NO129151B

NO129151B -

Info

Publication number: NO129151B
Application number: NO02084/71*[A
Authority: NO
Inventors: H Zoller
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1974-03-04
Also published as: NL7107150A; CH546281A; SE370088B; DE2128828A1; GB1348025A; BE768151A; AT309947B; US3983274A; FR2096081A5

Description

Belagt, formet gjenstand på aluminiumsbasis med

god varmebestandighet og fremgangsmåte for fremstilling av gjenstanden.

Den foreliggende oppfinnelse angår en belagt, formet'gjenstand

på aluminiumbasis med god varmebestandighet, samt en fremgangsmåte for fremstilling av gjenstanden.

Tidligere er det forsokt å emaljere kokekar og varmebestandige gjenstander av aluminium og aluminiumlegeringer eller å forsyne

disse med et belegg som f.eks. polytetrafluoretylen ("Teflon")

eller et polyimid. Det har imidlertid vist seg vanskelig å oppnå

en sikker og god binding av emaljebelegg* til tilstrekkelig faste Al-holdige legeringer, og for dette formål er det f.eks. anvendt

Al-Zn-Mg-legeringer. Hittil har ulempen ved disse legeringer

vært at det har foregått en forandring av utherdingstilstanden under bruk av kokekarene ved temperaturer'fra ca. 130° til over 200°C, ved at det inntrer en tiltagende svekkelse av materialet under bruk som folge av utskillelse av de herdende komponenter. Bare ved hjelp av mellombelegg mellom grunnmaterialet og emåljeringen kan man oppnå en god binding av den siste på de hittil benyttede Al-basislegeringer, og dette betinger en omstendelig fremstillingsmetode.

I folge den foreliggende oppfinnelse er det mulig å fremstille varmebestandige gjenstander, som. f.eks. kokekar og panner, forsynt med et emaljebelegg med god binding, uten å anvende et mellombelegg og samtidig oppnå en god og varig bestandighet ved de gitte brukstemperaturer for kokekarene.

Oppfinnelsen angår folgelig en belagt, formet gjenstand på aluminiumbasis, f.eks. en kjokkenkjele eller stekepanne, med god varmebestandighet og det særegne ved gjenstanden er at den består

av herdet Al-Cu-Ni legering med 1,2-2,3 vektprosent og fortrinnsvis 1,3-1,8 vektprosent Cu, 0,3-1,2 vektprosent og fortrinnsvis 0,^-0,6 vektprosent Ni, 0,15 -1,2 vektprosent og fortrinnsvis 0,2-0,8 vektprosent Fe, 0,3-1,0 vektprosent og fortrinnsvis 0,3-0,8 vektprosent Mg, 0-0,6 vektprosent Si,0-0,^ vektprosent Zn, en mengde av hvert av elementene Cr, Mn, V og W

på hoyst 0,1 vektprosent, og en mengde av hvert av elementene Ag og Nb på hoyst 0,03 vektprosent, et maksimalt innhold av Ce på 0.01 vektprosent idet den gjenværende del er aluminium, og er forsynt med et beskyttelsesbelegg av en varmebestandig uorganisk og/eller et varmebestandig syntetisk material bestående av polytetrafluoretylen eller polymid som er anbragt direkte på overflaten av den formede gjenstand.

Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for fremstilling av

den belagte, formede gjenstand som nevnt ovenfor, og som omfatter trinn for forming av gjenstanden ved en knaprosess fra den nevnte Al-Cu-Ni legering, og det særegne ved fremgangsmåten er at den omfatter en losningsglodning av den formede gjenstand ved en temperatur mellom ^00° og 550°C, emaljering av gjenstanden med

en uorganisk varmebestandig emalje og/eller belegging av gjenstanden med et varmebestandig syntetisk material bestående av polytetrafluoretylen eller polyimid, og etter losningsglodningen henholdsvis etter belegningen avkjoling av gjenstanden ned til under 200°C i lbpet av hoyst 15 minutter.

Ved anvendelse av den ovennevnte legering oppnås spesielt at styrken av den seigherdede legering - dvs. uansett om legeringen ble bråkjolt eller langsomt avkjolt fra losningsglode-temperaturen i området fra ^OO<0> til 550°C, og med etterfølgende 1^ dagers kald-utherding - ved tiltagende brukstid ved temperaturer på ca. 200°C ikke alltfl stadig synker, men istedet stiger, og at ugunstige deformasjoner'av materialet ikke opptrer.

Det er riktignok allerede foreslått og anvendt Al-Ni-Cu-Fe-legeringer med forskjellige konsentrasjonsområdet som duktil-legednger, men det har vært antatt at hoyere innhold av Cu, Ni, Mg, Zn, Fe og de andre ovenfor nevnte elementer \ar gunstige og tillatelig.

Vesentlig for oppfinnelsen er det dog at innholdet av Cu, Ni,

Mg, Zn, Fe og de andre ovenfor nevnte elementer ikke blir over-skredet, fordi de nevnte gode egenskapene for varmepåkjente emaljerte gjenstander og gjenstander belagt med syntetiske material ellffs ikke vil bli oppnådd. ■

Eksempel I (Belegging med "Teflon")

En strengst6pt-barre (70 x 200 x 1 000 mm) fremstille-s fra folgende legering:

Barren blir glodet ved 550°C i 2h timer, til slutt ved 500°C uten mellomavkjoling, varmmalset til 20 mm tykkelse og kaldvalset til 6mm tykkelse (kald-deformeringsgrad 70%). Fra denne plate blir utstansede rondeller lagt etter hverandre til blokker ("pakketype"), glodet ved 350°C i k timer og avkjolt i lopet av en halv time fra 350°C til under 200°C.

Fra hver rondell blir det formet en panne ved strekktrykking og denne blir avfettet i et ikke-etsende, alkalisk, vandig bad.

For fremstilling av avfettingsbadet kan det f.eks. anendes handelsprodukt "P3.T 580" fra firma Henkel; Dette gir et godt resultat for bindingen av emaljen. Etter spyling med vann og torking blir en vandig emaljeslikker, som f.eks. er sammensatt av borsyre, kaliumhydroksyd, kaliumsilikat, titanoksyd og en av handelsfrittene "Al 100" eller Al 120" fra Farbenfabriken Bayer, Leverkusen, sproytet på utsiden av panne og torket ved 100°C. Emaljen ble innbrent'.ved 5<1>+0°C (+10°C) i 10 min. og. tilslutt avkjolt i stillestående luft.

Etter avkjoling av pannen ble innsiden gjort ru ved sandblåsing og etter en vanlig lisensiert tefloniseringsfremgangsmåte, f.eks. fra Farbwerke Hochst, belagt med "Teflon" ved <>>+20oC. Fra k20°C ble pannen avkjolt i lopet av 10 min.■til under 200°C. Både emåljebelegget og "Teflon" -skiktet var nå godt festet til grunnmaterialet.

Grunnmaterialet i den således fremstilte panne hadde etter 1<*>+ dagers kaldutlagring en Brinell-styrke av ca. 70 kp/mm p og ble ikke sveket ved en brukstemperatur på 200°C i 500 timer.

Eksempel II (Belgging med polyimid)

Til forbehandlingen benyttes, som nevnte ovenfor, et avfettings-bad bestående av "P3.T 580", idet avfettingen utfores på folgende måte:

Avf etring med "Deoxidine 1QE", 60°C, 2 minutter.

Spyling med vann

Beising med 5% NaOH, 60°C, 6 minutter.

Spyling med vann.

Nøytralisering med HNO^ (1:1).

Spyling med vann.

Spyling med varmt avionisert vann.

Torking ved 120°C.

Deretter sprbytes polyimidskiktet på, slik at filmtykkelsen i torr tilstand utgjor 12 ^im. Til slutt brennes EkLktet ved 200°C 1 15 minutter.

Forskjellige prover.

Fblgende prover ble utfort med belagte panner.

1. Lagring med 5% eddiksyre ved <1>+0°C i 10 dager.

2 Lagring i en vandig næringsmiddel-lbsning med fblgende sammensetning:

5 g/l sitronsyre

5 g/l vinsyre

5 g/l koksalt

h ml/l melksyre

2,5 ml/l eddiksyre..

Varighet for prbven var <*>+8 timer ved romtemperatur. Dette fbrste ikke til vekttap.

3. 10 oppkok og påfblgende avkjbling med:

2 1 vann

2 1 ketchup

8 spiseskjeer salt

1 spiseskje pepper

Dette ga ingen forandring i belegget.

h. Olivenolje oppvarmes til avgivelse av rok og deretter bråkjoling med kalt vann. Proven ble gjentatt 2 ganger, men ga ingen forandring.

5. lagring med surkål ved 70°C i 10 dager. Ingen forandring

6. Lagring med 5% NaCl + 5% eddiksyre ved 50°C i 10 dager.

Ingen forandring.

7. Bruning av mel og bråkjoling med kalt vann. Etter 3 gjentatte prover var det ingen forandring.

De kjemiske forhold ved polyimidskiktet er like gode som for

"Teflon" -skiktet, men de onskelige antihefte-egenskapene er ikke helt så gode som for "Teflon" -skiktet.

Claims

1. Belagt, formet gjenstand på aluminiumbasis, f.eks. en kjokkenkjele eller stekepanne, med god varmebestandighet, karakterisert ved at den består av en herdet Al-Cu-Ni legering med 1,2-2,3 vektprosent og fortrinnsvis 1,3-1,8 vektprosent Cu, 0,3-1,2 vektprosent og fortrinnsvis 0,^-0,6 vektprosent Ni, 0,5-1,2 vektprosent og fortrinnsvis 0,2-0,8

vektprosent Fe, 0,3-1,0 vektprosent og fortrinnsvis 0,3-0,8 vektprosent Mg, 0-0,6 vektprosent Si70-0,^ vektprosent Zn, en mengde av hvert av elementene Cr, Mn, V og W på hbyst 0,1 vektprosert, og en mengde av hvert av elementene Ag og Nb på hoyst 0,03 vekt- prosent, et maksimalt innhold av Ce på 0,01 vektprosent idet den gjenværende del er aluminium, og er forsynt med et beskyttelses- belegg av en varmebestandig uorganisk emalje og/eller et varme- bestandig syntetisk material bestående av polytetrafluoretylen eller polyimid som er anbragt direkte på overflaten av den formede gjenstand

2. Fremgangsmåte for fremstilling av den belagte, formede gjenstand som er angitt i krav 1, og som omfatter trinn for forming av gjenstanden ved en knaprosess fra den nevnte Al-Cu-Ni legering, karakterisert, ved at den omfatter en lbsningsglodning av den formede gjenstand ved en temperatur mellom kO0° og 550°C, emaljering av gjenstanden med en uorganisk varmebestandig emalje og/eller belegging av gjenstanden med et varmebestandig syntetisk material bestående av polytetrafluoretylen eller polyimid, og etter losningsglodningen henholdsvis etter beleggingen avkjoling av gjenstanden ned til under 200°C i lopet av hoyst 15 minutter.