SI20694A - Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba - Google Patents

Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba Download PDF

Info

Publication number
SI20694A
SI20694A SI200000210A SI200000210A SI20694A SI 20694 A SI20694 A SI 20694A SI 200000210 A SI200000210 A SI 200000210A SI 200000210 A SI200000210 A SI 200000210A SI 20694 A SI20694 A SI 20694A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
extrusion
temperature
alloys
alloy according
cooling
Prior art date
Application number
SI200000210A
Other languages
English (en)
Inventor
Anton Smolej
Miro ŠKRLJ
Edvard SLAČEK
Vukašin DRAGOJEVIČ
Marina Jelen
Tomaž SMOLAR
Original Assignee
Impol, Industrija Metalnih Polizdelkov, D.D.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Impol, Industrija Metalnih Polizdelkov, D.D. filed Critical Impol, Industrija Metalnih Polizdelkov, D.D.
Priority to SI200000210A priority Critical patent/SI20694A/sl
Priority to PCT/SI2001/000023 priority patent/WO2002020862A2/en
Priority to AU2001280422A priority patent/AU2001280422A1/en
Publication of SI20694A publication Critical patent/SI20694A/sl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/003—Alloys based on aluminium containing at least 2.6% of one or more of the elements: tin, lead, antimony, bismuth, cadmium, and titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
    • C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

Aluminijeve avtomatne zlitine AlCuMg, ki vsebujejo: a) kot zlitinske elemente: 0,5 do 1,0 m.% Mn; 0,4 do 1,8 m.% Mg; 3,3 do 4,6 m.% Cu; 0,4 do 1,9 m.% Sn; 0,0 do 0,1 m.% Cr; 0,05 do 0,4 m.% (Pb+Bi); 0,0 do 0,2 m.% Ti; b) kot nečistoče: največ 0,5 m.% Si; največ 0,7 m.% Fe; največ 0,5 m.% Zn; ostalo posamezno 0,05 %; ostalo skupno 0,15 %; c) ostanek do 100 % Al. Zlitine so izdelane z energetsko optimalno tehnologijo recikliranja standardnih, svinec vsebujočih zlitin s čim manjšim škodljivim vplivom na okolje. V recikliranih njih se postopno znižuje svinec ob sočasnem naraščanju kositra v recikliranem materialu in imajo enakovredne lastnosti glede mikrostrukture, preoblikovalne sposobnosti, mehanskih lastnosti, korozijske obstojnosti in obdelovalnosti kot standardne zlitine.ŕ

Description

Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba
Tehnično področje izuma
Predmetni izum se nanaša na področje metalurgije in ekologije. Specifično se nanaša na aluminijeve avtomatne zlitine skupine AICuMg, ki vsebujejo svinec, bizmut in kositer, na njihovo izdelavo iz recikliranega (povratnega) materiala standardnih zlitin AICuMgPb (AA2030), AICu5PbBi (AA2011), AlMgSiCuPbBi (AA6262) in AlMgSiPb (6012) ter na uporabo novih zlitin.
Stanje tehnike
Aluminijeve avtomatne zlitine so bile razvite iz standardnih toplotno utrjevalnih zlitin, katerim so bili dodani dodatni elementi za nastajanje novih faz v matrici. Te faze izboljšajo obdelovalnost materiala z odrezavanjem v smislu dosežene gladke, ostružene površine, manjših rezalnih sil, manjše obrabe orodij in predvsem lažjega lomljenja odrezkov. Te faze nastanejo z legiranjem elementov, ki niso topni v aluminiju, ne tvorijo intermetalnih faz z aluminijem in imajo nizko tališče. Tem lastnostim ustrezajo svinec, bizmut, kositer, kadmij, indij in še nekateri drugi, ki s praktičnega vidika niso uporabni. Našteti elementi, ki so dodani posamično ali v kombinacijah, se med strjevanjem taline po ulivanju izločajo v obliki globulitnih vključkov velikostnega reda od nekaj pm do nekaj deset pm.
Najpomembnejše aluminijeve avtomatne zlitine so:
Al - Cu z 0,2 do 0,6 m.% Pb in 0,2 dO 0,6 m. %Bi (AA2011),
Al - Cu - Mg z 0,8 - do 1,5 m. % Pb in do 0,2 m. % Bi (AA2030),
Al - Mg - Si z 0,4 do 0,7 m. % Pb in 0,4 - 0,7 m. % Bi (AA6262).
Al-Mg-Si z 0.4 do 2 % Pb (AA6012)
V teh zlitinah tvorita faze za lažjo obdelovalnost z odrezavanjem predvsem svinec in bizmut. V zadnjem času obstaja tendenca, da se svinec nadomesti z drugimi elementi zaradi njegove škodljivosti za človekov organizem in zaradi drugih škodljivih okoljevarstvenih vplivov. Kot nadomestek za svinec se najpogosteje uporabljata kositer in delno indij. Možnost uporabe kositra v aluminijevih zlitinah je že dolgo poznana. Kositer je bil eden prvih elementov, ki so jih dodajali v aluminijeve avtomatne zlitine do 2 m. %. Njegova širša uporaba se v praksi takrat ni uveljavila zaradi domnevnega poslabšanja korozijskih lastnosti, slabše plastičnosti zlitine in visoke cene. V zadnjem času se dodaja kositer predvsem v zlitine skupin Al - Mg - Si (AA6xxx) in Al - Cu in Al - Cu - Mg (AA2xxx), ki v standardni obliki vsebujejo svinec in bizmut ali samo svinec. V EP 0964070 A1 in našem Sl patentu 9800316 so opisane zlitine, ki so posebej izdelane tako, da ne vsebujejo svinca kot legirnega elementa.
Standardne avtomatne zlitine, ki vsebujejo svinec, ali svinec in bizmut, se izdelujejo in uporabljajo že več kot 50 let. Ogromne količine tega materiala predstavljajo z vidika varstva okolja ogromen problem, ki ga pri prepovedi svinca oziroma nadomestitvi svinca s kositrom ne bo mogoče zanemariti. Po nekaterih smernicah bo zato prehod na avtomatne zlitine brez svinca postopen.
Opis izuma z izvedbenimi primeri
Zato je namen predmetnega izuma, da vpelje zlitine s postopno zmanjševano vsebnostjo svinca in bizmuta, izdelane z energetsko ob optimalni tehnologiji recikliranja standardnih, svinec vsebujočih zlitin s čim manjšim škodljivim vplivom na okolje. V recikliranih zlitinah, ki so predmet tega patenta, se postopno znižuje svinec ob sočasnem naraščanju kositra v recikliranem materialu.
Reciklirane zlitine z zmanjšano vsebnostjo svinca in bizmuta ob sočasnem povečanju vsebnosti kositra morajo imeti enakovredne lastnosti glede mikrostrukture, preoblikovalne sposobnosti, mehanskih lastnosti, korozijske obstojnosti in obdelovalnosti v primerjavi s standardnimi zlitinami. Nastanek ustreznih odrezkov pri obdelavi zlitin s svincem, bizmutom in kositrom je podobno kot pri zlitinah s svincem in bizmutom - odvisen od vpliva njihovih faz na mehanizem lomljenja materiala med obdelavo z odrezavanjem.
V avtomobilski industriji in industriji transportnih sredstev se uporablja več vrst aluminijevih avtomatnih zlitin iz skupin AA2xxx in AA6xxx. Te zlitine se razlikujejo po kemičnih sestavah. Vse avtomatne zlitine vsebujejo svinec ali svinec in bizmut za izboljšanje obdelovalnosti z odrezavanjem. V zadnjem času se zaradi njegovega škodljivega vpliva na okolje svinec nadomešča s kositrom. Poleg tega predpisuje zakonodaja Evropske unije, da je potrebno že v danem trenutku razgraditi 85 % vseh delov, ki sestavljajo avtomobile (direktiva »ELV« 75/442/EC). Ta delež naj bi se v naslednjih letih dvignil na 95 %. Ker proizvajalci avtomobilov in drugih transportnih sredstev uporabljajo za enake namene različne zlitine, je po razgradnji avtomobila na dele z enako obliko le-te težko ločiti po zlitinah. Izdelki iz aluminijevih avtomatnih zlitin, ki vsebujejo svinec in bizmut (2011, 2030, 2007, 6012, 6262) pa se po obliki in načinu uporabe lahko ločijo od drugih delov in komponent iz aluminijevih zlitin brez svinca in bizmuta (6082, 6061, 6060). Uporabljeni predmeti in odpadki iz aluminija in aluminijevih zlitin ohranjajo tudi več kot 50 % vrednosti primarne surovine. Pomembna je predvsem energija pri pretaljevanju sekundarnega materiala, ki predstavlja le 6 % energije potrebne za elektrolizno pridobivanje primarnega aluminija.
Med raziskovanjem vpliva kositra na lastnosti aluminijevih avtomatnih zlitin smo ugotovili, da obstaja zakonitost v razmerju med Pb+Bi in Sn in odlično obdelovalnostjo z odrezavanjem. Ta zakonitost je prikazana z diagramom na priloženi Sliki 1. Diagram podaja dinamično sestavo novih zlitin ob konstantnih in enakomernih tehnoloških lastnostih, kot so kemična sestava drugih zlitinskih elementov, mehanske lastnosti in obdelovalnost z odrezavanjem.
V Tabeli 1 in na Sliki 1 v prilogi so podane kombinacije (Pb + Bi) in Sn za zlitine, v katerih se vsebnost Sn povečuje ob padajoči vsebnosti (Pb + Bi).
Tabela 1: Vsebnosti (Pb + Bi) v m.% ob povprečni, minimalni in maksimalni vsebnosti kositra (Sn).
x = Sn y = Pb + Bi
Xmaks ~ (1-0,92.y).1,5
Prvi predmet izuma so torej aluminijeve avtomatne zlitine, ki vsebujejo:
a) kot zlitinske elemente
0,5 do 1,0 m. % Mn
0,4 do 1,8 m. % Mg
3,3 do 4,6 m. % Cu
0,4 do 1,9 m. % Sn
0,05 do 0,4 m. % (Pb +Bi)
0,0 do 0,1 m. % Cr 0,0 do 0,2 m. % Ti
b) kot nečistoče največ 0,5 m. % Si največ 0,7 m. % Fe največ 0,5 m. % Zn ostalo posamezno 0,05 m. % ostalo skupno 0,15 m. % nečistoč
c) ostanek do 100 % Al.
Prednostne so naslednje zlitine:
1. skupina zlitin
0,5 do 1,0 m. % Mn 0,4 do 1,8 m. % Mg
3,3 do 4,6 m. % Cu 0,7 do 1,1 m. % Sn
0,3 do 0,4 m. % (Pb + Bi)
0,0 do 0,1 m. % Cr 0,0 do 0,2 m. % Ti
2. skupina zlitin
0,5 do 1,0 m. % Mn 0,4 do 1,8 m. % Mg
3,3 do 4,6 m. % Cu 0,9 do 1,2 m. % Sn
0,20 do 0,30 m. % (Pb +Bi)
0,0 do 0,1 m. % Cr 0,0 do 0,2 m. % Ti
3. skupina zlitin
0,5 do 1,0 m. % Mn 0,4 do 1,8 m. % Mg
3,3 do 4,6 m. % Cu 1.0 do 1,3 m. % Sn
0,10 do 0,20 m. % (Pb +Bi)
0.0 do 0,1 m. % Cr 0,0 do 0,2 m. % Ti
4. skupina zlitin
0,5 do 1,0 m. % Mn 0,4 do 1,8 m. % Mg
3,3 do 4,6 m. % Cu
1,.1 do 1,4 m. % Sn
0,05 do 0,1 m. % (Pb +Bi)
0,0 do 0,1 m. % Cr
0,0 do 0,10 m. %Ti
Zlitine, ki so predmet tega izuma, se odlikujejo po ustreznih trdnostnih lastnostih, dobri preoblikovalni sposobnosti, dobri sposobnosti za obdelavo z odrezavanjem in predvsem varstvu okolja pri izdelavi in uporabi. Predmetne zlitine so uporabne kot avtomatne zlitine v prehodnem obdobju, ko se standardne zlitine zamenjujejo z ekološko bolj sprejemljivimi zlitinami brez svinca, ki ga v zlitinah AICuMgPb (AA2030) nadomešča kositer.
-7Tabela 1
y xpreč xmin xmax
0,00 1,30 1,10 1,50
0,01 1,29 1,09 1,49
0,02 1,27 1,08 1,47
0,03 1,26 1,06 1,46
0,04 1,25 1,05 1,44
0,05 1,24 1,04 1,43
0,06 1,22 1,03 1,42
0,07 1,21 1,02 1,40
0,08 1,20 1,00 1,39
0,09 1,18 0,99 1,38
0,10 1,17 0,98 1,36
0,11 1,16 0,97 1,35
0,12 1,14 0,95 1,33
0,13 1,13 0,94 1,32
0,14 1,12 0,93 1,31
0,15 1,11 0,92 1,29
0,16 1,09 0,91 1,28
0,17 1,08 0,89 1,27
0,18 1,07 0,88 1,25
0,19 1,05 0,87 1,24
0,20 1,04 0,86 1,22
0,21 1,03 0,85 1,21
0,22 1,01 0,83 1,20
0,23 1,00 0,82 1,18
0,24 0,99 0,81 1,17
0,25 0,98 0,80 1,16
0,26 0,96 0,79 1,14
0,27 0,95 0,77 1,13
0,28 0,94 0,76 1,11
0,29 0,92 0,75 1,10
0,30 0,91 0,74 1,09
0,31 0,90 0,72 1,07
0,32 0,88 0,71 1,06
0,33 0,87 0,70 1,04
0,34 0,86 0,69 1,03
0,35 0,85 0,68 1,02
0,36 0,83 0,66 1,00
0,37 0,82 0,65 0,99
0,38 0,81 0,64 0,98
0,39 0,79 0,63 0,96
0,40 0,78 0,62 0,95
Predmetne zlitine, ki so razvite na osnovi teh spoznanj, zagotavljajo, da se s postopkom recikliranja navedenih zlitin dosežejo:
□ trajno zniževanje energije na enoto izdelka;
□ postopno zniževanje vsebnosti svinca in bizmuta v novih zlitinah;
□ dinamična sestava optimira vsebnosti svinca in bizmuta, ki se postopno nadomeščata s kositrom, v celotnem intervalu dinamične sestave pa se ohranjajo tehnološke lastnosti, ki so za sorodne zlitine predpisane s standardi.
Nadaljnji predmet izuma je izdelava zgoraj navedenih zlitin z reciklirnim postopkom, ki obsega uporabo vložka, ki je sestavljen iz poljubnega razmerja navedenih sekundarnih avtomatnih zlitin in podobnih zlitin. Pri tem se postopno nižata vsebnosti svinca in bizmuta v zlitini skladno s potencialnimi zahtevami zakonodaje.
Nov postopek obsega najprej organizirano zbiranje odpadlega materiala, ki nastane ob razgradnji transportnih sredstev in drugih konstrukcij. Sledi faza ločevanja, ki lahko poteka ob razgradnji ali pred uporabo oziroma recikliranjem. Pri tem se ločijo predmeti iz avtomatnih zlitin in komponente, ki so nastale pri drugih tehnoloških postopkih, kot so ulivanje, kovanje, valjanje, globoko vlečenje itd.
Nov postopek vsebuje sestavo vložka iz zbrane sekundarne surovine. Vir sekundarnega materiala je v razgradnji transportnih sredstev in ostalih elementov, ki imajo vgrajene dele, ostružene na avtomatih. Ostruženi deli so praviloma izdelani iz standardiziranih zlitin (2011, 2030, 2007, 6012, 6262), ki vsebujejo Pb, Bi in Sn oziroma izjemoma iz zlitin 6082, 6061 in 6060, ki prav tako lahko nastopajo v postopku izdelave nove zlitine po predmetnem izumu, ki jo imenujemo D 90. Vložek bo tako sestavljen iz poljubnega razmerja avtomatnih in sorodnih zlitin oziroma iz odpadnih izdelkov le-teh. Vložek nato talimo v ustreznih agregatih. Talino po osnovnem čiščenju s standardnimi metodami kemično analiziramo. Po znani analizi talino korigiramo skladno s diagramom na Sliki 1 in vrednostmi v Tabeli 1, ki odgovarjajo sestavi zlitine D 90 z dodatki Sn, Pb in Bi. Talino korigiramo z dodatki zlitinskih elementov Cu, Mn, Mg in predvsem Sn. Za doseganje ustrezne zlitinske sestave lahko dodajamo do 50 m.% aluminija brez svinca in bizmuta. Temu sledi končno čiščenje taline in ulivanje taline v želene formate. Ulitke homogenizacijsko žarimo po standardni tehnologiji, ki je predpisana za avtomatne zlitine.
Postopki predelave in toplotne obdelave aluminijeve avtomatne zlitine po predmetnem izumu:
Izum obsega nadalje nove postopke predelave in toplotne obdelave zgoraj navedenih, recikliranih aluminijev zlitin s kositrom, svincem in bizmutom. Polizdelki iz standardnih avtomatnih zlitin skupine AICuMgPb v obliki palic z okroglim ali šesterokotnim presekom se običajno izdelujejo po naslednjih postopkih:
Postopek 1 (postopek je označen po Aluminium Association kot T3). Polkontinuirno ulivanje, homogenizacijsko žarjenje, ohlajanje s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanje na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, iztiskovanje, raztopno žarjenje v solni kopeli, gašenje, hladna deformacija z vlečenjem, naravno staranje.
Postopek 2 (postopek je označen po Aluminium Association kot T4). Polkontinuirno ulivanje, homogenizacijsko žarjenje, ohlajanje s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanje na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, iztiskovanje, raztopno žarjenje v solni kopeli, gašenje, naravno staranje.
Postopek 3 (postopek je označen po Aluminium Association kot T6). Polkontinuirno ulivanje, homogenizacijsko žarjenje, ohlajanje s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanje na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, iztiskovanje, raztopno žarjenje v solni kopeli, gašenje, umetno staranje.
Postopek 4 (postopek je označen po Aluminium Association kot T8). Polkontinuirno ulivanje, homogenizacijsko žarjenje, ohlajanje s temperature
-1010 homogenizacijskega žarjenja, ogrevanje na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, iztiskovanje, raztopno žarjenje v solni kopeli, gašenje, hladna deformacija z vlečenjem, umetno staranje.
Novi postopki izdelave, predelave in termomehanske obdelave predlaganih novih zlitin vrste AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom, vsebujejo: (1) spremembo preoblikovalnih temperatur, ki so višje kot pri dosedanjih poznanih postopkih, (2) uvedbo indirektnega iztiskovanja z večjimi hitrostmi iztiskovanja, (3) gašenje na iztiskovalnici po izhodu iztiskovanca iz matrice, (4) večje stopnje hladne deformacije med termomehansko obdelavo, (5) optimalne temperature in čase umetnega staranja, (6) postopke za doseganje breznapetostnega stanja v iztiskovanih in termomehansko obdelanih polizdelkih v obliki palic.
Novi postopki predelave in toplotne obdelave in termomehanske obdelave zlitin vrste AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom imajo naslednje prednosti v primerjavi s standardnimi postopki:
1. Različni postopki toplotne obdelave in termomehanske obdelave iztiskovanih zlitin omogočajo nastanek različnih kontroliranih mehanskih lastnosti polizdelkov (natezna trdnost, meja tečenja, raztezek, trdota) in tehnoških lastnosti (obdelovalnost z odrezavanjem, kvaliteta površine).
2. Novi postopki predelave zlitin, toplotne obdelave in temomehanske obdelave iztiskovanih zlitin imajo naslednje prednosti v primerjavi z polizdelki, ki so izdelani po standardnih postopkih 1 (T3), 2 (T4), 3 (T6) in 4 (Τ8):
2.1. Hitrejše iztiskovanje materiala na indirektni iztiskovalnici.
2.2. Gašenje na iztiskovalnici omogoča izkoriščanje preoblikovalne toplote za raztopno žarjenje, ki po standardnih postopkih poteka v solnih kopelih. Po novih postopkih odpade ločeno raztopno žarjenje v solnih kopelih. Na ta način je dosežen prihranek na energiji in delovnem času. S tem postopkom se rešijo tudi ekološki problemi v povezavi s uporabo soli za raztopno žarjenje.
-1111
2.3. Z uporabo gašenja na iztiskovalnici imajo zlitine gladko in svetlo površino. Pri standardnih postopkih z ločenim raztopnim žarjenjem v solni kopeli nastane temnejša površina zaradi oksidacije magnezija na površini, vpliva raztaljenih soli in mehanskih poškodb površin iztiskovanih polizdelkov zaradi manipulacije pri večjem številu tehnoloških operacij.
2.4. S kombinacijo hladne deformacije in velikostne stopnje hladne deformacije pred naravnim ali umetnim staranjem se doseže povečanje trdnostnih lastnosti, ker so mehanske lastnosti predlaganih novih zlitin s kositrom, svincem in bizmutom nižje od standardne zlitine AICuMgPb (AA2030).
2.5. Vpeljava hladne deformacije pred naravnim ali umetnim staranjem povzroči znižanje notranjih napetosti.
2.6. Vpeljava deformacije pred staranjem iztiskovanih polizdelkov povzroči breznapetostno stanje materiala
Izum obsega naslednje tehnološke postopke pri izdelavi in toplotni obdelavi zlitine AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom.
-1212
Postopek izdelave zlitine D 90: Priprava vložka iz sekundarnih surovin zajema uporabo sekundarnih avtomatnih zlitin. Uporabimo vložek, ki je sestavljen iz poljubnega razmerja zlitin 2011, 2030, 2007, 6012, 6262 ter 6082, 6061 in 6060. Vložek talimo v indukcijski peči pri temperaturi 740 +/- 10 °C. Po prvem čiščenju posnamemo s površine posnemke in odvzamemo vzorec za kemijsko analizo. Po analizi s spektrometrijo korigiramo sestavo, da dosežemo predpisano sestavo. Za določitev dodatka Sn uporabimo diagram dinamične sestave na priloženi Sliki 1. Korekcija sestave zajema dodatek do 50% materiala brez Pb in Bi, dodatek ostalih zlitinskih elementov in Sn. Sledi ponovna kemijska analiza in po potrditvi prelitje v odstajno peč. Čiščenje in odstajanje poteka v odstajni peči in sestoji iz prepihovanja z inertnim plinom s pomočjo kopja in odstajanja pri 725-730 °C v času do 60 minut. Postopka čiščenja sta še čiščenje z in-line sistemom in uporaba keramičnega filtra 12x12x2 inča (linča = 2,54 cm).
Ulivanje drogov poteka po polkontinuirnem postopku v dimenzije, ki ustrezajo predelovalnim agregatom.
Parametri ulivanja D 90
Temperatura taline (°C)
- odstajna peč 725
- razdelilni žleb 685
Hitrost ulivanja (cm/min)
- start 4,3
- med ulivanjem 4,5
Pretok hladilne vode (m3/h)
- start 90
- med ulivanjem 100
Dodajanje modifikatorja (cm/min)
- start 30
- med ulivanjem 20
Ulitke ultrazvočno pregledamo. Pred postopkom predelave ulitke homogenizacijsko žarimo z namenom odstranitve kristalnih izcej, enakomernosti porazdelitve zlitinskih elementov in odprave intermetalnih faz po mejah zrn. Parametri za homogenizacijo zlitine D90 so:
-1313
ZLITINE PARAMETRI HOMOGENIZACIJE OHLAJANJE PO HOMOGENIZACIJI
Temperatura (°C) Čas (h) Čas (h) Način ohlajanja
D90 490 8 2 Z ventilatorji na zraku
Ulitki zlitine D90 so namenjeni predelavi v polizdelke, ki se obdelujejo na avtomatih.
Predelava poteka v odvisnosti od želenih lastnosti po naslednjih postopkih.
Postopek I. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund, največja dovoljena ohladitev površine pa je 10°C. Naravno staranje traja 6 dni.
Postopek Ii. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund
-1414 največja dovoljena ohladitev površine je 10°C. Umetno staranje 8 - 12 ur pri temperaturah od 130°C do 190°C.
Postopek III. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztppno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund, največja dovoljena ohladitev površine pa je 10°C. Iztiskovane in gašene palice se vlečejo s stopnjo deformacije do največ 15 %. Naravno staranje traja 6 dni.
Postopek IV. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund največja dovoljena ohladitev površine je 10°C. Iztiskovane in gašene palice se vlečejo s stopnjo deformacije do največ 15 %. Umetno staranje 8 - 12 ur pri temperaturah od 130°C do 190°C.
Postopek VI. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s
-1515 premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund največja dovoljena ohladitev površine je 10°C. Ravnanje iztiskovancev z nategom za doseganje breznapetostnega stanja. Naravno staranje traja 6 dni.
Postopek VII. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund, največja dovoljena ohladitev površine pa je 10°C. Ravnanje iztiskovancev z nategom za doseganje breznapetostnega stanja. Umetno staranje 8 - 12 ur pri temperaturah od 130°C do 190°C.
Postopek Vlil. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund največja dovoljena ohladitev površine je 10°C. Iztiskovane in gašene palice se
-1616 vlečejo s stopnjo deformacije do največ 15 %. Ravnanje iztiskovancev z nategom za doseganje breznapetostnega stanja. Naravno staranje traja 6 dni.
Postopek IX. Polkontinuirno ulivanje drogov. Homogenizacijsko žarjenje polkontinuirno ulitih drogov 8 ur pri 490°C. Ohlajanje drogov po homogenizaciji do prostorske temperature s hitrostjo ohlajanja 230°C/uro. Ogrevanje drogov na preoblikovalno temperaturo 380°C. Indirektno iztiskovanje okroglic v palice s premeri od 12 mm do 127 mm. Izum obsega tudi hlajenje iztiskovalnega orodja votlice - s tekočim dušikom. Orodje je potrebno hladiti zaradi visokih preoblikovalnih temperatur, ki so potrebne za uspešno raztopno žarjenje na iztiskovalnici. Gašenje iztiskovancev po izhodu iz votlice poteka v vodnem valu. Med preoblikovanjem in gašenjem materiala je največji dovoljeni čas 30 sekund največja dovoljena ohladitev površine je 10°C. Iztiskovane in gašene palice se vlečejo s stopnjo deformacije do največ 15 %. Ravnanje iztiskovancev z nategom za doseganje breznapetostnega stanja. Umetno staranje 8 - 12 ur pri temperaturah od 130°C do 190°C.
-1717
Tabela 2: Novi postopki izdelave, predelave in toplotne obdelave zlitin vrste AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom
Ozna ka pošto pka Iztiskova- nje pri temp. [°CJ Način gašenja Obdelava PO iztiskova- nju Staranje / tempertura / čas
I 380 Iztiskoval- nica Naravno / 6 dni
II 380 Iztiskoval- nica Umetno / 130-190°C/ 8-12 ur
III 380 Iztiskoval- nica Hladna*** Naravno / 6 dni
IV 380 Iztiskoval- nica Hladna*** Umetno / 130-190°C / 8-12 ur
v 380 Iztiskoval- nica Ravnano** Naravno / 6 dni
VI 380 Iztiskoval- nica Ravnano** Umetno / 130-190°C/ 8-12 ur
VII 380 Iztiskoval- nica HI.+ ravnano* Naravno
Vlil 380 Iztiskoval- nica HI.+ ravnano* Umetno / 130-190°C / 8-12 ur
***Hladna obdelava z vlečenjem, **Ravnano z nategom *Hladna obdelava z vlečenjem in ravnano z nategom
-1818
Povzetek novih postopkov izdelave, predelave in toplotne obdelave zlitin vrste AICuMg z kositrom, svincem in bizmutom:
Postopek i; Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, naravno staranje 6 dni.
Postopek II: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, umetno staranje (T=130 - 190°C, t = 8 -12 ur).
Postopek lil: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelano, naravno staranje 6 dni.
Postopek IV: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelano, umetno staranje (T=130 - 190°C, t = 8 -12 ur). Postopek V: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, ravnano z nategom, naravno staranje 6 dni.
Postopek VI: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, ravnano z nategom, umetno staranje (T=130 - 190°C, t = 8 -12 ur). Postopek VII: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelano, ravnano z nategom, naravno staranje 6 dni. Postopek Vlil: Iztiskovanje pri preoblikovalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelano, ravnano z nategom, umetno staranje (T=130 190°C, t = 8 - 12 ur).
Izum pojasnjujemo z naslednjimi izvedbenimi primeri, ki pa naj ga nikakor ne omejujejo.
PRIMER 1 - Izdelava tipičnih zlitin po predmetnem izumu
Zlitina 4: Vložek je bil sestavljen iz 7655 kg sekundarnega materiala. Taljenje je potekalo v indukcijski talilni peči pri temperaturi 740°C. Po analizi s spektrofotometrom smo dodali 540 kg Al 99,5% ter 4 kg Bi in 6 kg Pb. Po prelitju v odstajno peč smo talino pri 720 °C prepihovali 60 minut z 20 kg/Nm3 Ar. Čiščenje v in-line sistemu je poteklo pri 700 °C. Za filtriranje je bil uporabljen keramični filter 12x12x30 inče.
-1919
Ulivanje je potekalo pri 670 °C s hitrostjo 4,3 cm/min pri pretoku hladilne vode 90 m3/h pri temperaturi 21 °C. Med ulivanjem je bil dodajan AlTiB s hitrostjo 40 cm/min. Uliti so bili drogovi preizkusne zlitine premera 288 mm. Homogenizacija je potekla pri 739 °C.
Zlitina 5: Vložek je bil sestavljen iz 6115 kg sekundarnega materiala. Taljenje je potekalo v indukcijski talilni peči pri temperaturi 740°C. Po analizi s spektrofotometrom smo dodali 1000 kg Al 99,5% ter 4 kg Bi, 36 kg Cu, 5 kg Mn 80%, 5 kg Pb in 28 kg Sn. Po prelitju v odstajno peč smo talino pri 725 °C prepihovali 75 minut z 20 kg/Nm3 Ar. Čiščenje v in-line sistemu je poteklo pri 700 °C. Za filtriranje je bil uporabljen keramični filter 12x12x30 inče.
Ulivanje je potekalo pri 672 °C s hitrostjo 4,3 cm/min pri pretoku hladilne vode 90 m3/h pri temperaturi 21 °C. Med ulivanjem je bil dodajan AlTiB s hitrostjo 40 cm/min. Uliti so bili drogovi preizkusne zlitine premera 288 mm. Homogenizacija je potekla pri 740 °C.
Zlitina 6: Vložek je bil sestavljen iz 5565 kg sekundarnega materiala. Taljenje je potekalo v indukcijski talilni peči pri temperaturi 740°C. Po analizi s spektrofotometrom smo dodali 805 kg Al 99,5% ter 4 kg Bi, 9 kg Pb in 22 kg Sn. Po prelitju v odstajno peč smo talino pri 725 °C prepihovali 40 minut z 20 kg/Nm3 Ar. Čiščenje v in-line sistemu je poteklo pri 700 °C. Za filtriranje je bil uporabljen keramični filter 12x12x30 inče.
Ulivanje je potekalo pri 671 °C s hitrostjo 4,3 cm/min pri pretoku hladilne vode 90 m3/h pri temperaturi 21 °C. Med ulivanjem je bil dodajan AlTiB s hitrostjo 30 cm/min. Uliti so bili drogovi preizkusne zlitine premera 288 mm. Homogenizacija je potekla pri 738 °C.
-2020
Primer 2 - Kemična sestava preizkusnih zlitin
Tabela 3: Kemična sestava preizkusnih zlitin (v m. %)
Zliti- na Si Fe Cu Mn Mg Pb Sn Bi Ti
K1*** 0,131 0,299 4,120 0,613 0,775 0,926 0.00 0,0 214 0,0103
K4“ 0.132 0,185 4,280 0,645 0,790 0,022 1,380 0,0 180 0,0050
L2* 0,107 0,163 4,160 0,609 0,699 0,338 0,481 0,0 203 0,0070
L3* 0,101 0,205 3,900 0,559 0,765 0,040 0,575 0,3 380 0,0078
5* 0,147 0,212 3,980 0,572 0,701 0.190 0,732 0.1 634 <5.10!
4* 0,134 0,250 4,040 0,581 0,673 0,210 0,995 0,1 562 <5.10'5
6* 0,142 0,213 3,870 0,551 0,661 0,210 1,130 0,1 439 0,0152
*Zlitine po predmetnem izumu AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom ** Zlitina AlcuMg s kositrom brez svinca in bizmuta ***Standardna zlitina AA2030 (AICuMgPb) s svincem brez kositra in bizmuta Zlitine so bile analizirane z masno spektrometrijo pred ulivanjem (L2 in L3) in z analizo ulitkov (Κ1, K4, 5,4 in 6).
Primer 3 - Mehanske lastnosti preizkusnih zlitin
Mehanske lastnosti preizkusnih zlitin L2, L3, 5, 6, 7 s kositrom, svincem in bizmutom, zlitine K4 s kositrom brez svinca in bizmuta in standardne zlitine K1 s svincem brez kositra in bizmuta so za postopke toplotne obdelave I, II, lil in IV podane v tabelah 4, 5, 6 in 7.
V tabelah pomenijo:
Rm = natezna trdnost Rp0.2 = meja plastičnosti
A = raztezek HB = trdota
-2121
Tabela 4: Mehanske lastnosti po postopku III [Stanje T6 (predvidoma
T6A)]
Zlitina Rm [ Nmm'2] Rp0,2 [Nmm’2] A [%] HB
K1 429 361 9 114
L2 374 322 8,9 103
L3 377 324 9,3 106
5 367,6 309,9 9,3 99,5
4 335,4 261,4 9,5 88,7
6 346,1 280,4 9,8 92,8
K4 333 235 10 95
Tabela 5: Mehanske lastnosti po postopku I [Stanje T3 (predvidoma T3A)]
Zlitina Rm [ Nmm'2] Rpo,2 [Nmm'2 A HB
K1 523 513 5,5 114
L2 439 354 10,5 131
L3 445 356 10,1 135
5 410,5 300,5 9,8 92,8
4 391,2 290,4 9,1 88,7
6 388,9 282,5 9,8 90,7
K4 360 354 5 102
Tabela 6: Mehanske lastnosti po postopku II [Stanje T4 (predvidoma T4A)]
Zlitina Rm [ Nmm'2] Rpo,2 [Nmm'2 A HB
K1 475 349 12,5 117
L2 443 353 10,9 108
L3 436 346 10,5 111
5 415,6 312 9 92,6
4 392,6 275,4 10 86,8
6 392 280,9 9,9 88,7
K4 312 164 11,5 73
-2222
Tabela 7: Mehanske lastnosti po postopku IV [Stanje T8 (predvidoma
T8A)j
Zlitina Rm [ Nmm'7] RPo,2 [Nmm'2 A HB
K1 467 443 7 130
L2 372 329 8,6 116
L3 371 321 8,1 110,7
5 383,1 330,2 8,2 102
4 359,1 306,6 8,7 102
6 356,8 300,5 10,5 99,5
K4 388 357 7 114
Mehanske lastnosti preizkusnih zlitin L2, L3, 5, 6, 7 s kositrom, svincem in bizmutom, zlitine K4 s kositrom brez svinca in bizmuta in standardne zlitine K1 s svincem brez kositra in bizmuta so za postopke toplotne obdelave I, II, III in IV v odvisnosti od vsebnosti kositra pri konstantni vsebnosti Pb + Bi s 0,35 m. % podane v tabelah 8, 9,10 in 11.
Tabela 8: Natezna trdnost v odvisnosti od vsebnosti kositra pri približni vrednosti
Pb +Bi = 0,35 m. %
K1 L2 L3 5 4 6 K4
Pb [m.%] 0,93 0,34 0,00 0,19 0,21 0,21 0,00
Pb+Bi [m.%] 0,93 0,34 0,34 0,35 0,37 0,35 0,00
Sn [m.%] 0,00 0,48 0,58 0,73 1,00 1,13 1,38
I T3A 523 439 445 410,5 391,2 388,9 360
II T4A 475 443 436 415,6 392,6 392 312
III T6A 429 374 377 367,6 335,4 346,1 333
IV T8A 467 372 371 383,1 359,1 356,8 388
-2323
Tabela 9: Meja tečenja v odvisnosti od vsebnosti kositra pri približni vrednosti
Pb +Bi ξ 0,35 m. %
K1 L2 L3 5 4 6 K4
Pb [m.%] 0,93 0,34 0,00 0,19 0,21 0,21 0,00
Pb+Bi [m.%] 0,93 0,34 0,34 0,35 0,37 0,35 0,00
Sn [m.%] 0,00 0,48 0,58 0,73 1,00 1,13 1,38
I T3A 513 354 356 300,5 290,4 282,5 354
II T4A 349 353 346 312 275,4 280,9 164
III T6A 361 322 324 309,9 261,4 280,4 235
IV T8A 467 329 321 330,2 306,6 300,5 388
Tabela 10: Prelomni raztezek v odvisnosti od vsebnosti kositra pri približni vrednosti Pb +Bi = 0,35 m. %
K1 L2 L3 5 4 6 K4
Pb [m.%] 0,93 0,34 0,00 0,19 0,21 0,21 0,00
Pb+Bi [m.%] 0,93 0,34 0,34 0,35 0,37 0,35 0,00
Sn [m.%] 0,00 0,48 0,58 0,73 1,00 1,13 1,38
I T3A 5,5 10,5 10,1 9,8 9,1 9,8 5
II T4A 12,5 10,9 10,5 9 10 9,9 11,5
III T6A 9 8,9 9,3 9,3 9,5 9,8 10
IV T8A 7 8,6 8,1 8,2 8,7 10,5 7
-2424
Tabela 11: Trdota HB v odvisnosti od vsebnosti kositra pri približni vrednosti Pb +Bi s 0,35 m. %
K1 L2 L3 5 4 6 K4
Pb [m.%] 0,93 0,34 0,00 0,19 0,21 0,21 0,00
Pb+Bi [m.%] 0,93 0,34 0,34 0,35 0,37 0,35 0,00
Sn [m.%] 0,00 0,48 0,58 0,73 1,00 1,13 1,38
I T3A 114 131 135 92,8 88,7 90,7 102
II T4A 117 108 111 92,8 86,8 88,7 73
lil T6A 114 103 106 99,5 88,7 92,8 95
IV T8A 130 116 110,7 102 102 99,5 114
Na osnovi rezultatov konkretnih primerov sledi, da imajo zlitine s kositrom manjše trdnostne lastnosti (natezna trdnost, meja tečenja, trdota) v primerjavi s standardno zlitino AICuMgPb. Trdnostne lastnosti se manjšajo z naraščajočo vsebnostjo kositra. Mehanske lastnosti vseh preizkusnih zlitin z različnimi vsebnostmi kositra in konstantni vsebnosti (Pb + Bi) = 0,35 m.% so znotraj intervala vrednosti, ki jih za te vrste zlitin predpisujejo standardi. S predlaganimi toplotnimi obdelavami I, II, lil, IV, V, VI, VII in Vlil se lahko doseže širok razpon mehanskih lastnosti. Toplotne obdelave I, II in V, VI so primerne za doseganje višjih trdnostnih lastnosti.
4. Klasifikacija odrezkov
V tabeli 12 so opisane oblike in velikosti odrezkov za primerjalno zlitino AICuMgPb (K1) in zlitine AICuMg s Sn, Pb in Bi, ki so predmet tega izuma za različne postopke toplotnih obdelav.
Tabela 12: klasifikacija odrezkov zlitin AICuMgPb (K1), AICuMgSn (K4) in AICuMg s Sn, Pb in Bi za različne toplotne obdelave I, II, lil in IV*
-2525
Zlitina I II III IV
K1 A A A B
K4 A A A A
L2 C C C C
L3 C C C C
5 A A A A
4 A A A A
6 A A A A
‘Razvrščanje odrezkov po kvaliteti zajema velikost in obliko odrezkov odrezki so razvrščeni v ugodne (A), zadovoljive (B) in neugodne (C) skupine:
• Neugodni odrezki: trakovi, zviti odrezki, ploščate špirale.
• Zadovoljivi odrezki: poševne špirale, dolge cilindrične špirale.
• Ugodni odrezki: kratke cilindrične špirale, kratke špirale, spiralni zvitki, špiralne lamele, drobni odrezki.
Primerjalna zlitina (K1) ima ugodne odrezke. Zlitine 5, 4 in 6 s ~ 0,35 m. % (Pb +Bi) in > 0,7 m. % Sn imajo ugodne odrezke pri vseh postopkih toplotnih obdelav I, II, lil in IV. Zlitina brez (Pb + Bi) in 1,38 m. % Sn ima ugodne odrezke po toplotnih obdelavah I in II.
5. Mikrostruktura zlitin
V ulitih zlitinah AICuMg s kositrom, svincem in bizmutom, ki so predmet tega izuma, so Sn, Pb in Bi porazdeljeni v obliki poligonalnih vključkov po mejah kristalnih zrn in v meddendritnih prostorih. Velikost vključkov je od nekaj pm do nekaj 10 pm. Sestava vključkov ni homogena. Vključki sestoje poleg kositra, svinca in bizmuta še iz zlitinskih elementov in elementov nečistoč. Po predelavi z iztiskovanjem se vključki razpotegnejo v smeri preoblikovanja.
Zlitine, ki so izdelane po postopku gašenja na iztiskovalnici, imajo po končani toplotni in termomehanski obdelavi vlaknata, razpotegnjena zrna v smeri preoblikovanja. . Pv? 'j

Claims (21)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Aluminijeva avtomatna zlitina AICuMg, značilna po tem, da vsebuje:
    a) kot zlitinske elemente:
    0,5 do 1,0 m. % Mn
    0,4 do 1,8 m. % Mg
    3,3 do 4,6 m, % Cu
    0,4 do 1,9 m. % Sn
    0,0 do 0,1 m. % Cr
    0,05 do 0,4 m. % (Pb +Bi)
    0,0 do 0,2 m. % Ti
    b) kot nečistoče:
    največ 0,5 m. % Si največ 0,7 m. % Fe največ 0,5 m. % Zn ostalo posamezno 0,05 % ostalo skupno 0,15 %
    c) ostanek do 100 % Al.
  2. 2. Zlitina po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebuje
    0,5 do 1,0 m. % Mn
    0,4 do 1,8 m. % Mg
  3. 3,3 do 4,6 m. % Cu
    0,7 do 1,1 m. % Sn
    0,3 do 0,4 m. % (Pb + Bi)
    0,0 do 0,1 m. % Cr
    0,0 do 0,2 m. % Ti.
    3. Zlitina po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebuje
    -2727
    0,5 do 1,0 m. % Mn
    0,4 do 1,8 m. % Mg
    3,3 do 4,6 m. % Cu
    0,9 do 1,2 m. % Sn
    0,20 do 0,30 m. % (Pb +Bi)
    0,0 do 0,1 m. % Cr
    0,0 do 0,2 m. % Ti.
  4. 4. Zlitina po zahtevku 1, značilna potem, da vsebuje
    0,5 do 1,0 m. % Mn
    0,4 do 1,8 m. % Mg
    3,3 do 4,6 m. % Cu
    1.0 do 1,3 m. % Sn
    0,10 do 0,20 m. % (Pb +Bi)
    0.0 do 0,1 m. % Cr
    0,0 do 0,2 m. % Ti.
  5. 5. Zlitina po zahtevku 1, značilna potem, da vsebuje
    0,5 do 1,0 m. % Mn
    0,4 do 1,8 m. % Mg
    3,3 do 4,6 m. % Cu
    1,1 do 1,4 m. % Sn
    0,05 do 0,1 m. % (Pb +Bi)
    0,0 do 0,1 m. % Cr
    0,0 do 0,10 m. %Ti.
  6. 6. Zlitina po zahtevku 1, značilna potem, da vsebuje 0,7 do 1,1 m. % Sn in 0,3 do 0,4 m.% (Pb + Bi).
  7. 7. Zlitina po zahtevku 1, značilna potem, da vsebuje 0,9 do 1,2 m. % Sn in 0,2 do
    0,3 m.% (Pb + Bi).
    -2828
  8. 8. Zlitina po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebuje 1,0 do 1,3 m. % Sn in 0,10 do 0,20 m.% (Pb + Bi).
  9. 9. Zlitina po zahtevku 1, značilna po tem, da vsebuje 1.1 do 1,4 m. % Sn in 0,05 do 0,1 m.%(Pb + Bi).
  10. 10. Postopek za pripravo zlitine po enem izmed zahtevkov 1 do 9, značilen po tem, da recikliramo aluminijeve avtomatne zlitine vrste AICuMgPb (AA2030), AICu5PbBi (AA2011), AlMgSiPb (AA6012) in AlMgSiCuPbBi (AA6262), ki vsebujejo svinec in bizmut, ob postopnem zmanjševanju vsebnosti svinca in bizmuta ob sočasnem povečevanju kositra v produktu.
  11. 11. Postopek po zahtevku 10, značilen po tem, da za razgradnjo, ločevanje in sestavo vložka izhajamo iz poljubnega razmerja sekundarnih avtomatnih zlitin in sorodnih zlitin.
  12. 12. Postopek po zahtevku 10, značilen po tem, da obsega taljenje vložka, čiščenje taline, korekcijo taline s primarnimi dodatki zlitinskih elementov in aluminija in ulivanje taline v poljubne formate za nadaljno predelavo z gnetenjem.
  13. 13. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 9 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici in naravno staranje.
  14. 14. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 9 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici in umetno staranje pri temperaturi 130 do 190°C v času 8 do 12 ur.
    -2929
  15. 15. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelavo in naravno staranje.
  16. 16. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelavo in umetno staranje pri temperaturi 130 do 190°C v času 8 do 12 ur.
  17. 17. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, ravnanje z nategom in naravno staranje.
  18. 19. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, ravnanje z nategom in umetno staranje pri temperaturi 130 do 190°C v času 8 do 12 ur.
  19. 20. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno
    -3030 temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelano, ravnanje z nategom in naravno staranje.
  20. 21. Postopek za predelavo in toplotno obdelavo zlitine po zahtevkih 1 do 5 s polkontinuirnim ulivanjem, homogenizacijskim žarjenjem, ohlajanjem s temperature homogenizacijskega žarjenja, ogrevanjem na preoblikovalno temperaturo iztiskovanja, značilen po tem, da izvedemo indirektno iztiskovanje pri maksimalni temperaturi 380°C, gašenje na iztiskovalnici, hladno obdelavo, ravnanje z nategom in umetno staranje staranje 130 do 190°C v času 8 do 12 ur.
  21. 22. Proizvod, dobljen po enem ali več izmed zahtevkov 10 do 21, značilen po tem, da ima pri vsebnosti 0,48 do 1,13 m.% Sn in ~ 0,35 m. % (Pb + Bi) natezno trdnost 415 do 312 N mm'2, mejo tečenja 356 do 261 Nmm’2, trdoto HB 135 do 87 in prelomni raztezek 10 do 8 %.
SI200000210A 2000-09-04 2000-09-04 Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba SI20694A (sl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200000210A SI20694A (sl) 2000-09-04 2000-09-04 Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba
PCT/SI2001/000023 WO2002020862A2 (en) 2000-09-04 2001-08-23 Aluminum free cutting alloys, recycling process for the manufacture thereof and their use
AU2001280422A AU2001280422A1 (en) 2000-09-04 2001-08-23 Aluminum free cutting alloys, recycling process for the manufacture thereof and their use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200000210A SI20694A (sl) 2000-09-04 2000-09-04 Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI20694A true SI20694A (sl) 2002-04-30

Family

ID=20432715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI200000210A SI20694A (sl) 2000-09-04 2000-09-04 Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001280422A1 (sl)
SI (1) SI20694A (sl)
WO (1) WO2002020862A2 (sl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103805924B (zh) * 2012-11-14 2016-01-20 北京有色金属研究总院 一种适用于镁合金铸锭的均匀化处理及后续加工的方法
CN104018044A (zh) * 2014-06-19 2014-09-03 芜湖市泰美机械设备有限公司 一种航空用铸造耐热铝合金及其热处理方法
CN104018045A (zh) * 2014-06-19 2014-09-03 芜湖市泰美机械设备有限公司 一种航空用铸造耐热铝合金及其热处理方法
CN108038319B (zh) * 2017-12-20 2021-05-11 中国地质大学（武汉） 一种镀锌机组能量流能耗优化建模的方法及系统
CN113578997B (zh) * 2021-08-03 2024-02-02 南京超明精密合金材料有限公司 超易切削精密合金棒线材的加工工艺
CN113774259B (zh) * 2021-08-20 2022-03-04 烟台南山学院 一种Al-Cu-Mg合金及消除有害含铁相的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2155322A1 (de) * 1971-11-08 1973-05-17 Schreiber Gmbh Carl Verwendung von bleilegierten automatenlegierungen aus leichtmetall
JPS6274044A (ja) * 1985-09-25 1987-04-04 Furukawa Alum Co Ltd 冷間加工性に優れたアルミニウム合金
JPH07113136B2 (ja) * 1986-12-02 1995-12-06 古河電気工業株式会社 快削性アルミニウム合金鋳造材およびその製造方法
JP2726444B2 (ja) * 1988-09-19 1998-03-11 古河電気工業株式会社 横送り切削加工性に優れたアルミニウム合金の製造方法
EP0964070A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-15 Alusuisse Technology &amp; Management AG Bleifreie Aluminiumlegierung auf Basis von AlCuMg mit guter Spannbarkeit
SI20122A (sl) * 1998-12-22 2000-06-30 Impol, Industrija Metalnih Polizdelkov, D.D. Aluminijeva avtomatna zlitina, postopki za njeno izdelavo in uporabo

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001280422A1 (en) 2002-03-22
WO2002020862A2 (en) 2002-03-14
WO2002020862A3 (en) 2002-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101148421B1 (ko) 알루미늄 합금 단조재 및 그 제조방법
EP3400316B1 (en) New 6xxx aluminum alloys, and methods of making the same
JP5610582B2 (ja) 高圧水素ガス貯蔵容器用アルミニウム合金材
EP2644725A2 (en) Aluminum alloy forged material for automobile and method for manufacturing the same
JP6607464B2 (ja) 成形可能なマグネシウム型の展伸用合金
WO2013114928A1 (ja) アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
CA2548788A1 (en) Method for producing al-mg-si alloy excellent in bake-hardenability and hemmability
WO2005103313A1 (en) Al-mg alloy sheet with excellent formability at high temperatures and high speeds and method of production of same
CN111004950B (zh) 2000铝合金型材及其制造方法
SI24911A (sl) Visokotrdna aluminijeva zlitina Al-Mg-Si in njen postopek izdelave
CN110983126B (zh) 一种汽车用5754合金铝板的制备方法
JP4325126B2 (ja) 温間成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造法
JP3552577B2 (ja) 高温疲労強度及び耐摩耗性に優れたアルミニウム合金製ピストン及びその製造方法
JP7318274B2 (ja) Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金冷延板及びその製造方法並びに成形用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金冷延板及びその製造方法
KR20160136832A (ko) 고강도 마그네슘 합금 가공재 및 이의 제조방법
SI20694A (sl) Aluminijeve avtomatne zlitine, reciklirni postopek za njihovo izdelavo in njihova uporaba
WO2008078399A1 (en) Method of producing aluminum alloy sheet
JPH09249949A (ja) アルミ押出し材鍛造製品の製造方法
CN116761904A (zh) 铝合金挤压材料的制造方法
JP2001032031A (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた構造材用アルミニウム合金板
CN116829757A (zh) 高强度且耐scc性及淬火性优异的铝合金挤压材料的制造方法
EP2006404A1 (en) 6000 aluminum extrudate excelling in paint-baking hardenability and process for producing the same
CN112941378A (zh) 一种慢速自然时效6系铝合金
JPH0696756B2 (ja) 加工用Ａｌ―Ｃｕ系アルミニウム合金鋳塊の熱処理法およびこれを用いた押出材の製造法
CN117305669B (zh) 铝合金板的制备方法以及通过该方法获得的铝合金板

Legal Events

Date Code Title Description
IF Valid on the prs date
KO00 Lapse of patent

Effective date: 20080425