DE2252400C3

DE2252400C3 - Zinklegierung, die stranggepresst und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2252400C3
Application number: DE2252400A
Authority: DE
Inventors: Pierre Pierrefonds Chollet; Edouard Montreal Gervais; Robert Ile Perrot Ranger
Original assignee: Noranda Inc
Current assignee: Noranda Inc
Priority date: 1971-11-01
Filing date: 1972-10-25
Publication date: 1979-08-09
Also published as: AU4652372A; IT961723B; CA939535A; GB1358249A; FR2159887A5; US3748188A; DE2252400B2; JPS4852626A; DE2252400A1; JPS5611736B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zinklegierung mit Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an Magnesium, die stranggepreßt und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bekannt, daß Zink-Aluminium-Legierungen, die kleinere Anteile Kupfer und Magnesium enthalten, für den Druckguß und für Lagerzwecke verwendet werden können. In der US-Patentschrift 19 45 288 sind beispielsweise Zinklegierungen beschrieben, die 15 bis 35% Al, 0,01 bis 0,2% Mg und gegebenenfalls 0,01 bis 5% Cu enthalten und sich insbesondere für den Druckguß eignen. In der deutschen Patentschrift 9 74 460 ist eine Zinklegierung beschrieben, die 28 bis 35% Al, 0,1 bis; 5% Cu und gegebenenfalls 0,02 bis 0,3% Mg enthält und die ein gutes Lagermaterial darstellt Die bisher bekannten Zinklegierungen können jedoch als Folge ihrer unzureichenden Spanbildungseigenschaften nicht auf Drehautomaten bearbeitet werden. Dafür sind bekanntlich Legierungen erforderlich, die spröde oder in Stücke zerbrechende oder eine geeignete Spiralform aufweisende Späne bilden, die herabfallen, ohne die Bearbeitung auf dem Drehautomaten zu stören. Solche Eigenschaften besitzen die bisher bekannten Zinklogierungen nicht.

Aus der deutschen Patentschrift 7 03 977 sind Zinklegierungen bekannt, die 6 bis 15% Al, 0,1 bis 4% Cu und 0,005 bis 0,1% Mg enthalten und die sich für die automatische spanabhebende Bearbeitung auf Drehautomaten eignen. Die Bearbeitbarkeit dieser Legierungen durch Drehen hat sich jedoch in der Praxis als unbefriedigend erwiesen (vgL die Tabelle V in dem weiter unten folgenden Beispiel 5).

In der US-Patentschrift 21 02 869 wird die Behandlung von stranggepreßten Zinklegierungen, die 10 bis 15% AL 1,5 bis 4% Cu und 0,01 bis 0,04% Mg enthalten,

ίο auf Drehautomaten bei Geschwindigkeiten von 800 UpM beschrieben. Die Bearbeitung auf Drehbänken wird heute jedoch bei Geschwindigkeiten zwischen 2000 und 10 000 UpM durchgeführt, für welche die in der genannten US-Patentschrift beschriebenen strang gepreßten Legierungen nicht geeignet sind.

Nach einem Vorschlag in einer älteren deutschen Patentanmeldung (DT-AS 22 35 699) wird eine Zink-Aluminium-Knetlegierung wärmebehandelt mit einer eutekloiden Umwandlung Zink-Aluminium durch Ab kühlen, bei dem die Legierung von einer Temperatur oberhalb ihrer eutektoiden Temperatur und unterhalb ihrsr Solidustemperatur oder eutektischen Temperatur auf eine Temperatur unterhalb der eutektoiden Temperatur langsam abgekühlt wird, wobei nach Abschluß der eutektoiden Umwandlung, wenn nach Überschreiten der mit der eutektoiden Umwandlung verbundenen Abflachung der Abkühlungskurve in Temperatur-Zeit-Diagramm die vor der Abflachung vorhanden gewesene Kühlrate wieder erreicht wird, eine im Vergleich zu der vor der Abflachung vorhandenen Kühlrate rasche Abkühlung auf Zimmertemperatur durchgeführt wird. Die Herstellung einer auf einem Drehautomaten bearbeitbaren Zinklegierung wird darin jedoch nicht beansprucht

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist keine für eine Bearbeitung mittels Drehautomaten geeignete Zinklegierung bekannt bzw. auf dem Markt, die mit anderen Tür die Bearbeitung mit Drehautomaten geeigneten Materialien, wie Stahl, Aluminium oder

Messung, konkurrieren könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zinklegierung zu entwickeln, die stranggepreßt und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann. Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe mit einer Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an Magnesium enthaltenden Zinklegierung gelöst werden kann, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus 20 bis 35% Aluminium, 4 bis 10% Kupfer, einer positiven Menge bis zu 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit

so zulässigen Verunreinigungen besteht

Die einen Gegenstand der Erfindung bildende Zinklegierung der vorstehend angegebenen Zusammensetzung eignet sich hervorragend für die Bearbeitung auf Drehautomaten auch bei den heute üblichen Bearbeitungsgeschwindigkeiten von 2000 bis 10 000 UpM, für die die bisher bekannten Zinklegierungen ungeeignet sind.

Eine besonders vorteilhafte Zinklegierung der Erfindung ist eine solche, die 24 bis 26% Aluminium, 4,5% bis

bo 5,5% Kupfer, 0,02 bis 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit zulässigen Beimengungen enthält.

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Zinklegierung kann nach einem einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren hergestellt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Legierungsschmelze kontinuierlich oder halbkontinuieriich durch Stranggießen mit abgestufter Kühlmittel-Einwirkung zu Rundbarren gegossen wird, die Strang-

gußbarren in zum Ziehen geeignete Stäbe stranggepreßt werden und die Stäbe auf die Größe des durch Drehen zu bearbeitenden Halbzeugs gezogen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das gezogene Hrlbzeug bei 5 einer Temperatur zwischen 275 und 300⁰C geglüht anschließend langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis 2° C pro Minute auf etwa 250° C und schließlich in Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das gezogene Halbzeug au) höchstens die Temperatur der eutektoiden Umwandlung des Gefüges aufgeheizt bis zum Erreichen der Dimensionsstabilität bei dieser Temperatur gehalten und anschließend in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Produkte hersteilen, die mit den durch Drehen bearbeiteten, derzeit auf dem Markt befindlichen Produkten aus anderen Werkstoffen durcha-is konkurrenzf ähig sind.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zinklegierung werden vorzugsweise Zink einer besonders hohen Reinheit Aluminium einer Reinheit von mindestens 99,5%, elektrolytisches Kupfer oder Kupferschrott guter Qualität und Magnesium handelsüblicher Qualität verwendet

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der verschiede- «1 nen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 eine allgemein gehaltene, schematische, teilweise geschnittene Ansicht in Längsrichtung einer erfindungsgemäß verwendbaren Stranggußkokille,

F i g. 3 ein die Beziehung zwischen dem Abstand des r> Abstreifers und der Geschwindigkeit des Gießens in der Formanordnung gemäß der Erfindung wiedergebendes Diagramm,

F i g. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses von Zeit und Temperatur auf den Durchmesser von stranggepreßten und gezogenen Stäben bei einer der wahlweisen Ausführungsformen der Wärmebehandlung gemäß der Erfindung und

F i g. 5 eine vergleichende, graphische Darstellung des Oberflächenendzustandes, bezogen auf den Werkzeug- 4 > vorschub und die Legierungsart, welche bei einer Drehautomatenbearbeitung verwendet werden.

Wie in der F i g. 1 gezeigt, umfaßt die Erfindung in erster Linie eine aus Zink, Aluminium, Kupfer und Magnesium in vorbestimmten Verhältnissen bestehende Legierung.

Nach dem Einschmelzen der Legierung wird sie zu Barren mit dem gewünschten Durchmesser gegossen. Das Gießen sollte kontinuierlich oder halbkontinuierlich unter geeigneter Steuerung des Abkühlens des Barrens während des Gießvorganges durchgeführt werden, um die Rißneigung dieser Zink-Aluminium-Legierungen auszugleichen, während eine annehmbare Beschaffenheit der Oberfläche für das nachfolgende Strangpressen wie auch eine gute Gießgeschwindigkeit t>o aufrechterhalten werden. Diese Steuerung wird erreicht, indem die Kühleinwirkung abgestoppt oder angehalten wird, bevor der Barrenquerschnitt vollständig verfestigt ist.

In der Fig. 2 ist schematisch ein Weg gezeigt, um b5 dieses Ergebnis zu erzielen. Wie sich aus dieser Figur ergibt, wird geschmolzenes Metall M in eine Strangpreßkokille 10 eingeführt und Kühlwasser W in einen diese Kokille 10 umgebenden Mantel 11. Als Folge der Kühleinwirkung des Wassers beginnt sich das Metall an einer vorbestimmten Stelle 12 innerhalb der Kokille zu verfestigen, wobei dies an den Kanten beginnt und wie durch die Linie 13 gezeigt bis zu einem Punkt 14 fortschreitet, wo der gesamte Barren zu einem festen Block S wird. Gemäß der Erfindung kann das Abkühlen des aus der Kokille 10 herauskommenden Barrens abgestoppt werden, indem ein Wasserabstreifer 15 in einer Höhe oberhalb des Punktes 14 der vollständigen Verfestigung verwendet wird. Auf diese Weise wird das Kühlwasser, welches aus dem Mantel 11 auf die Oberfläche des aus der Kokille 10 austretenden Barrens herabfällt durch den Abstreifer 15 abgestreift der hierdurch die Kühleinwirkung auf dieser Höhe anhäit bevor die Verfestigung des Barrens abgeschlossen ist

Die in F i g. 2 gezeigte Strangpreßkokille stellt jedoch keine Einschränkung dar und andere, geeignete Anordnungen können verwendet werden, obwohl Vorsorge getroffen werden muß, das Abkühlen des Barrens vor seiner vollständigen Verfestigung anzuhalten, um zufriedenstellende Eigenschaften für die nachfolgenden Herstellungsstufen zu erzielen.

Das Kühlwasser, welches von dem an seinem unteren Ende offenen Mantel 11 herabfällt kühlt den Barren für eine relativ kurze Zeitspanne, nachdem dieser aus der Kokille ausgetreten ist und dieses Kühlwasser wird anschließend durch den Abstreifer 15 abgestreift der aus einem geeigneten Material, wie Hartgummi, hergestellt sein kann und in geeigneter Weise durch eine kreisringförmige Halterungseinrichtung 18 gehalten wird, deren Höhe in bezug auf die Kokille einstellbar ist Hierdurch ist es möglich, den Abstand des Abstreifers von der Kokille in der gewünschten Weise zu regeln. Hierzu zeigt die F i g. 3 die Beziehung zwischen der Gießgeschwindigkeit und dem Abstand des Abstreifers von der Kokille beim Gießen eines Barrens mit einem Durchmesser von 203 mm. Allgemein kann gesagt werden, daß der Gießvorgang um so schneller ist, je weiter entfernt der Abstreifer angeordnet ist Je schneller jedoch der Gießvorgang ist um so höher ist die Neigung des austretenden Barrens zu reißen. Daher muß die Höhe des Abstreifers an die gewünschten Bedingungen in Abhängigkeit von einer Reihe von Faktoren, wie der Zusammensetzung der Legierung, dem Durchmesser des gegossenen Barrens, der verwendeten Gießmethode, den angewandten Kühlbedingungen usw., fachmännisch eingestellt werden. Jedoch gehört dies zu den normalen Arbeiten eines Fachmannes. Es wurde jedoch gefunden, daß Gießgeschwindigkeiten bis zu 508 mm pro Minute und darüber in einfacher Weise an das erfindungsgemäße Verfahren angepaßt werden können. Andererseits kann man, wie in der Fig.3 gezeigt, das Abkühlen in der Kokille in geeigneter Weise ohne Verwendung eines Abstreifers bei Gießgeschwindigkeiten von etwa 50,8 mm pro Minute anhalten. Dies kann erreicht werden, indem beispielsweise der das Kühlwasser enthaltende Mantel mit einem verschlossenen Boden ausgerüstet wird. Jedoch sind diese Geschwindigkeiten vom technischen Standpunkt aus zu gering und nicht vorteilhaft. Daher wird es vorgezogen, gemäß der Erfindung den Barren direkt bei seinem Austritt aus der Form mit Wasser zu kühlen und dann das Kühlwasser in einem vorbestimmten Abstand von der Form abzustreifen, bevor die vollständige Verfestigung des Barrens erfolgt

Das Strangpressen kann in konventioneller Weise bei geeigneten Preßverhältnissen und Schmierbedingungen

durchgeführt werden. Wesentlich ist es, eine Stange mit zufriedenstellenden Abmessungen zum Ziehen und gegebenenfalls für eine Automatenbehandlung zu erhalten. So wurde beispielsweise gefunden, daß eine Barrerulurchwärmung auf 250^cC mit einem Strangpres- ■; sen bei etwa 250⁰C durch ein Werkzeug bzw. eine Form mit flacher Fläche unter Schmierung eine gute Kombination von Strangpreßbedingungen bezüglich Strangpreß-Druck und -Geschwindigkeiten ergibt. Bei einem Strangpreßverhältnis von 58 :1 unter Schmie- to rung bei 250° C und bei Geschwindigkeiten von 18,3 m pro Minute wurden Stangen mit sehr zufriedenstellenden Eigenschaften erhalten.

Die erhaltenen Stangen werden dann in der Stufe 4 gezogen. Die Stangen werden auf diese Weise auf die endgültige Abmessung für die Drehbearbeitung bzw. Bearbeitung auf Fassondrehbänken gezogen. Im allgemeinen wird es vorgezogen, daß die Stangen nicht mehr als ein oder zweimal unter einer Reduzierung von 10 bis 20% pro Durchtritt durchgeführt werden, obwohl dies keine Einschränkung darstellt.

Die oben angegebene Kombination von Stufen bei Legierungen mit der zuvor angegebenen Zusammensetzung ergibt ein Material, welches als Produkt A bezeichnet wird und zur Bearbeitung durch Drehen bzw. auf einer Fassondrehbank geeignet ist. Dieses Material kann jedoch noch weiter verbessert werden, insbesondere im Hinblick auf seine Dimensionsstabilität und auf seine Kriechfestigkeit, indem es einer geeigneten Hitzebehandlung unterworfen wird. Eine solche, gegebenenfalls durchzuführende Hitzebehandlung wird im allgemeinen nach der Strangpreßstufe 3 oder während der Ziehstufe 4 durchgeführt. Es sind mehrere Hitzebehandlungen für Zink-Aluminium-Legierungen bekannt, und sie können mit verschiedenen Verbesserungsgraden angewandt werden. Es wurde jedoch gefunden, d,aß eine besonders vorteilhafte Hitzebehandlung, welche eine Verbesserung der Dimensionsstabilität, eine Erhöhung der Kriechfestigkeit und angemessene Spanbildungseigenschaften ergibt, in einer Homogenisierung der Legierung bei einer Temperatur von etwa 275° bis 300⁰C und insbesondere bei etwa 29O⁰C und dann in einem langsamen Abkühlen der Legierung auf etwa 250⁰C mit einer Kühlrate von etwa O^ bis 2° C pro Minute und einem abschließenden Luftkühlen von 250⁰C bis auf Umgebungstemperatur besteht Eine solche Hitzebehandlung ist in der DE-AS 22 35 699 vom 20. Juli 1972 beschrieben.

Ein anderer Weg der Wärmebehandlung der Legierung besteht darin, diese auf eine nicht höhere Temperatur als der eutektoiden Temperatur (annähernd 275° C) zu erhitzen und sie auf dieser Temperatur zu halten, bis sie dimensionsstabil wird, wonach sie auf Umgebungstemperatur luftgekühlt wird. Die zur Erreichung der Dimensionsstabilität erforderliche Zeit hängt neben der Temperatur der Wärmebehandlung von der Vorgeschichte und Zusammensetzung des Stabes ab, d.h. der Barrengröße, den Gießbedingungen, der Durchwärmungstemperatur und -dauer, den Strangpreßbedingungen, der stranggepreßten Stabgröße usw. βο Die Fig.4 zeigt den Einfluß der Zeit in Stunden bei einer vorbestimmten Temperatur auf die Veränderung des Durchmessers von stranggepreßten und um 31% kaltgezogenen Stangen, welche Zn, 25,4% AL 4,75% Cu und 0,04% Mg enthalten. Der Barrendurchmesser betrug 82,55 mm, die Strangpreßtemperatur 250° C bei einem Strangpreßverhältnis von 58:1. Das Diagramm zeigt, daß die Legierung unter den oben angegebenen Bedingungen eine Zunahme des Durchmessers von etwa 0,6% erfährt, bevor sie dimensionsstabil wird. Die volle Stabilität wird erreicht, wenn die Stange 2 bis 3 Stunden auf 250°C gehalten wird. Das Spanbildungsverhalten der Legierung wird durch eine solche Wärmebehandlung nicht beeinträchtigt.

Der in Stufe 5 der F i g. 1 gezeigte Vorgang der Bearbeitung durch Drehen kann in einer beliebigen konventionellen Weise durchgeführt werden. Im allgemeinen werden jedoch die besten Ergebnisse und die am meisten in Bruchstücke zerfallenen Späne bei den höchstmöglichen Zuführungsraten erhalten. Andererseits sollte die Auswahl der Zuführung bzw. des Vorschubes mit den Erfordernissen der Oberflächen· quaiität und der Dimensionsgenauigkeit übereinstimmen. Die Fig.5 zeigt die Oberflächenqualität als Funktion der Zuführungsgeschwindigkeit des Werkzeuges in mm pro Umdrehung. Die Qualität det abgedrehten Oberfläche wurde mit einem geeichter Rauhigkeitsmesser mit einer Genauigkeit von ±20% bestimmt. Der Drehstahl und die Bearbeitungsbedingungen war für alle untersuchten Materialien gleich Das Diagramm zeigt, daß die Zink-Aluminium-Legie rungen gemäß der Erfindung für eine gegebene Oberflächenqualität zwei- bis dreimal schneller bearbeitet werden können als Aluminium mit Automatenqualitat, und um etwa 20% schneller als Messing und Stah von Automatenqualität Die Drehbank konnte leicht be Spindelgeschwindigkeiten oberhalb 2000UpM betrieben werden.

Als typisches Beispiel sei angegeben, daß ein aus einei Zn, 25% Al, 5% Cu und 0,05% Mg enthaltender Legierung hergestelltes Material mit einer Spindelge schwindigkeit von 3085 UpM unter Anwendung einei Vorschubgeschwindigkeit von 0,185 mm/U auf einen Automaten gedreht wurde, wobei in Bruchstück! zerfallene Späne von 635 bis 25,4 nun Größe erhaltet wurden. Die Eigenschaften des Drehstahles waren:

Schneidtiefe: 1,27 mm Winkel von Werkzeugrücken und

-nebenschneide: 5°

Anstellwinkel: 10° Werkzeug auf der Stange zentriert Nasenradius: keiner, d. h. scharfe Kante

Allgemein wurde gefunden, daß bearbeitete Gegen stände gemäß der Erfindung ausgezeichnete Eigen schäften besitzen. Diese Gegenstände sind in der Fig.: als Produkt B bezeichnet, wobei sie als solche in dei Handel gebracht werden können.

Schließlich können die durch Drehen bearbeitetet Gegenstände einem Galvanisieren in Stufe 6 unterwor fen werden. Aluminiumhaltige Zinklegierungen sind al schwierig zu galvanisieren bekannt

Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße] Produkte in ausgezeichneter Weise plattiert werdet können, indem die Vorbehandlung vor der Plattierunj des standardmäßigen Zinkdruckguß-Plattierungszyklu etwas abgeändert wird.

Das Endprodukt der Bearbeitung durch Drehen um Galvanisieren besitzt ausgezeichnete Eigenschaften um ist im Vergleich mit derzeit auf dem Markt erhältlicher automatenbearbeiteten Teilen vorteilhafter. Es se darauf hingewiesen, daß die verschiedenen, in der F i g. gezeigten und zuvor beschriebenen Arbeitsvorgang nicht schwierig durchzuführen sind, und daß si kontinuierlich einer nach dem anderen mit technisch annehmbaren Geschwindigkeiten durchgeführt werde

können, wobei ein Produkt erhalten wird, das -.>hr.ekomplizierte und kostspielige Arbeitsvorgänge oder Einrichtungen hergestellt werten kann.

Die Wirkung der Legierungszusammensetzung liegt insbesondere in einem guten Spanbildungsverhaiten, ^r> wobei die Einhaltung der verschiedenen Legierungselemente innerhalb der oben angegebenen Verhältnisse ein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt. Ik-ispielsweise sind Magnesiumzusätze im Hinblick auf die Eigenschaften der Drehbearbeitung und der Festigkeit i< > wesentlich. Ebenfalls reicht ein Kupfergehalt von weniger als 4% nicht aus, um die Ausbildung von kurzen und spröden Spänen während der Bearbeitung durch Drehen zu fördern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert:

Fs wurde gefunden, daß lediglich die Produkte der Versuche 10,11 und 12 zufriedenstellende Eigenschaften bei der Drehbearbeitung besaßen. Dies zeigt den Einfluß des Kupfergehaltes und die Notwendigkeit der Anwesenheit von Magnesium auf das Verhalten bei der Bearbeitung durch Drehen.

Beispiel 3

Die folgenden Legierungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung behandelt, um den Einfluß des Aluminiumgehaltes auf die Eigenschaften bei der Bearbeitung durch Drehen zu untersuchen:

Tabelle III .

Versuch
Nr.

Legierungsziisammensetzung
Al Cu Mg

Zn

Beispiel 1	13	10,1	4,91	0,055	Rest
(Vergleichsbeispiel)	20 ₁₄	19,4	4,98	0,035	Rest
	15	32,8	5,17	0,057	Rest

Die folgenden Legierungszusammensetzungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung weiterbehandelt, sowie ihre Eigenschaften bei einer Drehbearbeitung untersucht:

Tabelle I

Versuch	Legierungszusammeiisetzung	Cu	Mg	Zn
Nr.		1,1		Rest
	Al	1,0	—	Rest
1	19,6	2,7	—	Rest
2	25,6	3,3	—	Rest
3	22,0
4	25,6

Die Legierung 13 ergab keine zufriedenstellenden Ergebnisse, die Legierung 14 gerade annehmbare und die Legierung 15 sehr vorteilhafte.

Beispiel 4

Die folgenden Legierungszusammensetzungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung weiterbehan-3U delt, sowie ihre Eigenschaften bei einer Drehbearbeitung untersucht:

Tabelle IV

Versuch

^ Nr.

Legierungszusammensetzung
Al Cu Mg

Zn

Es wurde gefunden, daß diese Legierungen keine zufriedenstellenden Eigenschaften bei einer Drehbearbeitung ergaben.

24,4	5,13	0,013	Rest
24,1	5,14	0,031	Rest
24,6	5,13	0,12	Rest

Beispiel 2

Die folgenden Legierungen wurden hergestellt und gemäß der Erfindung behandelt, die entstandenen Produkte wurden im Hinblick auf ihre Eigenschaften einer Drehbearbeitung untersucht:

Tabelle II

Versuch

Nr.

Legierungszusammensetzung
Al Cu Mg

Zn

5	21,1	1,43	0,039	Rest
6	25,4	1,0	0,037	Rest
7	22,0	3,3	0,042	Rest
8	253	3,2	0,039	Rest
9	22,1	2,75	0,054	Rest
10	24,9	4,17	0,057	Rest
11	26,3	5,10	0,06	Rest
12	243	10,2	0,05	Rest

Es wurde gefunden, daß alle diese Legierungen zufriedenstellende Eigenschaften bei der Bearbeitung durch Drehen besaßen.

Hieraus ergibt sich, daß eine geeignete und genaue Auswahl der Legierungszusammensetzung, welche einer vorbestimmten Gießbehandlung unterworfen wird, dann ein Strangpressen und ein anschließendes Ziehen durchgeführt wird in vollständig überraschender Weise ein Material ergibt, welches für eine Automatenbearbeitung geeignet ist Dieses Material kann wärmebehandelt und galvanisch beschichtet werden, um Endprodukte zu ergeben, welche in günstiger Weise mit derzeit auf dem Markt erhältlichen, durch Drehen bearbeiteten Produkten in Konkurrenz treten können. Hierin liegt ein wesentlicher technischer Fortschritt der erfindungsgemäßen Legierungen sowie des Verfahrens zu ihrer Herstellung. Die verschiedenen Stufen und Vorgänge, zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse sind einfach und in wirkungsvoller Weise sowie mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten durchzuführen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zinklegierung mit Aluminium, Kupfer und einem geringen Anteil an Magnesium, die stranggepreßt und auf Drehautomaten bearbeitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 20 bis 35% Aluminium, 4 bis 10% Kupfer, einer positiven Menge bis zu 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit zulässigen Verunreinigungen besteht

2. Zinklegierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 24 bis 26% Aluminium, 4,5 bis 53% Kupfer, 0,02 bis 0,2% Magnesium und Zink als Rest mit zulässigen Beimengungen.

3. Verfahren zur Herstellung der Zinklegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Legierungsschmelze kontinuierlich oder halbkontinuieriich durch Stranggießen mit abgestufter Kühlmittel-Einwirkung zu Rundbarren gegossen wird, die Stranggußbarren in zum Ziehen geeignete Stäbe stranggepreßt werden, und die Stäbe auf die Größe des durch Drehen zu bearbeitenden Halbzeugs gezogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gezogene Halbzeug bei einer Temperatur zwischen 275°C und 300⁰C geglüht, anschließend langsam mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5 bis 2° C pro Minute auf etwa 250⁰C und schließlich in Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gezogene Halbzeug auf höchstens die Temperatur der eutektoiden Umwandlung des Gefüges aufgeheizt, auf dieser Temperatur bis zum Erreichen der Dimensionsstabilität gehalten und anschließend in Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird.