PL32501B1 - Sposób wyrobu i przerabiania nitów z samoutwardzajacych sie stopów aluminiowych, zwlaszcza ze stopów Al-Cu-Mg - Google Patents

Description

Nity z samoutwardzajacych sie stopów aluminiowych w rodzaju Al-Cu-Mg, o du¬ zej wytrzymalosci, nituje sie jak wiadomo na zimno. Takie nity ulepszane, to znaczy wyzarzane w temperaturach okolo 500°C i hartowane, musza byc, zaleznie od tem¬ peratury przechowywania, zuzywane w cia¬ gu pewnego okresu czasu, poniewaz w ra¬ zie dluzszego przechowywania staja sie zbyt twarde i nie mozna ich wtedy dobrze odksztalcac przez uderzanie. Dopuszczal¬ ny okres przechowywania np. stopu, za¬ wierajacego okolo 4,2% Ca, 0,8% Mg, 0,3% Mn i okolo 0,3% Si, którego reszte stanowi zwykle aluminium handlowe, okre¬ slony jako dopuszczalny okres przydatno¬ sci do nitowania, wynosi w temperaturze 10°C okolo 8 godzin, w temperaturze 20°C — okolo 2^2 godzin, w temperaturze zas 30°C — okolo 1% godziny. Te okresy prze¬ chowywania sa w pewnej mierze zalezne od skladu chemicznego stopu, mianowicie przy mniejszej zawartosci magnezu mozli¬ we sa nieco dluzsze okresy przechowy¬ wania.W niektórych przypadkach wystepowa¬ ly jednak trudnosci, poniewaz po rozkle¬ paniu nitu powstawaly popekane lby nie posiadajace okraglego ksztaltu. Stwierdzo¬ no, ze przyczyna tych wad jest powstawa¬ nie grubych ziarn w sworzniu nitu przy ulepszaniu nitu wytworzonego z drutu wy¬ zarzonego. Przy nieprzerwanym wytwarza¬ niu duzych ilosci nitów o jednakowej wiel-kosci powieksza sie z biegiem czasu forma do sworznia nitowego; miekki drut nilowy odksztalca sie wtedy w taki sposób, jak to odpowiada odksztalcalnosci krytycznej, przy czym to odksztalcanie sie powoduje powstawanie grubych ziarn przy pózniej¬ szym ulepszaniu w temperaturze okolo 500°C. W celu usuniecia tej niedogodnosci proponowano rozciagac wyzarzony drut o 20—50% przed wytwarzaniem nitów.Wskutek tego krytyczny stopien odksztal¬ cania, osiagany przy wytwarzaniu nitów za pomoca niciarki w sworzniu nitu i powo¬ dujacy gruboziarnistosc przy ulepszaniu w temperaturze okolo 500°C, przekraczano we wszystkich miejscach nitu, i osiagano wszedzie budowe drobnoziarnista. Uformo¬ wane lby byly wszystkie okragle i nie po¬ siadaly rys.W praktyce utrzymywano wielkosc roz¬ ciagania miekkiego drutu nitowego przy dolnej granicy, poniewaz obawiano sie, ze przy duzych., stopniach odksztalcania nie bedzie mozna wytwarzac dobrych nitów.Czas przechowywania ulepszonych - mitów utrzymywano mniej wiecej we wspomnia¬ nych wyzej górnych granicach.Ten zwykly sposób wytwarzania i prze¬ rabiania nitów z samoutwardzaiacych sie stooów aluminiowych, zwlaszcza ze stopów- AI~Cu-Mg, ma pewne niedogodnosci ujaw¬ nia iace isie w praktyce oraz techniczne wa¬ dy, które usuwa w znaczne] mierze wyna¬ lazek niniejszy. Jedna z niedogodnosci znanego sposobu polega na tym, ze nit mu¬ si byc uzyty do nitowania w stosunkowo krótkim okresie czasu po naglym ochladza¬ niu, scisle oznaczonym, w zwyklej tempe¬ raturze pokojowej wynoszacej okolo 20°C; jezeli w ciagu tego okresu zdatnosci do odksztalcania sie przy uderzeniu nity nie midgly byc uzyte, to nieodzowne bylo po¬ nowne nagle ochladzanie ich. Wada tech¬ niczna znanego sposobu jest zmniejszona wytrzymalosc na scinanie przerabianego iiitu. Wskutek tego bowiem, ze nit musi byc formowany juz w krótkim czasie po naglym ochlodzeniu, nastepuje szkodliwe dzialanie 'na przebiegi odbywajace sie w tworzywie przy naturalnym samoutwar- dzaniu sie w zwiazku z naglym ochladza¬ niem i powoduj ace powiekszenie wytrzy¬ malosci. Wskutek tego koncowa wytrzyma¬ losc rozklepanego nitu mimo ksztaltowania go na zimno nie osiaga wytrzymalosci albo tez wlasnie osiaga wytrzymalosc nieksztal- towanego bez przeszkód samoutwardzone- go drutu nitowego lub nitu.Sposób wytwarzania i przerabiania ni¬ tów wedlug wynalazku polega na tym, ze drut nitowy z samoutwardzajacego sie sto¬ pu aluminiowego, zwlaszcza ze stopu Al~Cu-Mg, jest po wyzarzeniu wyciagany na zimno 'tak, iz fego przekrój poprzeczny zostaje zmniejszony przynajmniej o 35%, po czym z tego, w taki sposób na zimno ciagnionego drutu wyrabia sie nity i wy¬ zarza je w wysokiej temperaturze, wyno¬ szacej okolo 500°C, nastepnie ochladza sie je nagle w wodzie,"pfrzechowuje przez pe¬ wien ckres czasu, dluzszy, niz stosowany dotychczas i uwazany jako dopuszczalny fokres zdatnosci do odksztalcania przez uderzenie, wynoszacy np. w temperaturze 20°C co najmniej osiem godzin, po czym poddaje $ie je nitowaniu uderzeniowemu.Niespodziewanie stwierdzono bowiem, ze okres przydatnosci do nitowania ude¬ rzeniowego moze byc wielokrotnie powiek¬ szony w porównaniu z dotychczas stosowa¬ nym, jezeli wyzarzony drut na nity wycia¬ ga sie na zimno przed przerobieniem go na nity zmniejszajac jego przekrój poprzecz¬ ny co najmniej o 35%. Górna granica wiel¬ kosci rozciagania jest w zasadzie zalezna od skladu chemicznego stosowanego stopu, to znaczy od zdolnosci wyciagania sie dru¬ tu wyzarzonego i od rodzaju nitów, jakie maja byc wyrabiane z tego rozciaganego drutu.Okazalo sie np., ze nity ze stopu, za¬ wierajacego okolo 4,2% Cu, 0,5% Mg, — 2 —0,3% Mn i 0,3% Si, moga byc stosowane do nitowania uderzeniowego jeszcze w okresie do srednio okolo 72 godzin w tem¬ peraturze przechowywania - wynoszacej 20°Cf jezel^ sa one wytworzone sposobem wedlug wynalazku z drutu nitowego, wy¬ zarzanego przed wytwarzaniem nitów i na¬ stepnie rozciaganego na zimno o 40%. Gdy ten sam drut rozciagano o 25%, okres cza¬ su zdolnosci do odksztalcania sie przy ude¬ rzeniu wynosil srednio tylko 8 godzin.Dalej okazalo sie, ze okres zdolnosci do odksztalcania sie przy uderzeniu nitu wedlug wynalazku jest zwlaszcza w wyz¬ szych temperaturach przechowywania je¬ szcze, korzystniejszy w porównaniu z nita¬ mi wytworzonymi w sposób dotychczaso¬ wy. Stwierdzono, ze w temperaturze prze¬ chowywania wynoszacej 50°C okres zdol¬ nosci do odksztalcania sie nitu wykonane¬ go z drutu wyzarzonego i odksztalconego o 40% wynosil okolo 24 godzin. Przy roz¬ ciagnieciu drutu O' 25% okres ten wynosil jednakze tylko 1 godzine.Odpowiednio do tego rozklepywainie nitu uskutecznia sie wedlug wynalazku w temperaturze 50°C dopiero po przecho¬ wywaniu wynoszacym okolo jednej godzi¬ ny. W temperaturach pokojowych, leza¬ cych pomiedzy 20 a 50°C, okres czasu prze¬ chowywania nitu wedlug wynalazku przy¬ pada miedzy 8 i 1 godz,; w temperaturze 30° np. wynosi on okolo 4 godzin. W tem¬ peraturach pokojowych ponizej 20°C okre¬ sy przechowywania sa dluzsze i wynosza np. w temperaturze 10°C okolo 20 godz, Równiez czas przydatnosci do nitowa¬ nia,, to znaczy okres czasu, w ciagu któ¬ rego nit moze byc odksztalcany przez ude¬ rzenie bez zarzutu, odpowiadajacy (w od¬ niesieniu do temperatury pokojowej wy¬ noszacej 20°C) srednio okolo 72 godzin nom, jest podobnie zalezny od tem¬ peratury pokojowej. W odniesieniu do temperatury 50°C ustalono sredni okres przydatnosci do nitowania uderzeniowego, jak wspomniano wyzej, wynoszacy 24 go¬ dzin. W temperaturze 30°C wynosi on oko¬ lo 42 godz., w temperaturze zas 10°C — ponad 5dni. , W praktyce okfesla sie ze wzgledów bezpieczenstwa dopuszczalny okres przy¬ datnosci d|o nitowania krótszy i ogranicza go do mniej wiecej jednej trzeciej sred¬ niej wspomnianego okresu. Wiec np. nale¬ zy ustalic w odniesieriiit do temperatury pokojowej, wynoszacej 20°G, dopuszczalny okres przydatnosci nitów z wyzarzonego i do 40% rozciagnietego drutu do nitowa¬ nia uderzeniowego, wynoszacy okolo 24 go¬ dzin w temperaturze okolo 15°C, w tempe¬ raturze zas 10QG — pkolo 2 dni.To powiekszenie okresu przydatnosci do nitowania uderzeniowego zapewnia nie¬ zwykle techniczno-przemyslowe ulatwienie, nie tylko ma sie bowiem do rozporzadze¬ nia dluzszy okres czasu uzycia nitów nagle ochladzanych i zaoszczedza, sie ponowne nagle ochladzanie,nitów, które nie moigly byc .uzyte w okresie uwazanym za dopu¬ szczalny, lecz mozna takze nagle odhla- dzac równoczesnie znacznie wieksza liczbe nitów, co znacznie upraszcza stosowane do tego celu urzadzenie, jak równiez samo przechowywanie nitów.Mozliwe fest wprawdzie przerabianie nitu wytworzonego z wyzarzonego i na¬ stepnie co najmniej o 35% rozciagnietego drutu bezposrednio po naglym ochladza¬ niu od temperatury 500°C. Jesli jednak odksztalcanie nitów przez uderzenie roz¬ poczyna sie wedlug wynalazku dopiero po uplywie najmniejszych okresów czasu, to osiaga sie dalsze korzysci techniczne.Juz bowiem wytrzymalosc na scinanie drutu rozciagnietego o 35% po wyzarza¬ niu i samoutwardzonego, to znaczy po na¬ glym ochladzaniu i przechowywaniu go, jest az o (okolo) 1 kg/mm2 wieksza niz wytrzymalosc na scinanie drutu rozciagnie¬ tego tylko 25% po wyzarzaniu i samo- utwardzoneigo. Tak samo wyrózniaja sie — I —nity sarnoutwardzone, wytworzone z drutu rozciagnietego o 35'rr, na ogól lepsza wy¬ trzymaloscia na scinanie w porównaniu z nitami, wytworzonymi z drutu rozciagnie¬ tego o 25%, mianowicie niezaleznie od te¬ go, czy nity byly rozklepywane wkrótce po naglym ochladzaniu, czy tez po dluzszym przechowywaniu, W nitach rozklepywa- nych wedlug wynalazku po dluzszym prze¬ chowywaniu zostaje nie tylko osiagnieta zadana wytrzymalosc na scinanie samo- utwardzonego niezaklepywanego nitu lub samoutwardzonego drutu nitowego, lecz na¬ wet przekroczona. Tlumaczy sie to prawdo¬ podobnie tym, ze nity wskutek powiekszo¬ nego okresu zdolnosci do odksztalcania sie przy uderzeniu sa po naglym ochladzaniu dluzej przechowywane, zanim zostana uzy¬ te; wskutek tego szkodliwe dzialanie na wzmocnienie, nastepujace wskutek samo- utwardzenia i powodowane przez ksztalto¬ wanie na zimno, staje sie prawdopodobnie slabsze, a nawet ujawnia sie dodatkowe wzmocnienie na zimno.Sposób wedlug wynalazku okazal sie szczególnie dobry w odniesieniu do stopów o wspomnianych wyzej skladach chemicz¬ nych, których okres zdatnosci byl jak wspomniano bardzo ograniczony, a które¬ go jednakze nie mozna bylo pominac, o ile w odksztalconym na zimno nicie miala byc niezawodnie osiagnieta wytrzymalosc na scinanie wynoszaca 25 kg/mnr. Sposób ni¬ niejszy nadaje sie do zastosowania takze do stopów, w których zawartosc magnezu przekracza n,p. 0,5%, lecz w tym przypad¬ ku okres zdolnosci do odksztalcania sie na zimno nie zostaje powiekszony w takiej mierze, jak to nastepuje w tworzywach o mniejszej zawartosci tego skladnika. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Sposób wyrobu i przerabiania nitów z samoutwardzajacych stopów aluminio¬ wych, zwlaszcza ze stopów Al-Cu-Mg, znamienny tym, ze drut na nity, wykonany z takiego stopu, poddaje, sie rozciaganiu po wyzarzaniu tak, aby jego przekrój po¬ przeczny zostal zmniejszony co najmniej o 35%, po czym z drutu tego wyrabia sie nity i wyzarza je w wysokiej temperatu¬ rze, wynoszacej okolo 500°C, ochladza na¬ gle w wodzie, po czym przechowuje sie je w temperaturze pokojowej w ciagu okre¬ slonego czasu, dluzszego od okresu uwaza¬ nego dotychczas za dopuszczalny okres zdolnosci do odksztalcania sie przy ude¬ rzeniu i wynoszacego np. w temperaturze 20°C przynajmniej osiem godzin, a nastep¬ nie poddaje sie je nitowaniu uderzenio¬ wemu. Diirener Metali wcrke A k t i e n g e s e 1 1 s c h a f t Zastepca: inz. F. Winnicki rzecznik patentowy 10248 — 7002.111.44 —100 PL