DE972131C - Stress corrosion resistant aluminum-zinc-magnesium alloy - Google Patents

Stress corrosion resistant aluminum-zinc-magnesium alloy

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DE972131C
DE972131C DEP3978D DEP0003978D DE972131C DE 972131 C DE972131 C DE 972131C DE P3978 D DEP3978 D DE P3978D DE P0003978 D DEP0003978 D DE P0003978D DE 972131 C DE972131 C DE 972131C
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DEP3978D
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Paul Dr-Ing Brenner
Willi Dr-Ing Feldmann
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Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent

Description

Spannungskorrosionsbeständige Aluminium-Zink-Magnesium-Legierung Die bisherigen Versuche zur Einführung der Aluminium-Zink-Magnesium-Legi@erungen in die Technik erfolgten in dem Bestreben, Festigkeitswerte zu erreichen, die höher lagen als die der festesten Aluminiumlegierungen der Gruppe Aluminium-Kupfer-Magnesium. Dazu sind hohe Magnesium- und Zinkgehalte erforderlich, bei denen naturgemäß die Empfindlichkeit gegen Spannungskorrosion größer ist als bei niederen Gehalten. An dieser Empfindlichkeit ist dann die Verwendung dieser Legierungen gescheitert.Stress corrosion resistant aluminum-zinc-magnesium alloy Die Previous attempts to introduce the aluminum-zinc-magnesium alloys in the technique took place in an effort to achieve strength values that were higher were considered to be the strongest aluminum alloys in the aluminum-copper-magnesium group. This requires high levels of magnesium and zinc, which naturally involve the Sensitivity to stress corrosion is greater than with lower contents. At The use of these alloys has failed because of this sensitivity.

In dem Bestreben der Einsparung von Kupfer durch Schaffung von kupferfreien Aluminiumlegierungen, deren Festigkeitseigenschaften denen der mittleren Legierungen der Aluminium-Kupfer-Magnesium-Gruppe entsprechen, wurden neue Versuche angestellt, die zu überraschenden Ergebnissen führten. Sie zeigten, daß man mit geringen Zink- und Magnesiumgehalten und geeigneten anderen Zusätzen, wie z. B. Silizium und Mangan, aushärtbare Legierungen herstellen kann mit hervorragenden Eigenschaften, deren Spannungsempfindlichkeit wesentlich geringer ist als die der Legierungen mit den bisher vorgeschlagenen Gehalten, zum Teil sogar gänzlich verschwunden ist. Diese Aluminiumlegierungen bestehen aus 2 bis 6,5 % Zink, 0,3 bis 2,5 % Magnesium, mehr als o,2 bis 2,0°/o Mangan, gegebenenfalls o,r5 bis 450/0 Silizium, Rest Aluminium, wobei nachstehend gegebene Beziehungen zwischen. Zink- und Magnesiumgehalt einzuhalten sind.In an effort to save copper by creating copper-free ones Aluminum alloys whose strength properties match those of medium alloys correspond to the aluminum-copper-magnesium group, new tests were carried out, which led to surprising results. They showed that with low levels of zinc and magnesium contents and other suitable additives, such as. B. silicon and manganese, Can produce age-hardenable alloys with excellent properties, their Stress sensitivity is much lower than that of the alloys with the levels suggested so far, has in some cases even completely disappeared. These Aluminum alloys consist of 2 to 6.5% zinc, 0.3 to 2.5% magnesium, more as 0.2 to 2.0% manganese, optionally 0.25 to 450/0 silicon, Remainder aluminum, with the following given relationships between. Zinc and magnesium content must be adhered to.

Als notwendig erweist es sich, zwei Legierungsgruppen zu unterscheiden, und zwar eine mit Zinkgehalten unter 4% und eine zweite Gruppe mit Zinkgehalten über 4 bis 6,5 0/0. In der ersten Gruppe darf der Magnesiumgehalt nicht über 2,5'/o gesteigert werden, da dann die Empfindlichkeit gegen Spannungskorrosion merklich wird. In der zweiten Gruppe ist der Magnesiumgehalt niedriger als in der ersten Gruppe, und zwar unter 1,5 %. Bei gleichzeitigen hohen Zinkgehalten und hohen Magnesiuingehalten nimmt die Spannüngskorrosionsempfindlichkeit stark zu, so daß bei diesen Legierungen der zweiten Gruppe der Magnesiumgehalt unter 1,5 % gehalten werden muß.It turns out to be necessary to distinguish between two groups of alloys, namely one with zinc contents below 4% and a second group with zinc contents over 4 to 6.5 0/0. In the first group the magnesium content must not exceed 2.5% increased, since the sensitivity to stress corrosion is then noticeable will. In the second group, the magnesium content is lower than in the first Group, namely under 1.5%. With high zinc and high magnesia contents at the same time the sensitivity to stress corrosion increases sharply, so that with these alloys the second group the magnesium content must be kept below 1.5%.

Als günstig wirken sich in beiden Gruppen die Zusätze Silizium und Mangan aus. Sie steigern die Festigkeit und Härte und setzen die- Empfindlichkeit gegen Spannungskorrosion beträchtlich herab. Die nützliche Wirkung des Mangans beginnt bei über o,2 0/a. Der Mangangehalt soll jedoch 2 % nicht überschreiten, da bei höheren Mangangehalten unerwünschte Nebenwirkungen auftreten, wie Versprödung der Legierung, fabrikatorische Schwierigkeiten bei der Verarbeitung usw. Auch eine Steigerung des Siliziumgehaltes über 2% ist ungünstig.The additives silicon and have a beneficial effect in both groups Manganese out. They increase the strength and hardness and set the sensitivity considerably reduced against stress corrosion. The beneficial effects of the manganese begin at over o, 2 0 / a. However, the manganese content should not exceed 2%, as it is higher Manganese content undesirable side effects occur, such as embrittlement of the alloy, manufacturing difficulties in processing, etc. Also an increase in the Silicon content above 2% is unfavorable.

Mit Legierungen der angedeuteten Zusammensetzung, also mit 2 bis 6,51/o Zink und 0,3 bis 2,5 % Magnesium - wobei der Magnesiumgehalt bei Zinkgehalten über 4% unter 1,5% bleibt -mit über o.2 bis :2,o1/9 Mangan und gegebenenfalls mit o,15 bis 2,o% Silizium, Rest Aluminium, erreicht man ausgezeichnete Festigkeitswerte und sehr günstiges Verhalten gegen Spannungskorrosion. Diese Festigkeitswerte erhält man durch die laekannten Vergütungsverfahren, indem Glühtemperatur, Anlaßtemperatar und Anlaßdauer in bekannter Weise zur Erzielung der günstigsten Festigkeitseigenschaften gewählt werden. Neben den angegebenen Legierungsbestandteilen können die Legierungen noch bis i % Eisen und Titan, einzeln oder gemeinsam, haben. Kupfer ist als nachteilig zu vermeiden, da es schädlich sowohl auf die allgemeine Korrosionsbeständigkeit als auch auf die Spannungskorrosionsbeständigkeit wirkt.With alloys of the indicated composition, i.e. with 2 to 6.51 / o zinc and 0.3 to 2.5% magnesium - whereby the magnesium content remains below 1.5% with zinc contents above 4% - with over 2 to: 2 , 1/9 manganese and optionally with 0.15 to 2.0% silicon, the remainder being aluminum, excellent strength values and very favorable behavior against stress corrosion are achieved. These strength values are obtained through the known tempering process, in which the annealing temperature, tempering temperature and tempering duration are selected in a known manner in order to achieve the most favorable strength properties. In addition to the specified alloy components, the alloys can also contain up to 1% iron and titanium, individually or together. Copper should be avoided as a disadvantage as it has a detrimental effect on both general corrosion resistance and stress corrosion resistance.

Die Erfindung sei an Hand folgender Beispiele gezeigt Tabelle i enthält zunächst Legierungen der zweiten Gruppe mit Zinkgehalten über 4%. Man, erkennt, daß die Festigkeitswerte sämtlicher Legierungen über 42 kg/mm2 liegen, ein Wert, der sonst nur von Legierungen der Gattung Aluminium-Kupfer-Magnesium erreicht wird. Die Spannungskorrosionsversuche wurden in der Weise durchgeführt, daß aus den Legierungen 1,5 mm starke Bleche gewalzt, diese durch eine Wärmebehandlung (Glühen, Abschrecken, Lagern) veredelt und danach aus herausgeschnittenen Streifen Schlaufen gebogen und gespannt wurden. Diese wurden dann der Korrosion in einer Lösung mit 3 % Na Cl und o, i % H2 02 ausgesetzt und die Zeit bis zum Auftreten eines Risses beobachtet. Es ist wesentlich zu bemerken, daß sämtliche Vorgänge für alle Legierungen in gleicher Weise durchgeführt wurden. Ein Vergleich von Legierung i mit den Legierungen 2 und 3 zeigt die günstige Wirkung des Silizium- und Magnanzusatzes auf die Zugfestigkeit sowohl wie vor allem auf den Widerstand gegen.Spannungskorrosion. Legierung 4 läßt erkennen, daß man den Zusatz von Mangan und Silizium kombinieren und dadurch noch höhere Festigkeitswerte erreichen kann, ohne daß die günstigen Einflüsse, wie sie Mangan und Silizium im einzelnen auf das Verhalten gegen Spannungskorrosion ausüben, beeinträchtigt werden. In Tabelle 2 sind Versuchsergebnisse an Legierungen der ersten Gruppe mit Zinkgehalten unter 4% zusammengestellt. Die Festigkeitswerte auch dieser Legierungen konnten seither nur mit solchen der Gattung Aluminium-Kupfer-Magnesium erzielt werden. Spannungskorrosionsprüfungen wurden mit den Legierungen 6 und 7 durchgeführt. Die Proben hielten den Angriff in der als sehr aggressiv bekannten Lösung aus 3'/o Na Cl und o, i % H202 mehr als i Jahr aus. Die Legierungen sind also praktisch spannungsunempfindlich.The invention is shown with the aid of the following examples Table i initially contains alloys of the second group with zinc contents above 4%. It can be seen that the strength values of all alloys are above 42 kg / mm2, a value that is otherwise only achieved by alloys of the aluminum-copper-magnesium type. The stress corrosion tests were carried out in such a way that 1.5 mm thick sheets were rolled from the alloys, these were refined by a heat treatment (annealing, quenching, storage) and then loops were bent from cut strips and tensioned. These were then exposed to corrosion in a solution containing 3% NaCl and 0.1% H2 02 and the time until a crack occurred was observed. It is important to note that all operations were carried out in the same way for all alloys. A comparison of alloy i with alloys 2 and 3 shows the beneficial effect of the addition of silicon and magnanos on tensile strength and, above all, on resistance to stress corrosion. Alloy 4 shows that the addition of manganese and silicon can be combined and thereby even higher strength values can be achieved without impairing the favorable influences that manganese and silicon have on the behavior against stress corrosion. Table 2 shows test results on alloys of the first group with zinc contents below 4%. Since then, the strength values of these alloys could only be achieved with those of the aluminum-copper-magnesium type. Stress corrosion tests were performed on alloys 6 and 7. The samples withstood the attack in the solution of 3% NaCl and 0.1% H202, which is known to be very aggressive, for more than a year. The alloys are therefore practically insensitive to stress.

Zum Vergleich sei noch das Versuchsergebnis an einer Legierung mit 3,8% Zink, i % Mangan, o,6 1/o Silizium und einem Magnesiumgehalt über 30/0, nämlich 3,2% mitgeteilt. Diese Legierung weist eine Festigkeit von etwa 52 kg/mm2 auf. Ihr Widerstand gegen Spannungskorrosion ist allerdings wesentlich geringer als die der Legierungen der Tabelle 2. Er betrug nur etwa 3o Tage. Die Versuche wurden an vergüteten Legierungen vorgenommen, die einem Veredelungsverfahren, bestehend aus Glühen bei einer höheren Temperatur, Abkühlen und natürlichem oder künstlichem Altern, unterworfen wurden.For comparison, let us add the test result on an alloy 3.8% zinc, 1% manganese, 0.6 1 / o silicon and a magnesium content over 30/0, namely 3.2% reported. This alloy has a strength of about 52 kg / mm2. you However, resistance to stress corrosion is much lower than that of the Alloys of Table 2. It was only about 30 days. The attempts were rewarded at Alloys are made using a refining process consisting of annealing a higher temperature, cooling and natural or artificial aging became.

Die Verbesserung der Spannungskorrosion durch den Zusatz von Mangan bzw. den Zusatz von Mangan und Silizium läßt sich noch steigern dadurch, daß man durch geeignete Vergütungsverfahren die Spannungskorrosionsempfindlichkeit zusätzlich beeinflußt. So hat die Wahl der Glühtemperatur unter 45o° C einen günstigen Einfluß auf den Widerstand gegen Spannungskorrosion. Die anschließende Aushärtung erfolgt dann zur Erzielung guter Festigkeitseigenschaften, vorzugsweise bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, beispielsweise Raumtemperatur, kann aber auch eventuell nach einer vorübergehenden Zwischenlagerung bei solchen tieferen Temperaturen bei höheren Anlaßtemperaturen vorgenommen werden, um die diesen entsprechenden Aushärtungswirkungen erzielen zu können. Eine solche besondere Auswahl der Wärmebehandlungsverfahren kann eine zusätzliche Steigerung der Spannungskorrosionsbeständigkeit erbringen und daher für den angestrebten Zweck vorteilhaft sein. Es kann aber auch jede andere bekannte Wärmebehandlung mit den Legierungen vorgenommen werden und auch auf diese Weise allein durch die Wirkung der angegebenen Zusätze die Erhöhung des Widerstandes gegen Spannungskorrosion erzielt werden.The improvement of stress corrosion through the addition of manganese or the addition of manganese and silicon can be increased by the sensitivity to stress corrosion through suitable tempering processes influenced. The choice of the annealing temperature below 45o ° C has a favorable influence on the resistance to stress corrosion. The subsequent curing takes place then to achieve good strength properties, preferably with relatively low temperatures, for example room temperature, but can also possibly after temporary storage at such lower temperatures higher tempering temperatures are undertaken in order to achieve the corresponding hardening effects to be able to achieve. Such a special choice of heat treatment process can provide an additional increase in stress corrosion resistance and therefore be advantageous for the intended purpose. But it can also be any other known heat treatment can be carried out with the alloys and also on them Way, through the action of the specified additives alone, the increase in resistance against stress corrosion can be achieved.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Spannungskorrosionsbeständige Aluminiumlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 2 bis 6,5% Zink, 0,3 bis 2,5% Magnesium, mehr als o,2 bis 2% Mangan sowie gegebenenfalls o,i5 bis 1,5% Silizium, Rest Aluminium, besteht, wobei bei Zinkgehalten über 4% der Magnesiumgehalt unter i,5 % beträgt. PATENT CLAIMS: 1. Stress corrosion resistant aluminum alloy, characterized in that it consists of 2 to 6.5% zinc, 0.3 to 2.5% magnesium, more as 0.2 to 2% manganese and optionally 0.15 to 1.5% silicon, the remainder aluminum, exists, whereby with zinc contents over 4% the magnesium content is below 1.5%. 2. Aluminiumlegierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie noch Zusätze von Eisen und Titan, einzeln oder gemeinsam, bis zu i % enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 501 513; britische Patentschriften Nr. 334430, 350447, 438 5i2, 482 887, 505 728, 5o8 975, 574 511; DIN-Blatt 1725 (1951) ; Aluminium-Taschenbuch (1955), S.276.2. Aluminum alloy according to claim i, characterized in that it also contains additions of iron and titanium, individually or together, up to i%. Documents considered: German Patent No. 501 513; British Patent Nos. 334430, 350447, 438 5i2, 482 887, 505 728, 508 975, 574 511; DIN sheet 1725 (1951); Aluminum-Taschenbuch (1955), p.276.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1272553B (en) * 1962-08-04 1968-07-11 Ver Deutsche Metallwerke Ag Use of AlZnMgSi alloys for welding purposes
DE1758779B1 (en) * 1968-08-06 1971-09-30 Vaw Ver Aluminium Werke Ag USE OF AN HARDENABLE ALUMINUM ALLOY

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE501513C (en) * 1926-12-10 1930-07-10 Goldschmidt Ag Th Aluminum-zinc alloys tempered according to patent 445714
GB334430A (en) * 1929-10-24 1930-09-04 Horace Campbell Hall An improved aluminum alloy
GB350447A (en) * 1930-03-08 1931-06-08 Horace Campbell Hall An improved aluminium alloy
GB438512A (en) * 1933-06-09 1935-11-11 Ig Farbenindustrie Ag Process for improving the resistance to corroding agents of aluminium base alloys
GB482887A (en) * 1936-10-01 1938-04-01 Percy Oakley Manufacture of aluminium alloys
GB505728A (en) * 1938-03-11 1939-05-16 Electr Ass Cooperative D Ouvri Improvements in or relating to light aluminium alloys
GB508975A (en) * 1938-01-10 1939-07-10 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in or relating to aluminium alloys
GB574511A (en) * 1939-08-24 1946-01-09 Horace Campbell Hall Aluminium alloy

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE501513C (en) * 1926-12-10 1930-07-10 Goldschmidt Ag Th Aluminum-zinc alloys tempered according to patent 445714
GB334430A (en) * 1929-10-24 1930-09-04 Horace Campbell Hall An improved aluminum alloy
GB350447A (en) * 1930-03-08 1931-06-08 Horace Campbell Hall An improved aluminium alloy
GB438512A (en) * 1933-06-09 1935-11-11 Ig Farbenindustrie Ag Process for improving the resistance to corroding agents of aluminium base alloys
GB482887A (en) * 1936-10-01 1938-04-01 Percy Oakley Manufacture of aluminium alloys
GB508975A (en) * 1938-01-10 1939-07-10 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in or relating to aluminium alloys
GB505728A (en) * 1938-03-11 1939-05-16 Electr Ass Cooperative D Ouvri Improvements in or relating to light aluminium alloys
GB574511A (en) * 1939-08-24 1946-01-09 Horace Campbell Hall Aluminium alloy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1272553B (en) * 1962-08-04 1968-07-11 Ver Deutsche Metallwerke Ag Use of AlZnMgSi alloys for welding purposes
DE1758779B1 (en) * 1968-08-06 1971-09-30 Vaw Ver Aluminium Werke Ag USE OF AN HARDENABLE ALUMINUM ALLOY

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