DE817817C

DE817817C - Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen

Info

Publication number: DE817817C
Application number: DEC998A
Authority: DE
Inventors: Raymond Chevigny
Original assignee: Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
Current assignee: Compagnie de Produits Chimiques et Electrometallurgiques Alais Froges et Camargue
Priority date: 1948-02-20
Filing date: 1950-05-14
Publication date: 1951-10-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen Die Erfindung betrifft Aluminiumlegierungen, die hei hohen Temperaturen vorteilhafte neue Merkmale aufweisen.
Es ist bekannt, daß die mechanischen Eigenschaften der üblichen Leichtmetallegierungen sich einerseits bei Temperaturanstieg, andererseits bei längerem Verbleiben auf hoher Temperatur verschlechtern. Dies bildet eine schwerwiegende Schwierigkeit für die Herstellung vonGegenständen, die gute Fließeigenschaften aufweisen sollen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es möglich ist, diese Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften zu verringern, wenn in Aluminiumlegierungen, die Silicium nur als Verunreinigung enthalten, das handelsübliche Aluminium durch Aluminium von größter Reinheit ersetzt wird. Unter Aluminium von, größter Reinheit ist ein Metall zu verstehen, dessen Siliciumgehalt geringer ist als o,o5 0/a. Es ist sogar vorzuziehen, daß der Siliciumgebalt o,oi % nicht übersteigt, denn die Ergebnisse sind um so besser, je geringer der Siliciumgehalt ist.

Diese Tatsache von allgemeiner Gültigkeit kann durch die nachstehend angegebenen Ergebnisse von Versuchen erläutert werden, die ohne Begrenzung lediglich Beispiele darstellen. Sie beziehen sich auf drei Gattungen von Legierungen; die sich durch ihre guten Eigenschaften in der Wärme auszeichnen. Für jede dieser ,Gattungen wurden Vergleichsversuche zwischen einer unter Verwendung von gewöhnlichem Aluminium und einer unter Verwendung von Aluminium von hohem Reinheitsgrad hergestelltem Legierung durchgeführt. Obwohl dies nicht un7 mittelbar in den Bereich -der Erfindung fällt, ist ferner ein Beispiel einer Legierung einer dritten Gattung angegeben, bei welchem die Legierung i 0/0 Silicium enthält, um derart noch besser den äußerst nachteiligen Einfluß dieses Elements erkennbar zu machen.

Legierungen Eisen 1 Silicium Kupfer 1 Nickel 1 Mangan # Magnesium Aluminium

Legierung A . . . . . . . . . . . . o,ig 0,i4 - - 0,33 6,12 Rest

Siliciumarme Legierung A 0,13 0,004 - - 0,35 5,96 Rest

Legierung B : . . .. . . . . . . . 0,23 0,20 4,54 - 0,6o i,60 Rest

Siliciumarme Legierung B 0,21 0,01 4,44 - 0,6o 1,68 Rest

Legierung C . . . . . . . . . . . . 1,5o o,ig 2,28 1,24 - 1,40 Rest

Siliciumarme Legierung C 1,46 0,002 2,30 1,20 - 1,30 Rest

Legierung C mit Silicium-

zusatz ............... 1.50 0,98 2,25 1,25 - 1,39 Rest

Die nachstehende Tabelle zeigt den Zugfestigkeitswert R (in kg je mm2 ausgedrückt) dieser Legierung nach einstündiger Erhitzung von 300°C und 350a C. In dieser Tabelle ist gleichzeitig die Erhöhung von R in Prozenten angegeben welche sich bei den Legierungen gemäß der Erfindung ergibt.

Temperatur

Legierungen 300° C 3500C

Erhöhung von R Erhöhung von R

R in kg/mm' in % R in kg/m m @ in

Legierung A . . . . . . . . . . . . 9,55 20,40 5'50 46,3

Siliciumarme Legierung A 11,50 } 8,05

Legierung B . . . . . . . . . . . . 15.05 1,66 4'90 l 31,6

Siliciumarme Legierung B i5,30 } 6,45 l

Legierung C . . . . . . . . . . . . 14,85 7,40 8,50 20,0

Siliciumarme Legierung C 1595 1020

Legierung C mit Silicium-

zusatz ............... 1450 - 7,00 -

Wenn die Zeitdauer der Aufrechterhaltung der erhöhten Temperatur ansteigt, wird der Unterschied noch offensichtlicher. So erhält man nach einer Erhitzung von Zoo Stunden Dauer auf 300° C und auf 350" C die folgenden Werte:

Temperatur

Legierungen 300' C 350° C

Erhöhung von R Erhöhung von R

R in kg/mm2 in % R in kg/mm, i in 0%

i

Legierung A . . . . . . . . . . . . 5.7 44,7 4'0 } 37.5

Siliciumarme Legierung A 8,25 5.50

Legierung B . . . . . . . . . . . . 7,45 8,o5 3,00 73.5

Siliciumarme Legierung B 8,o5 } 5,20

Legierung C . . . . . . . . . . . . 9,40 5,75 8

Siliciumarme Legierung C 12,50 } 33 8,5o i } 47'

Legierung C mit Silicium-

zusatz ............... 7,65 - - -

Wenn die Dauer der Aufrechterhaltung der Temperatur bis auf 50o Stunden gesteigert wird, so steigt der Unterschied noch mehr an. Beispielsweise hat die siliciumarme Legierung C eine Zugfestigkeit, die bei 300' C um 45 0% und bei 35o°' C um 54% höher ist als die der Legierung C bei den gleichen Temperaturen.

Vom Gesichtspunkt der Fließeigenschaften sind die siliciumarmen Legierungen ebenfalls den anderen erheblich überlegen. Tatsächlich sind die Werte der Grenzbelastungen Rf, «-elche keine Steigerung der Fließeigenschaften vor Ablauf von ioo Stunden, während deren die Temperatur unter gleichbleibender Belastung aufrechterhalten wird, ergeben, für 300° C und 35o° C die folgenden:

Temperatur

Legierungen 300° C 35o° C

Erhöhung von R f Erhöhung von R f

Rf in kg/mm@ in % Rf in kg/mm2 in

i 0/0

Legierung A . . . . . . . . . . . . 1,85 1,15

Siliciumarme Legierung A 2195 } 5915 2 00 } 74,0

Legierung B .. . . . . . . . . . . 2,05 ' 1,00

Siliciumarme Legierung B 2,5 22,0 -

Legierung C . . . . . . . . . . . . 5,15 2,00

Siliciumarme Legierung C 7,90 } 53.5 4,9 } 145,0

Legierung C mit Silicium-

zusatz ............... 2,40 - - -

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen, die sich durch hohe Wärmewiderstandsfähigkeit bei Temperaturen von wenigstens 200° C auszeichnen sollen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Legierungen Aluminium verwendet wird, dessen Siliciumgehalt kleiner ist als o,o5 %, vorzugsweise kleiner als o,oi o/o.