
Application number: DEW3786D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing H C Adolf Beck; Dr-Phil Gustav Siebel; Dr-Ing Gustav Vosskuehler
Original assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1937-07-24
Filing date: 1937-07-24
Publication date: 1958-01-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit hohen mechanischen Eigenschaften und hoher interkristalliner sowie Spannungskorrosionsbeständigkeit aus Legierungen der Gattung Al-Mg-Zn 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, unbefriedigend ist, hat man weiter bereits vorgeschlagen, in diesen Legierungen den Magnesiumgehalt über das durch die Verbindung Mg Zn. bestimmte Verhältnis hinaus, und zwar so weit zu erhöhen, daß bei Wahl entsprechender Anlaßtemperaturen auch Teile der Verbindung A13 Mg2 in gleichförmiger Verteilung zur Ausscheidung gelangen, in der Erkenntnis, daß die gleichförmige Ausscheidung jener Verbindung eine wesentliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit mit sich bringt. Auf diese 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 5,5% Magnesium, q.,o% Zink, o,5 % Mangan, Rest Aluminium, im Anlieferungszustande eine Festigkeit von 48 kg/mm2 und eine Dehnung von 8,5 % aufwies und nach 12monatlicher Behandlung in der Seewassersprühprobe in unbelastetem Zustande noch eine Festigkeit von q..7 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.
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, daß bei Zugabe von Calcium in Mengen von bis zu 1% die Empfindlichkeit der der erwähnten Wärmebehandlung unterworfenen Legierungen gegen Spannungskorrosion behoben wird. An sich sind Aluminiumlegierungen mit etwa i bis 8 % Magnesium, o,5 bis 6% Zink und 0,o1 bis 20% Calcium bekannt, wobei durch den Calciumzusatz u. a. auch die Widerstandsfähigkeit der Legierungen gegen korrodierende Einflüsse gesteigert werden sollte. Nicht bekannt war dagegen die Tatsache, daß diese calciumhaltigen Legierungen durch Anwendung einer homogenisierenden Wärmebehandlung mit anschließender Selbstalterung oder Alterung bei mäßig erhöhten Temperaturen eine erhebliche Verbesserung ihrer Festigkeitseigenschaften und ihrer Beständigkeit, insbesondere gegen Spannungskorrosion, erfahren.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß die calciumhaltigen Legierungen der eingangs gekennzeichneten Art dank ihres Zinkgehaltes auch im homogenen Gefügezustand, im Gegensatz zu den zinkfreien Aluminium-Magnesium-Legierungen, anlaßunempfindlich in dem Sinne sind, daß sie auch bei vorübergehender oder zufälliger Erwärmung auf höhere Temperaturen, beispielsweise 10o° C, nicht zu interkristallinerKorrosion neigen. Da andererseits die günstige Wirkung des Calciums in bezug auf die Spannungskorrosion sich auf die Legierungen auch im homogenen Gefügezustand äußert, ist es möglich, die Legierungen ohne Beeinträchtigung ihrer günstigen Eigenschaften 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 Mg Zn. auftritt, bekannt, bereits eine weitgehende Aushärtung eintritt. Durch künstliche Alterung bei Temperaturen von etwa 5o bis 15o° 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.
Dem Verfahren gemäß Erfindung können Aluminiumlegierungen unterworfen werden, die Magnesium in Mengen von 3,4 bis 120% und Zink in Mengen von 2 bis 6% enthalten, wobei für die Verarbeitung zu verkneteten Erzeugnissen aus v erformungstechnischen Gründen jedoch nur Legierungen mit bis zu etwa 8% Magnesium und bis zu etwa 5% Zink in Frage kommen. Die Legierungen erhalten ferner in an sich bekannter Weise zweckmäßig einen Zusatz von bis zu 1%, vorzugsweise 0,3 % Mangan.
Zum Nachweis des durch das vorliegende Verfahren erzielten technischen Fortschrittes sei angeführt, daß aus einer bei 44o° C geglühten und abgeschreckten Legierung mit 4,0% Zink, 6,00/a Magnesium, 0,25% Mangan, Rest Aluminium, jedoch ohne Calciumzusatz 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 0,250/0 Calcium enthielt, noch nach q.o Tagen Behandlung in der Seewassersprühprobe keine aufgeplatzten Stellen aufwiesen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit hohen mechanischen Eigenschaften und hoher interkristalliner sowie Spannungskorrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Seewasser, aus warmverformten Legierungen der Gattung Al-Mg-Zn, dadurch gekennzeichnet, daß Legierungen aus 3,4 bis 12% Magnesium, 2 his 6%Zink, 0,o5 bis i %Calcium, gegebenenfalls bis i % :Mangan, Rest Aluminium, bei denen der Magnesiumgehalt die zur Bildung der Verbindung MgZn. erforderliche Menge um mindestens 3% übersteigt, homogenisiert, abgeschreckt und bei Temperaturen unterhalb 15o° gealtert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alterung bei Raumtemper atur durchgeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 438 512, q-25 128.