DE867166C

DE867166C - Verfahren zur Herstellung von korrosionsbestaendigen Aluminiumlegierungen hoher Festigkeit

Info

Publication number: DE867166C
Application number: DEI751A
Authority: DE
Inventors: Richard Chadwick
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1943-11-08
Filing date: 1950-04-16
Publication date: 1953-02-16

Description

Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen Aluminiumlegierungen hoher Festigkeit Die Erfindung bezieht sich auf Aluminiumlegierungen, welche Kupfer und Magnesium als wesentliche Legierungsbestandteile enthalten, und insbesondere auf solche Legierungen, bei denen optimale mechanische Eigenschaften dadurch entwickelt werden können, daß die Legierungen einer zweistufigen Wärmebehandlung unterworfen werden.
Bei den Legierungen der angegebenen Art wird gewöhnlich auch Zink oder Silizium als wesentlicher Bestandteil zugefügt, und die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften, welche durch die erwähnte Wärmebehandlung erhalten wird, wird weiterhin dadurch erreicht, daß Verbindungen zwischen Zink oder Silizium und dem Magnesium gebildet und ausgefällt werden. Die durch die Zugabe von Zink oder Silizium erreichte, die Legierungen verbessernde Wirkung geht iedoch Hand in Hand mit unerwünschten Wirkungen insofern, als diese Elemente die an sich schon beträchtliche Neigung dieser Legierungen zu interkristalliner Korrosion noch vergrößern und auch die Geschmeidigkeit der Legierungen um einen bemerkenswerten Betrag verringern. Diese Nachteile wurden bisher in Kauf genommen, weil es nicht möglich gewesen ist, Legierungen mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften herzustellen, die diese Nachteile nicht besitzen.
Durch die vorliegende Erfindung werden nunmehr verbesserte Legierungen der angegebenen Art vorgeschlagen, bei denen die erwähnten Nachteile verringert werden. Die, Erfindung schlägt ein Verfahren zur Herstellung von hochfesten korrosionsbeständigen Legierungen auf Alun-liniumbasis vor, das darin besteht, daß eine Legierung aus 0,5 bis 504 Kupfer, 1,-75 bis 404 Magnesium, o,?, bis 1,504 Chrom, Rest Aluminium, einer Lösungsglühung bei einer Temperatur zwischen der Soliduslinie und der Grenze der -festen Löslichkeit unterworfen wird, worauf sie auf Raumtemperatur abgekühlt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die ausreichend schnell ist, um eine Übersättigung zu erreichen, worauf sie auf eine Temperatur zwischen 150 und 2oo' genügende Zeit lang erwärmt wird, um eine Ausfällungshärtung herbeizuführen. Diese Legierung kann auch o,2 bis 1,5 % Mangan und/oder bis 0,5 0/0 Titan enthalten. Eisen und Silizium. kann in Verunreinigungsverhältnissen zugegen sein, und zwar bis zu 0, 5 % jedes dieser Elemente. Zink, Nickel und Blei sind in den Legierungen gemäß der Erfindung nicht zugegen.
Es ist allgemein bekannt, geringe Mengen verschiedener Elemente Legierungen der allgemein beschriebenen Art zu bekannten Zwecken hinzuzufügen. So ist es beispielsweise üblich, geringe Mengen Mangan zum Zwecke der Kornverfeinerung zuzugeben; vorzugsweise enthalten auch die gemäß der Erfindung hergestellten Legierungen geringe Mengen Mangan innerhalb der oben angegebenen Grenzen. Darüber hinaus kann auch noch die Zugabe von Titan in der oben angegebenen Menge erfolgen.

Die verbesserten Eigenschaften, welche durch die Legierungen gemäß der Erfindung erzielt werden, ergeben sich aus der folgenden Tabelle, welche eine typische Legierung der angegebenen Art in Vergleich setzt mit einer Legierung, bei der die Grundlegierung einen Zusatz an Zink enthält und mit der gleichen Grundlegierung, welche durch Zugabe von Chrom gemäß der Erfindung abgeändert wurde. Die Legierungen, welche in der Tabelle aufgeführt sind, wurden einer Lösungsglühung und einer künstlichen Alterung bei den Temperaturen und so lange unterworfen, um in jedem Fall die optimale Festigkeit hervorzurufen. In dem Fall der gemäß der Erfindung hergestellten Legierung bestand die Wärmebehandlung in einer einstündigen Lösungsglühung bei 5oo', Abschrecken auf Raumtemperatur und Anlassen bei 175' ?,o Stunden lang. Der beschleunigte Korrosionsversuch, auf den in der Tabelle Bezug genommen wird, bestand darin, daß Probestücke der Legierungen igo Stunden lang in eine wäßrige Lösung eingetaucht wurden, welche 3 0/0 Natriumclilorid und 0,3 04 Wasserstoffperoxyd enthielt.

Grundlegierung

Zusammensetzung:

Kupfer ........... 3 0/ Grundlegierung Grundlegierung

Magnesium ........ 2 0 0 0/0 Zink + o,50/, Chrom

Mangan .......... 0,5%

99,5 O/Oiges Aluminium Rest

Streckgrenze (o', 11/,) kg/MM2 .... 32,1 43,3 35,4

Zugfestigkeit kg/MM2 ........... 43,09 52,6 52X7

Dehnung Ü/o 4 YÄ . ............... 15 il 14,5

0/, Verringerung der Zugfestigkeit

nach beschleunigtem Korrosions-

versuch ..................... . 8,7 15,8 12,5

Aus den in der Tabelle enthaltenen Werten ergibt sich, daß die Legierungen, welche Zink und Chrom enthalten, vergleichbare vergrößerte maximale Festigkeitswerte aufweisen gegenüber der Grundlegierung und daß die Geschmeidigkeit der zinkhaltigen Legierung, wie sie durch die angegebenen Dehnungswerte zum Ausdruck kommt, unterlegen ist derjenigen der Grundlegierung, während die Geschmeidigkeit der gemäß der Erfindung hergestellten Legierung nicht wesentlich schlechter ist. Darüber hinaus ist die Verringerung der Festigkeit der chromhaltigen Legierung gemäß der Erfindung, nachdem sie dem beschleunigten Korrosionsversuch unterworfen worden ist, wesentlich geringer als die Verringerung der Festigkeit der zinkhaltigen Legierung nach ähnlicher Behandlung.

Es ergibt sich also, daß es nun durch den Vorschlag der Erfindung möglich ist, hochfeste Legierungen der angegebenen Art herzustellen, welche verbesserte mechanische Eigenschaften besitzen, die eine Fabrikationsvereinfachung dadurch darstellen, daß -sie sich pressen und tiefziehen lassen, wobei diese Legierungen auch noch eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von korrosionsbeständigen Aluminiumlegierungen hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung aus 0, 5 bis 5 0/0 Kupfer, 1, 75 bis 4 % Magnesium o,2 bis 1,5 "/, Chrom, Rest Aluminium einer Lösungsglühung bei einer Temperatur zwischen der Soliduslinie und der Grenze der festen Löslichkeit -unterworfen wird, worauf auf Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit abgekühlt wird, die genügend schnell ist, um eine Übersättigung zu bewirken, worauf die Legierung erneut auf eine Temperatur zwischen i5o und 9,oo' eine genügende Zeit lang erwärmt wird, um eine Ausfällungshärtung herbeizuführen.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß-Legierungen verwendet werden, die außerdem noch o,2 bis 1,5 0/0 Mangan und/oder bis o,5 "/, Titan enthalten. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung verwendet wird, die aus 3 0/, Kupfer, 2 0/0 Magnesium, 0,5 OM Chrom, o,5 % Mangan, den üblichen Verunreinigungsanteflen an Eisen und Silizium, Rest Aluminium besteht.
Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 186 884.