DE2412391A1 - METHOD AND APPARATUS FOR TEMPERING HARDENABLE ALLOYS - Google Patents

Description

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Firma BRUSH-WELLMÄN, Inc., 17 876 St. Clair Avenue, CLEVELAND, Ohio 44110/USABRUSH-WELLMÄN, Inc., 17 876 St. Clair Avenue, CLEVELAND, Ohio 44110 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Anlassen von aushärtbaren LegiertaigenMethod and device for tempering hardenable alloy rods

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Legierungen, die durch Ausscheiden oder Ausfällen e±sr Phase aus einem Mischkristallgefüge_s a_eh«, durch Gefügeveränderung härtbar sind« Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung von angelassenen, geglühten oder getemperten Produkten aus Kupfer-Beryllium-Legierung wie Bleche, Platten, Bänder, Folien, runde oder flache Drähte oder sonstig® flache Produkt©« Noch genauer gesagt betrifft die Erfindung den Abschreckvorgang beim Anlassen, Glühen oder Tempern während der Herstellung obengenannter Produkte ,The invention relates to the production of alloys which can be hardened by precipitation or precipitation e ± sr phase from a mixed crystal structure _s a _e h «, by structural change« In particular, the invention relates to the production of tempered, annealed or tempered products made of copper-beryllium alloy such as sheet metal, plates, strips, foils, round or flat wires or other flat products

Das wirkungsvollst® Härten von Legierungen durch die Ausscheidungshärtung wird erreicht, indem man das Ausscheiden oder Ausfällen der Härtungsphase aus den Mischkristallen gesteuert durchführt* Viele der wichtigsten Eigenschaften der- gehärteten Legierung können weitgehend durch richtigeThe most effective® hardening of alloys through precipitation hardening is achieved by leaving the exit or precipitation of the hardening phase from the mixed crystals in a controlled manner * Many of the most important properties The hardened alloy can largely be achieved by correct

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Steuerung der Systemparameter während des Ausscheidevorganges variiert werden. In praktisch allen Fällen kann eine angemessene Steuerung der Ausscheidejaaktion nur erreicht werden, wenn die gesamte Menge dieser Härtungsphase in Form von Mischkristallen vorhanden ist, so daß der gesamte Ausscheideprozeß gesteuert werden kann. Daher umfaßt ein wirkungsvolles Ausscheidungshärten aus Mischkristallgftfügen drei Schritte, nämlichControl of the system parameters can be varied during the elimination process. In practically all cases can appropriate control of the elimination yes-action can only be achieved if the entire amount of this hardening phase is present in the form of mixed crystals, so that the entire elimination process can be controlled. Hence, effective precipitation hardening includes from mixed crystal materials there are three steps, viz

1.) das Vergüten der Phase, wodurch schließlich der Härteeffekt erzeugt wird, d.h. indem man diese Phase durch Durchwärmen des Materials auf eine erhöhte Temperatur in mischkristalline Form bringt;1.) Quenching and tempering the phase, which ultimately creates the hardening effect, i.e. by adding this phase by heating the material to an elevated temperature, brings it into mixed crystalline form;

2.) Abschrecken des Materials von der Vergütungstemperatur auf eine Temperatur, die auf oder unter der Temperatur·des unter 3.) beschriebenen Alterungsprozesses liegt, wobei das Abschrecken oder schnelle Kühlen notwendig ist, um die Phase während des Abkühlens zwischen dem Glühen und Altern in kristalliner Form zu halten, wobei das Abschrecken bisher normalerweise mit Hilfe einer Flüssigkeit auf eine deutlich unter der Alterungstemperatur liegende Temperatur erfolgt;
und2.) Quenching the material from the tempering temperature to a temperature which is at or below the temperature of the aging process described under 3.), wherein the quenching or rapid cooling is necessary in order to achieve the phase during the cooling between the annealing and aging in to keep crystalline form, the quenching hitherto usually being carried out with the aid of a liquid to a temperature well below the aging temperature;
and

3.) Altern des Materials, wobei die Phase unter kontrollierten Bedingungen ausscheiden kann. Die Zeit und die Temperatur sind besonders wichtige Parameter.3.) Aging of the material, whereby the phase can precipitate under controlled conditions. The time and the temperature are particularly important parameters.

Im Stand der Technik werden die kombinierten Schritte 1 und 2 als Anlaß- oder Glüh-Anlaß-Prozeß bezeichnet, Bei der für CuBe-Legierungen angewendeten durch Wärm- oder Glühtemperatur,die zwischen 780 und 930⁰C in AbhängigkeitIn the prior art the combined steps 1 and 2 are referred to as tempering or annealing tempering process, for the case of BeCu alloys applied by Wärm- or annealing temperature 780-930 ⁰ C as a function

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vom Beryllium-Gehalt liegt, finden gleichzeitig zwei verschiedene Prozesse statt, wenn übliche gewalzte Produkte behandelt werden. Das Walzen erzeugt ein durch die Bearbeitung bedingtes Härten des Materials, was ein Anlassen (Rückgewinnungs-und/oder Rekristallisationsreaktionen) bei erhöhten Temperaturen notwendig macht. Auch findet ein Vergüten der Phase statt, was den Härteeffekt eventuell auslöst»from the beryllium content, two different processes take place at the same time, if the usual rolled ones Products are treated. The rolling produces a hardening of the material caused by the machining, what makes tempering (recovery and / or recrystallization reactions) at elevated temperatures necessary. The phase is also tempered, which may trigger the hardening effect »

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird das Anlassen bzw. Glühen oder Tempern als der Zustand angesehen, der sich aus der Kombination der oben angegebenen Schritte 1 und 2 ergibt. Auf diesen Anlaßprozeß bezieht sich die vorliegende Erfindung.To explain the present invention, tempering or annealing or tempering is regarded as the condition which results from the combination of steps 1 and 2 given above. Refers to this tempering process the present invention.

Durch den Abschreckvorgang soll vom theoretischen Standpunkt aus das Material von der Vergütungstemperatur sehr schnell abgekühlt werden, um sicherzustellen, daß die Ausfällreaktion nicht vorzeitig in größerem Ausmaße stattfindet. In der Praxis ist es allgemein üblich, das Material in einer Flüssigkeit, gewöhnlich Wasser, abzuschrecken, um sicherzustellen, daß das Abkühlen mit einer schnelleren Geschwindigkeit als die minimal zulässige Geschwindigkeit stattfindet. Dies führt zu einem befriedigenden metallurgischen Anlassen, jedoch wird das Produkt, insbesondere wenn es sich um Bänder oder Bleche handelt, stark zerstört und oberflächlich verformt, beispielsweise in-dem es sich wirft. Dadurch werden zusätzliche Behandlungsschritte wie ein Temperwalzen oder ein Ausgleichswalzen erforderlich, um das behandelte Material in befriedigender Weise endgültig fertigzustellen.From the theoretical point of view, the quenching process should reduce the material from the tempering temperature must be cooled very quickly to ensure that the precipitation reaction does not occur prematurely to a large extent takes place. In practice it is common practice to quench the material in a liquid, usually water, to ensure that the cooling is carried out at a faster rate than the minimum allowable Speed takes place. This results in a satisfactory metallurgical tempering, but will Product, especially when it comes to strips or sheets, severely destroyed and superficially deformed, for example in-which it throws itself. This allows additional treatment steps such as temper rolling or a Compensating rollers are required to finally finish the treated material in a satisfactory manner.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Abschrecken beim Anlassen von gewalzten und durch AusfällungshärtungThe object of the invention is the quenching during the tempering of rolled and precipitation hardening

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gehärteten Legierungen der vorstehend beschriebenen verschiedenen Formen derart zu verbessern, daß Beschädigungen oder Zerstörungen durch das schnelle Abkühlen auf ein Minimum herabgesetzt werden, so daß es nicht notwendig 1st, das angelassene Produkt durch zusätzliche Bearbeitungsschritte zu glätten oder sonstwie nachzubearbeiten.hardened alloys of the various forms described above in such a way that damage or damage caused by the rapid cooling is reduced to a minimum, so that it is not necessary Is to smooth the tempered product through additional processing steps or to rework it in some other way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abschrecken mit Hilfe von Gas statt, wie bisher üblich, mit Hilfe von Wasser durchgeführt wird.According to the invention, this object is achieved in that the quenching with the aid of gas instead of, as previously usual, is carried out with the help of water.

Ein zusätzlicher Vorteil kann bezüglich des Entfernens des Oxidationsfilmes erzielt werden, der sich während des Anlassens auf dem Produkt bildet. Das Entfernen dieses Filmes ist schwierig, insbesondere bei CuBe-Legierungen. Zürn Entfernen dieses Filmes sieht man einen Beizvorgang vor wenn das Produkt durch ein Flüssigkeitsabschrecken zerstört oder beschädigt ist. Die DT-OS 1 621 142 offenbart ein derartiges Verfahren zum Beizen von CuBe-Legierungen.An additional advantage can be achieved with regard to the removal of the oxidation film that has developed during the Forming on the product. This film is difficult to remove, especially with CuBe alloys. To remove this film, a pickling process is required if the product is quenched with a liquid destroyed or damaged. DT-OS 1 621 142 discloses such a method for pickling CuBe alloys.

Da das angelassene Band oder sonstige Material verhältnismäßig flach ist, wenn die Gasabschreckung angewendet wird, kann man einen auf der Materialsoberfläche befindlichen Oxidfilm in optimaler Weise entfernen. Man kann ein leichtes Schleifen, Polieren oder ein ähnliches spanabhebendes Verfahren anwenden. Dadurch, daß man keinen Beizvorgang benötigt, fallen auch die damit verbundenen Abfall- und Abwasserprobleme weg,was vorteilhaft ist.Since the tempered strip or other material is relatively flat when gas quenching is used, an oxide film on the surface of the material can be removed in an optimal way. One can use light grinding, polishing or a similar machining process. By not having a If the pickling process is required, the associated waste and sewage problems are also eliminated, which is advantageous.

Zusätzlich zu Verformungen oder sonstigen Beschädigungen ruft das Abschrecken mit Hilfe von Flüssigkeiten ein weiteres Problem hervor. Die Ofenatmosphäre wird mit Wasserdampf oder sonstigen Dämpfen verunreinigt, was die Bildung eines Oxidationsfilmes begünstigt und beschleunigt. Unab- -5- In addition to deformation or other damage, liquid quenching creates another problem. The furnace atmosphere is contaminated with water vapor or other vapors, which promotes and accelerates the formation of an oxidation film. Independent -5-

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hängig davon, nach welchem Verfahren man den an der Oberfläche des Produktes gebildeten Oxidfilm entfernt, kann festgehalten werden, daß ein angelassenes Produkt, das einen minimalen Qxidationsfilm aufweist, in jedem Falle sehr wünschenswert ist.depending on the method by which the oxide film formed on the surface of the product is removed, it can be stated that a tempered product which has a minimal oxidation film in each Trap is very desirable.

Die US-PS 3 138 493 offenbart ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Bexyllium-Kupfer-Legierungen. Biesas Verfahren betrifft den obengenannten 3« Behandlungsschritt, nämlich das Altern«, Neben den metallurgischen Unterschieden unterscheiden sich diese swei Verfahren eindeutig durch die Temperaturen, bei a@nen sie ausgeführt werden.U.S. Patent No. 3,138,493 discloses a method of heat treating bexyllium-copper alloys. Biesas process relates to the above three "treatment step, namely aging," In addition to the metallurgical differences this SWEi methods differ clearly by the temperatures at a @ nen they are running.

. las Anlassen bei Temperatur®!! Ewisshsii 780 und 930⁰C₉ 3Q nach des Beryllium-Anteil ₉ erssiigt Probleme; di© boim Altern im Temperaturbereich von 275 ibs 440⁰C nicht auftraten« Bei höheren Temperaturen tritt Oxidation auf« Auch ist die durch Wasserabschreckung erzeugte. Verformung schwerwiegender». read tempering at Temperatur® !! Ewisshsii 780 and 930 ⁰ C ₉ 3Q after the beryllium portion ₉ solves problems; di © boim aging in the temperature range of 275 ibs 440 ⁰ C did not occur «At higher temperatures, oxidation occurs« Also is that produced by water quenching. Deformation of serious »

6©siäß der Erfindung wird ©in Verfahren zum Anlassen hz'*:·» Glühen oder Tempern von gewalstsn und durch Ausfällisigs« härtung gahärtston Legierungen unter Yerwendmg gasför-iaiger M@di@n für das schnsj.1© Ackühlen das Materials von der Vergütungstemperatur geschaffen. Das bedeutet, daß man den ATaschreekrorgang mit Hilfe von Gas anstatt mit Hilfe von Flüssigkeit·.durchführt« Durch "Abschrecken¹¹ äes Materials in einer kontrollierten Gasatmosphärc, V7@lchs der im Ofen während der V@rgütungsbehandlung angeiiend@t©n Atmosphäre ähnlich ist, wird eine Verunreinigung der Ofenatmosphär® mit eine Oxidation begünstigenden Bestandteilen wie Wasserdampf drastisch verringert. Mit Hilfe der ^S!Gasabschreckung^H kann man flache angelassene Produkt® herstellen, ohne daß anschließend ein Kachglätten od©r eine ähnliche Nachbearbeitung notwendig wäre, Ein -6-6 According to the invention, in the process of tempering, the following is used : " Annealing or tempering of rolled and hardened by precipitation" hardening clay alloys using gas-free M @ di @ n for the rapid cooling of the material Compensation temperature created. This means that instead of the ATaschreekrorgang by means of gas by means of liquid · ".durchführt By" quenching ¹¹ äes material in a controlled Gasatmosphärc, V7 @ LCHS of the oven during the V @ rgütungsbehandlung angeiiend @ t © s atmosphere is similar , contamination of the Ofenatmosphär® is drastically reduced with an oxidation-promoting ingredients such as water vapor. by using the ^S! gas quenching ^H is flat annealed Produkt® can be prepared without subsequently a Kachglätten od © r a similar post-processing would be necessary a -6-

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flaches Produkt, das sich nicht geworfen oder verzogen hat, ist leicht von einem an seiner Oberfläche befindlichen Oxidfilm zu befreien. Statt oder zusätzlich zu einem Beizvorgang kann der Film mit Hilfe von Schleifeinrichtungen od. dgl. entfernt werden.flat product that has not been thrown or warped is easy from one located on its surface Free oxide film. Instead of or in addition to a pickling process, the film can be removed with the aid of grinding devices or the like. Be removed.

Die Erfindung wird nachstehend weiter anhand der Zeichnungerläutert, und zwar zeigtThe invention is further explained below with reference to the drawing, namely shows

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens undFig. 1 is a partially cut-away side view of a schematically illustrated device for performing of the method according to the invention and

Fig. 2 einen im Maßstab vergrößerten Querschnitt, aus dem Behandlungshauben und die Gasströmung über ein Band-aus CuBe-Legierung zu ersehsn sind.Fig. 2 is an enlarged cross-section from the treatment hoods and the gas flow over it a band made of CuBe alloy can be seen.

Die Kühlkammer ist am besten aus PIg₄ 1 s;s -srkennen, Wis in Fig. 1 gezeigt, wird ein aus Legierung &*-teilendes Band 20 mit Hilfe einer Gasabschreckung schnell auf eine Temperatur unter etwa 120⁰C dadurch abgekühlt, daß man direkt schnellströmande Strahlen von Kühlgas auf die Ober- und Unterseite des Bandmaterials richtet. Di« Art des Kühigases bzw. dessen Zusammensetzung ist nicht von entscheidender Bedeutung, obwohl ©s wünschenswert ist, daß für das Gasabschrecken ein Gas gleicher Zusammensetzung wie im Vergütungsofen benutzt wird* Ss kann ^sdes. The cooling chamber is best seen in Pig ₄ 1 s; s -srkennen shown Wis in Figure 1, an Alloy & * is - dividing strip 20 is rapidly cooled by means of a gas quenching to a temperature below about 120 ⁰ C characterized in that direct Schnellströmande jets of cooling gas aimed at the top and bottom of the strip material. The type of cooling gas or its composition is not of decisive importance, although it is desirable that a gas of the same composition as in the quenching and tempering furnace should be used for the gas quenching

inerte oder nicht-oxidierends Gas verwendet werden» j Es sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung ein praktisch geschlossenes System ist und daß die zum Kühlen verwendeten Gase in diesem System kontinuierlich rezirkuliert und gekühlt werden, so daß die Gase immer wieder auf der Ober- und Unterseite des abzuschreckenden durchlaufen-inert or non-oxidizing gas is used »j It should be noted that the device is a practical is a closed system and that the gases used for cooling are continuously recirculated in this system and be cooled so that the gases repeatedly pass through on the top and bottom of the deterrent

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den Bandes verteilt werden.be distributed to the band.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt ein Grundgestell 10, welches in jeder geeigneten Weise eine kastenförmige geschlossene Kühlkammer 12 trägt, die im Inneren einen oberen Raum 14 und einen unteren Raum 16 für die Gasverteilung enthält. Auch sind in der Kühlkammer 12 zahlreiche Rollen 18 in einem geeigneten Abstand voneinander angeordnet, um das Band 20 zwischen den Räumen 14 und 16 abzustützen.The device shown in Fig. 1 has a base frame 10, which in any suitable manner a box-shaped closed cooling chamber 12 carries an upper space 14 and a lower inside Contains space 16 for gas distribution. Also in the cooling chamber 12 are numerous rollers 18 in a suitable one Spaced apart to support belt 20 between spaces 14 and 16.

Die Kühlkammer 12 ist mit einem geschlossenen Boden 22 versehen und besitzt an der Oberseite eine Gassammelhaube 24 mit einem mit einem umlaufenden Flansch versehenen Auslaß 26, der sich an einem Ende der Gassammelhaube 24 befindet. Oberhalb dem Auöl-aß 26 befindet sich ein Kühlteil 28 , der als eine Verlängerung der vom Auslaß 26 ausgehenden Leitung ausgebildet und mit entsprechenden Flanschen versehen ist. Im Kühlteil 28 befinden sich Kühlschlangen 30 mit einer Kapazität , die ausreicht, um die Temperatur des die Gassammeihaube 24 durch den Auslaß 26 verlassenden Gases von 70°C und höher auf vorzugsweise unter 38⁰C zu verringern. Kühlmedium» vorzugsweise Kühlwasser, wird in nicht näher dargestellter Weise durch die Kühlschlangen 30 entsprechend den in Fig. 1 dargestellten Pfeilen hindurchgeleitet. Dieser Teil der Gasleitung besitzt vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt und mündet in ein Zwischenstück 32 der Gasleitung, das den rechteckigen Rohrquerschnitt des Kühlteils 28 in den kreisförmigen Querschnitt eines Rückstromrohres 34 überführt. Das Rückstromrohr 34 ist mit seinem anderen Ende an die Saugseite eines Gebläses 36 angeschlossen, das zu diesem Zweck einen mit einem um-The cooling chamber 12 is provided with a closed bottom 22 and has on the top a gas collection hood 24 with an outlet 26 provided with a circumferential flange, which is located at one end of the gas collection hood 24. Above the outlet 26 is a cooling part 28 which is designed as an extension of the line extending from the outlet 26 and is provided with corresponding flanges. In the cooling part 28 are cooling coils 30 having a capacity sufficient to maintain the temperature of the higher-preferably reduce the Gassammeihaube 24 through the outlet 26 of the gas leaving 70 ° C and below 38 ⁰ C. Cooling medium, preferably cooling water, is passed through the cooling coils 30 according to the arrows shown in FIG. 1 in a manner not shown. This part of the gas line preferably has a rectangular cross section and opens into an intermediate piece 32 of the gas line, which converts the rectangular pipe cross section of the cooling part 28 into the circular cross section of a return flow pipe 34. The return flow pipe 34 is connected at its other end to the suction side of a fan 36, which for this purpose has a

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laufenden Flansch versehenen Einlaß 38 aufweist. Außerdem ist das Gebläse 36 mit einem Auslaß 40 versehen, der wiederum einen umlaufenden Flansch aufweist.inlet 38 provided with a running flange. In addition, the fan 36 is provided with an outlet 40, the in turn has a circumferential flange.

Das Gebläse 36 ist vorzugsweise ein Zentrifugalgebläse üblicher Bauweise und besitzt eine gasdicht aus seinem Gehäuse herausgeführte Welle 50 als Antriebselement. Außerdem ist ein Motor 42 wie ein 5 PS-Elektromotor, der mit 3600 upm läuft, auf einem Bock 44 beliebiger Konstruktion angebracht. Dieser Bock 44 ist am Grundgestell 10 befestigt. Der Motor 42 ist mittels Treibriemen 46 an eine Antriebsscheibe 48 angeschlossen, die auf dem freien Ende der Welle 50 sitzt, so daß der Motor 42 das Gebläse 36 antreiben kann.The fan 36 is preferably a centrifugal fan conventional design and has a gas-tight lead out of its housing shaft 50 as a drive element. aside from that is a motor 42 like a 5 HP electric motor that runs at 3600 rpm, on a trestle 44 of any construction appropriate. This block 44 is attached to the base frame 10. The motor 42 is on by means of a drive belt 46 a drive pulley 48 is connected which sits on the free end of the shaft 50 so that the motor 42 drives the fan 36 can drive.

An den Auslaß 40 des Gebläses 36 ist ein Y-förmiges Verteilerstück 52 angeschlossen, das einerseits in eine in den oberen Raum 14 führende Leitung 54 und andererseits in eine in den unteren Raum 16 führende Leitung 56 mündet. Die Leitung 54 leitet etwa die Hälfte des vom Gebläse 36 geförderten Gases durch eine Öffnung 58 in den oberen Raum 14, während die Leitung 56 das restliche vom Gebläse geförderte Volumen/föihlgas durch eine Öffnung 60 in den unteren Raum 16 leitet.At the outlet 40 of the fan 36, a Y-shaped distributor piece 52 is connected, which on the one hand in a line 54 leading into the upper space 14 and, on the other hand, into a line 56 leading into the lower space 16. The line 54 conducts about half of the gas conveyed by the fan 36 through an opening 58 into the upper one Space 14, while the line 56, the remaining volume / föihlgas conveyed by the fan through an opening 60 in the lower room 16 directs.

Die Räume 14 und 16 sind jeweils durch kastenartige Einsätze begrenzt, welche einen abnehmenden Querschnitt von den Öffnungen 58 bzw. 60 aus gesehen aufweisen. Diese Einsätze sind geschlossene Körper , in welche jeweils eine öffnung 58 bzw. 60 führt , und besitzen an den einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Löcher enthaltende Platte 62 bzw. 64, die einander gegenüberliegen und zwischen denen das Band 20 hindurchläuft. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Einsätze, welche die Räume 14 und 16 umschließen, etwa 90 cm lang und 45 cm breit, wie Fig. 2 zeigt, und die in den Platten 62The spaces 14 and 16 are each delimited by box-like inserts which have a decreasing cross-section have seen from the openings 58 and 60, respectively. These inserts are closed bodies in which each an opening 58 or 60 leads, and each have a hole containing holes on the opposite sides Plate 62 and 64, respectively, which lie opposite one another and between which the belt 20 passes. When shown Embodiment are the inserts that enclose the spaces 14 and 16, about 90 cm long and 45 cm wide, as shown in FIG. 2, and those in the plates 62

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bzw. 64 befindlichen Öffnungen 66, durch welche mit hoher Geschwindigkeit strömende Kühlgasströme auf die O^er- und Unterseite des Bandes 20 geleitet werden, besitzen jeweils einen Durchmesser von etwa 12 mm und sind in einem gegenseitigen Abstand von etwa 50 mm über die gesamte Oberfläche der betreffenden Platte gleichmäßig verteilt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die mit Öffnungen 66 versehenen Platten 62 und 64 .jeweils in einem Abstand von etwa 76 mm von der Ober- oder Unterseite des Bandes 20. Zum Kühlen des Bandes wird durch die Öffnungen 66 aus beiden Räumen 14 und 16 auf die Hauptflächen des aus Legierung bestehenden Bandes 20 Kühlgas mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 90 bis 185 m/min» und. vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 135 m/®in_e geblasen".and 64 located openings 66 through which cooling gas streams flowing at high speed are directed to the O ^ er and underside of the belt 20, each have a diameter of about 12 mm and are at a mutual distance of about 50 mm over the entire surface evenly distributed over the plate in question. In the illustrated embodiment, the plates 62 and 64 provided with openings 66 are each at a distance of about 76 mm from the top or bottom of the belt 20. To cool the belt, the openings 66 from both spaces 14 and 16 onto the main surfaces of the alloy strip 20 cooling gas at a speed in the range of 90 to 185 m / min »and. preferably blown at a speed of about 135 m / ®in _e ".

Fig«, 2 zeigt die Gasströmung über die Ober- und Unterseite des Bandes 20, wobei aus dieser Figur weiterhin zu erkennen ist, wie das vom Band 20 erwärmte Gss in der G@ssaznm@liiaube 24 gesammelt wird und durch den Auslaß 26 ausströmt. Das Gas besitzt jetzt eine Tempera- ■ tür von etwa 55 Ma 7Q⁰C Durch Kontakt mit den Kühlschlangen 30 wird die Gastesaperatur auf vorzugsweise 38°C und niedriger reduziert. Das Gebläse 36 führt das so gekühlte Gas dann wieder- in die Räume 14 und 16 zurück, iron wo es erneut für ICüIilzwecke ausströmt.FIG. 2 shows the gas flow over the top and bottom of the belt 20, which figure also shows how the Gss heated by the belt 20 is collected in the gas tube 24 and flows out through the outlet 26. The gas now has a temperature of about 55 ■ door Ma 7Q ⁰ C by contact with the cooling coils 30, the Gastesaperatur to preferably 38 ° C lower reduced and. The fan 36 then leads the gas cooled in this way back into the rooms 14 and 16, iron where it flows out again for cooling purposes.

Die in d@r Zeichnung dargestellt© Vorrichtung ist dazu bestimmt, in ®iae kontinuierlich arbeitende Straße hinter einem ¥ergütungs©fen angeordnet zu werden, 'um ein aus einer Legierung wie siner Kupf@r-Beryllium-Legierung mit einem Gehalt von weniger als 2% Beryllium durch Ausfällhärtmig. zu härten. In der Zeichnung ist nur das Aastrittsend© dies Ifergütungsofens 6B angedeutete Der Yer-The device shown in the drawing is intended to be arranged in a continuously working line behind a compensation window, in order to be made of an alloy such as a copper-beryllium alloy with a content of less than 2% beryllium due to precipitation hardness. to harden. In the drawing, only the Aastrittsend © this Ifergütungsofens 6B indicated The Yer-

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gütungsofen 68 kann üblicher Ausführung sein. Zwischen dem Austrittsende des Vergütungsofens 68 und der Kühlkammer 12 ist eine Abschirmeinrichtung mit einem Gehäuse 74, einem aus Graphit bestehenden Auflageblock 76 und einem Abschirmblock 78, der senkrecht verstellbar in einer Führung 80 sitzt, angeordnet. Der Abschirmblock 78 verhindert in Verbindung mit dem Auflageblock 76, daß das in der Kühlkammer 12 befindliche Kühlgas auch das Austrittsende des Vergütungsofens 68 kühlt.Coating furnace 68 can be of the usual design. Between the exit end of the quenching and tempering furnace 68 and the cooling chamber 12 is a shielding device with a housing 74, a support block 76 made of graphite and a shielding block 78, which is vertically adjustable in a Guide 80 is seated, arranged. The shielding block 78, in conjunction with the support block 76, prevents the Cooling gas located in the cooling chamber 12 also cools the outlet end of the tempering furnace 68.

Das Band 20 tritt in die Kühlkammer 12 durch einen Schlitz 70 ein und verläßt die Kühlkammer durch einen anderen Schlitz 72.The belt 20 enters the cooling chamber 12 through one slot 70 and exits the cooling chamber through another Slot 72.

Am Austrittsende der Kühlkammer befindet sich im Anschluß an den Schlitz 72 eine kastenförmige langgestreckte Dichtung 82 mit einem mit Stoff ausgekleideten Schlitz 84, durch den das Band 20 mit einer Temperatur von etwa 60°C austritt. Das Band 20 läuft dann über eine Führungswalze 86, welche die Laufrichtung dss Bandes ändert und das Band zu einer nichtdarge stellten Haspel --»der sonstigen Aufrollvorrichtung führt, wo das Band ac%*rollt wird. Falls erwünscht, kann ein auf der Oberfläche des Bande3 befindlicher OxidationsfiIm im Bereich der Führungswalze 86 durch eine spanabhebende Bearbeitung entfernt werden, da das Band praktisch verformungsfrei aus der Xühlkammer austritt.At the outlet end of the cooling chamber, following the slot 72, there is a box-shaped elongated one Seal 82 having a cloth lined slot 84 through which the belt 20 is at a temperature of about 60 ° C exits. The belt 20 then runs over a guide roller 86 which changes the direction of travel of the belt and the tape to a non-daring reel - »the other one Retractor guides where the tape ac% * is rolled. If desired, an oxidation film located on the surface of the belt 3 can be in the area of the guide roller 86 can be removed by machining, since the tape is practically deformation-free from the cooling chamber exit.

Bei einem speziellen Beispiel der Erfindung wird ein aus Kupfer-Beryllium-Legierung bestehendes Band in einem Vergütungsofen 68 bei einer Temperatur von etwa 780°C vergütet und läuft dann kontinuierlich durch die in der Zeichnung dargestellte Kühlkammer 12, In der Kühlkammer läuft das Band mit einer Geschwindigkeit von 0,91 m/min, zwischen den zwei die Räume 14 und 16 enthaltenden Kästen, -1Ω-. In a specific example of the invention, a copper-beryllium alloy strip is tempered in a tempering furnace 68 at a temperature of about 780 ° C and then runs continuously through the cooling chamber 12 shown in the drawing. In the cooling chamber, the strip runs with a Speed of 0.91 m / min, between the two boxes containing spaces 14 and 16, -1Ω-.

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die je etwa 0,9 m lang sind, hindurch. Die beiden Kästen besitzen einander gegenüberliegende , mit Löchern versehene Platten 62 und 64 , wobei die in diesen Platten befindlichen Löcher einen Durchmesser von 12 mm aufweisen und in einem gegenseitigen Abstand von jeweils 50 mm (von Lochmitte zu Lochmitte gemessen) angeordnet sind. Das Kühlgas, das aus einer rezirkulierten exothermen Atmosphäre besteht, wird durch diese Löcher mit einer Geschwindigkeit von etwa 120 m/min, ausgeblasen und trifft direkt auf die Ober- und Unterseite des Bandes auf. Die Verweilzeit des Bandes in der zur Gasabschreckung vorgesehenen Kühlkammer 12 beträgt etwa 60 sek. Die Verweilzeit wird in der Praxis so gewählt, daß unter den Bedingungen der Bandgeschwindigkeit, der Gastemperatur, der Eintrittstemperatur des Bandes in die Kühlkammer usw. das Band schnell unter die Ausfälltemperatur, beispielsweise unter etwa 93⁰C abgekühlt wird.each about 0.9 m long, through. The two boxes have opposing plates 62 and 64 provided with holes, the holes in these plates having a diameter of 12 mm and being arranged at a mutual distance of 50 mm each (measured from hole center to hole center). The cooling gas, which consists of a recirculated exothermic atmosphere, is blown out through these holes at a speed of about 120 m / min and impinges directly on the top and bottom of the belt. The dwell time of the strip in the cooling chamber 12 provided for gas quenching is approximately 60 seconds. The residence time is chosen in practice, so that the strip is rapidly cooled to below the precipitation temperature, for example below about 93 ⁰ C under the conditions of the tape speed, the gas temperature, the inlet temperature of the strip in the cooling chamber so on.

Das Gas streicht dann über aus geripptem Rohr bestehende Kühlschlangen 30 und wird danach mit Hilfe des Gebläses 36 in die Räume 14 und 16 zurückgeleitet.The gas then passes over finned pipe cooling coils 30 and is then blown with the aid of the fan 36 returned to rooms 14 and 16.

Von einem 40 cm breiten und 0,8 mm dicken Band aus Kupfer-Beryllium-Legierung , das mit einer Geschwindigkeit von 0,91 m/min, läuft, wird das Gas auf eine Temperatur von etwa 50⁰C beim Hinwegstreichen über dieses Band aufgeheizt. Das Gas wird von den Kühlschlangen 30 auf etwa 35⁰C abgekühlt. Der Druckabfall über das Band und die Kühlschlangen beträgt etwa 76mm Wassersäule, und das umgewälzte Gasvolumen beträgt etwa 57 m /min.From one 40 cm wide and 0.8 mm thick band of copper-beryllium alloy, which runs at a speed of 0.91 m / min, the gas is heated to a temperature of about 50 ⁰ C while sweeping over this band . The gas is cooled ^{to approximately 35 °} C. by the cooling coils 30. The pressure drop across the belt and the cooling coils is about 76 mm of water and the volume of gas circulated is about 57 m / min.

Das Band 20 verbleibt in der Kühlkammer 12 für etwa 1 Minute und verläßt die Kühlkammer mit einer maximalen Temperatur von 60⁰C, die deutlich unter der Ausfäll-The belt 20 remains in the cooling chamber 12 for about 1 minute, and leaves the cooling chamber with a maximum temperature of 60 ⁰ C, well below the Ausfäll-

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temperatur liegt und ein übersättigtes Mischkristallgefüge der Legierung gewährleistet. Die Legierung kann dann in den für eine gesteuerte Ausfällhärtung erforderlichen Bereich erneut erhitzt werden. Ein Beispiel für einen derartigen Alterungsvorgang ist in der US-PS 3 138 493 offenbart. Im allgemeinen wird der Alterungsprozeß bei einer Temperatur nicht über etwa 480°C und über 315°C , was vom Beryllium-Gehalt der Legierung abhängt, für eine Zeitdauer zwischen 2 Minuten und 3 Stunden durchgeführt. Die Alterungszeit und die Alterungstemperatur hängen in üblicher Weise voneinander ab und werden auch von den gewünschten endgültigen Eigenschaften des Produktes bestimmt.temperature and a supersaturated mixed crystal structure guaranteed by the alloy. The alloy can then be used in the amounts required for controlled precipitation hardening Area to be reheated. An example of such an aging process is in U.S. Patent 3,138,493 disclosed. In general, the aging process will take place at a temperature not exceeding about 480 ° C and above 315 ° C, depending on the beryllium content of the alloy, for a period of between 2 minutes and 3 Hours performed. The aging time and the aging temperature depend on each other in the usual way are also determined by the desired final properties of the product.

Geeignete Kupfer-Beryllium-Legierungen enthalten von 0,50 % bis 2,05% Beryllium, Rest Kupfer, und können zusätzlich kleine Mengen Cobalt (etwa 0,25 % bis 2,5%) enthalten. Bänder aus Kupfer-rBeryllium-Legierung mit einer Dicke zwischen 0,25 bis 1,5mm konnten in der zeichnerisch dargestellten Vorrichtung befriedigend abgeschreckt werden. Die in einem Gasstrom von der Vergütungstemperatur auf eine Temperatur von etwa 6O⁰C abgekühlten Bänder wurden durch den Abschreckvorgang nicht verzogen, geworfen oder sonstwie verformt.Suitable copper-beryllium alloys contain from 0.50 % to 2.05% beryllium, the remainder being copper, and can additionally contain small amounts of cobalt (about 0.25 % to 2.5%). Ribbons made of copper / beryllium alloy with a thickness between 0.25 and 1.5 mm could be quenched satisfactorily in the device shown in the drawing. The cooled in a gas stream from the annealing temperature to a temperature of about 6O ⁰ C bands were not distorted by the quenching process, thrown, or otherwise deformed.

Obwohl die Erfindung anhand von Kupfer-Beryllium-Legierungen erläutert wurde, ist sie auch zur Behandlung anderer durch Ausfällhärtung zu behandelnden Legierungen geeignet. Statt Luft als Kühlgas zu verwenden, was häufig zu einer gewissen Oxidation führt, ist es wünschenswert, dieselbe nicht-oxidierende oder reduzierende Atmosphäre wie in der Vergütungskammer auch in der Kühlkammer vorzusehen. Das kontinuierliche Rezirkulieren dieser Gase kann wirtschaftlich vorteilhaft sein.Although the invention has been illustrated in terms of copper-beryllium alloys, it is also for treatment other alloys to be treated by precipitation hardening are suitable. Instead of using air as cooling gas, what often leads to some oxidation, it is desirable to use the same non-oxidizing or reducing The atmosphere in the tempering chamber must also be provided in the cooling chamber. The continuous recirculation these gases can be economically beneficial.

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Claims (7)

G 49 327 Firma BRUSH-¥ELLMAN,Inc., 17876 St. Clair Avenue, CLEVELAND, Ohio 44110/USA Patentansprüche:G 49 327 BRUSH- ¥ ELLMAN, Inc., 17876 St. Clair Avenue, CLEVELAND, Ohio 44110 / USA Patent claims: 1.) Verfahren zum Anlassen gewalzter Produkte wie Bleche aus einer ausfällhärtbaren Kupfer-Beryllium-Legierung unter minimaler Verformung oder Zerstörung der Produkte _t dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus einer aushärtbaren Legierung zunächst bei einer Temperatur zwischen 780 und 93O⁰C vergütet und dann schnell auf eine Temperatur unter 120⁰C dadurch abgeschreckt wird, daß man das Band durch eine nichtoxidierenöe Gasabschreckzone zwischen einer Vielzahl von einander gegenüberliegenden und aufeinander gerichteten Gasdüsen oder Gasstrahlen hindurchleitet, welche auf die entsprechenden Oberflächen des Bandes auftreffen, wobei die Eintrittstemperatur des Gases unter 38⁰C liegt.1.) A method for tempering rolled products such as sheets made of a precipitation-hardenable copper-beryllium alloy with minimal deformation or destruction of the products _t characterized in that a strip made of a hardenable alloy is initially ^{tempered at a temperature between 780 and 930 0} C and then quickly is quenched to a temperature below 120 ^° C. by passing the strip through a non-oxidizing gas quenching zone between a multiplicity of mutually opposing and mutually directed gas nozzles or gas jets which impinge on the corresponding surfaces of the strip, the entry temperature of the gas below 38 ^° C lies. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergütungsbehandlung in einer nicht-oxidierenden Gasatmosphäre durchgeführt und zum Abschrecken dasselbe Gas wie zum Vergüten verwendet wird.2.) The method according to claim 1, characterized in that the tempering treatment in a non-oxidizing Gas atmosphere carried out and the same gas is used for quenching as for quenching and tempering. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung eine Kupfer-Beryllium-Legierung istp die zu 0,5 bis 2,05% aus Beryllium, Rest Kupfer_? besteht.3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the alloy is a copper-beryllium alloy which is 0.5 to 2.05% of beryllium, the remainder copper _? consists. 40S833/089340S833 / 0893 4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung Cobalt in einer Menge von etwa
0,25 bis 2,50% enthält.4.) The method according to claim 3, characterized in that the alloy cobalt in an amount of about
Contains 0.25 to 2.50%. 5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vergütete und abgeschreckte Band zusätzlich bei einer 480⁰C nicht überschreitenden und über 315⁰C liegenden Temperatur für eine
Zeitdauer zwischen 2 Minuten und 3 Stunden gealtert wird.5.) The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the tempered and quenched strip additionally at a ^{temperature not exceeding 480 0} C and above 315 ⁰ C for a temperature
Aged for a period of between 2 minutes and 3 hours. 6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Gas auf die Oberflächen des Bandes mit einer Geschwindigkeit im Bereich von
90 bis 185 m/min, auftrifft.6.) The method according to any one of claims 1 to 5 »characterized in that the gas on the surfaces of the belt at a speed in the range of
90 to 185 m / min. 7.) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach ι7.) Device for performing the method according to ι Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nach außen wenigstens teilweise isolierte Kühlkammer (12) für durchlaufendes Bandmaterial (20) aufweist, die in einem geschlossenen Kreislauf Einrichtungen zum Umwälzen,Kühlen und Blasen von Kühlgas auf das abzuschreckende Material enthält. Claim 1, characterized in that it is one according to outside at least partially insulated cooling chamber (12) for continuous strip material (20) which contains in a closed circuit means for circulating, cooling and blowing cooling gas onto the material to be quenched. Δ09838/0893Δ09838 / 0893