DE588024C - Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Gegenstaende aus korrodierbaren Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
«.NOVEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 48 b GRUPPE

Aluminium Limited in Toronto, Kanada

Aluminiumlegierungen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. April 1927 ab

ist in Anspruch genommen.

Besonders feste Aluminiumlegierungen sind für manche Zwecke dem reinen Aluminium sehr überlegen und werden in ständig steigendem Maße für verschiedene Konstruktionszwecke, ζ. B. für Flugzeugbau, verwendet, wo geringes Gewicht und hohe Festigkeit erste Erfordernisse sind. Manche dieser Legierungen leiden mehr oder weniger, rasch unter den korrodierenden Einflüssen etwa des Seewassers oder auch nur der Atmosphäre.

Die wichtigsten dieser Legierungen sind die, welche Kupfer, Magnesium, Silicium, .Mangan und Zink in wechselnden Zusammensetzungen und Mengen enthalten und eine Wärmebehandlung zur vollen Entwicklung ihrer erhöhten Festigkeit und damit verbundenen physikalischen Eigenschaften verlangen. Manche dieser Legierungen erfordern nur eine Wärmebehandlung, andere aber noch ein anschließendes Lagernlassen bei erhöhter Temperatur. .Gewisse Legierungen letzterer Type haben zwar. sehr wertvolle Eigenschaften, doch hat sich gezeigt, daß diese künstliche Alterung im allgemeinen den Widerstand gegen Korrosion verringert.

Mannigfache Verfahren sind bereits vorgeschlagen, um Alumiruumlegierungen mit reinem Aluminium oder sonstigem korrosionsfestem Metall zu überziehen. So hat man z. B. vorgeschlagen, einen Aluminiumlegierungsblock mit Aluminiumblechen zu belegen und das Ganze heiß oder kalt auszuwalzen.

Ein neuerdings vorgeschlagenes Verfahren besteht darin, daß man einen Block aus Aluminiumlegierung gießt und ihn dann durch Umgießen mit reinem Aluminium überzieht, worauf der Verbundblock in bekannter Art weiterverarbeitet wird. Dieses Verfahren bietet verschiedene Schwierigkeiten, welche die Durchführung im kleinen ernstlich stören und im großen vollkommen unwirtschaftlich machen. Eine der Hauptschwierigkeiten liegt in dem Gießen einer relativ dünnen Aluminiumschale um einen die Wärme gut leitenden Block. Das Aluminium erstarrt dabei so rasch, daß eine gute Haftung nicht erzielt wird und oft Stellen mit mangelhafter Verschweißung sich ergeben. Auch ist wegen, der raschen Erstarrung des Metalls nur wenig oder gar keine Zeit für das Entweichen darin gelösten Gases, und, wenn Luft beim Gießen eingeschlossen wird, so entstehen Blasen. Diese Faktoren wirken dahin, ein schlechtes Zusammenhaften

der beiden metallischen Schichten des fertigen Gegenstandes zu bewirken sowie Blasigkeit des mit Wärme behandelten Gegenstandes.

Die Erfindung betrifft nun ein brauchbares Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Gegenstände aus korrodierbaren Aluminiumlegierungen durch Überzug mit einer anhaftenden Schicht von reinem Aluminium oder

ίο korrosionsfester Legierung in der Weise, daß die geschmolzene Aluminiumlegierung in eine sehr gut wärmeleitende Form in Berührung mit einer Platte des korrosionsfesten Metalls gegossen und der so gebildete Verbundblock mit Druck und Wärme behandelt wird.

iEs ist bekannt, andere Metalle mit einer Schutzschicht in der Weise zu versehen, daß man in einer Form eine Deckschicht aus dem ί Schutzmetall anbringt und dann den Block I in der so verkleideten Form gießt, wodurch *das Schutzmetall mit dem Gußstück vereinigt !wird. Dieses Verfahren versprach aber nicht ohne weiteres Erfolg bei Anwendung für Aluminium und Aluminiumlegierungen wegen der bekannten Tatsache, daß das- Oxyd, das sich so leicht auf Aluminium bildet, ein erhebliches Hindernis für die notwendige kohäsive Vereinigung der Deckschicht aus Aluminium mit dem Gußstück aus Aluminiumlegierung bildet. Bei vielen anderen Metallen können sich die Oxyde an dem Schutzmetall leicht in dem in die Form gegossenen geschmolzenen Metall auflösen. Dies gilt aber nicht für Aluminiumoxyd, das bekanntlich nur schwer in geschmolzenem Aluminium oder Aluminiumlegierungen löslich ist. Man hätte daher an sich erwarten müssen, daß dieses bekannte Verfahren bei Aluminium und seinen Legierungen nicht die nötige kohäsive Vereinigung der Metalle herbeiführen könnte, worum es sich bei vorliegender Erfindung handelt, und daß vielmehr nur ein sehr schwaches Zusammenhaften erzielbar wäre, zu schwach, um ein späteres Herunterwalzen und eine Wärmebehandlung auszuhalten.

Praktisch werden vorzugsweise die Aluminiumplatten als Belag in der Form angebracht, was aber nicht immer an allen vier Seiten zu geschehen braucht. Gewöhnlich genügt das Auskleiden von zwei gegenüberliegenden Flächen. Die Form muß die Wärme so gut absorbieren und ableiten und muß in genügend enger Berührung mit den Aluminiumplatten sein, daß eben nur eine Oberflächen-Schmelzung der Aluminiumplatten eintritt. Wassergekühlte Eisenformen haben sehr befriedigt. Beim _ Gießen ist es vorteilhaft, die Aluminiumlegierung nicht direkt gegen die Metallplatte zu gießen, da diese sonst durchlocht wird. Sind die verwendeten Platten in normalem Maße rein und fettfrei, so ist zur Erzielung guter Haftung keine weitere Behandlung nötig.

Die durch das Gießen erzielte Anfangsbindung wird durch Wärme und Druck, z. B. durch Warmwalzung, vervollständigt, wodurch alle Stellen, an denen etwa noch keine gute Haftung zwischen Block und Blech besteht, in gute Berührung und Bindung gebracht werden. Bei dieser Behandlung und auch bei der anschließenden Wärmebehandlung muß Sorge getragen werden, daß ein übermäßiges Diffundieren von Legierungsbestandteilen in das Aluminium verhindert wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man diese Behändhingen bei möglichst tiefer Temperatur durchführt und nicht unnötig lange ausdehnt. In jedem Falle muß dafür gesorgt werden, daß der Schmelzpunkt des Legierungseutektikums nicht erreicht wird. Für die Belagsplatten wird vorzugsweise Aluminium größtmöglicher Reinheit verwendet^ doch genügt in manchen Fällen gewöhnliches Handelsaluminium, und in manchen Fällen kann es erwünscht sein, irgendwelche von den bekannten korrosionsfesten Legierungen zu verwenden. Die Dicke der verwendeten Platte schwankt je nach Größe des Blockes und Dicke des herzustellenden Bleches oder sonstigen Gegenstandes.

Als Beispiel sei erwähnt, daß eine Aluminiumlegierung mit 3,33% Kupfer, 0,330/0 Silicium, 0,400/0 Mangan, 0,490/0 Magnesium und 0,340/0 Eisen in etine Eisenform gegossen wurde, von der zwei Flächen mit elektrolytisch gefeintem Aluminium von 99,95 °/o Reinheit ausgekleidet waren. Dieser Block wurde warm auf 4,7 mm gewalzt, bei 250⁰C geglüht, kalt auf 1,6 mm gewalzt und schließlich mit Wärme bei 520° C in einem Nitratbade behandelt und in kaltem Wasser abgelöscht. »oo

Die Oberfläche des Bleches sah weit besser als bei den bisherigen Erzeugnissen aus. Die mikroskopische Prüfung ergab keine Unstetigkeiten zwischen der Legierung und dem Reinaluminiumüberzug, und die Diffusion des Kupfers war gering.

Nach einwöchiger Lagerung bei Zimmertemperatur wurden Proben aus diesem Blech einem Salzlösungsnebel von 20 0/0 zusammen mit unüberzogenen Proben derselben Legierung ausgesetzt. Nach 8 Wochen hatten die unüberzogenen Proben 13,60/0 an Zugfestigkeit verloren, und die Dehnung — auf 5 cm gemessen — hatte sich von 20,40/0 auf 7,oO/₀ vermindert. Die überzogenen Proben aber zeigten keinen Verlust an Zugfestigkeit oder Dehnung. Das neue Verfahren ermöglicht die Herstellung korrosionsfester Gegenstände aus Aluminiumlegierung und bedeutet eine Bereicherung in der Technik der obenerwähnten Legierungen, da sich beim Auswalzen auf Bleche Fehlstellen nur in geringer Zahl zeigen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Gegenstände . aus korrodierbaren Aluminiumlegierungen durch Überziehen mit einer damit durch Vergießung vereinigten Schicht aus korrosionsfestem Aluminium oder korrosionsfester Aluminiumlegierung, dadurch gekennzeichriet, daß in für andere Metalle vorgeschlagener Art eine geschmolzene. Aiuminiumlegierung in B er ührung "miteiner ader mehreren Platzten des korrosionsfesten Metalls, die an der Innenwandung einer wärmeabsorbjerenden Form in genügend enger Berührung mit dieser angebracht werden, ge- ig gössen und der gebildete Verbundkörper mit Wärme und Druck behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der gegossene Gegenstand warm bei einer Temperatur bearbeitet wird, welche tiefer ist .als die, bei welcher Legierungsbestandteile rasch in die Platte oder Platten aus korrosionsfestem Metall diffundieren.

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