DE759258C

DE759258C - Verwendung von Zinklegierungen fuer Gegenstaende, die bei tiefen Temperaturen gute Zaehigkeit haben muessen

Info

Publication number: DE759258C
Application number: DEM145450D
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Loehberg
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1939-07-01
Filing date: 1939-07-01
Publication date: 1952-10-27

Description

J Verwendung von Zinklegierungen für Gegenstände, -die- bei tiefen Temperaturen gute Zeigkeit haben müssen Es ist lrekannt,däß die Schlagbiegefestigkeit von aluminium- und magnesiumhaltigen Zinklegierungen bei bestimmten Zusammensetzungen einen nur geringen Abfall mit sinkender Temperatur zeigt; z. B. hatte eine Legierung mit 15% Aluminium und o,05% #[email protected] bei 20° eine Schlagbiegefestigkeit von über 30 cmkg/mmz, 1>e1 --30' noch eine ';dhlagl>iegefestigleit von etwa 23 cmkg/mmz. Sowcihl bei höheren als auch bei niedrigeren Aluminiumgehalten waren clie Verhältnisse ungünstiger. Man sollte nun erwarten, daß die Kerbzähigkeit eine ähnliche Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt aufweist und für obige Legierungen auch eine günstige Kerbzähigkeit frei tiefen Temperaturen zu erhalten sei. Es wurde jedoch für eine Legierung mit i 5 % :Aluminium und 0,050/0 Magnesium bei Raumtemperatur eine Kerbzähigkeit von 2,2 cmkg/mm' bestimmt, die 1>e1 -4o° auf o,4 cmkg/mmz gesunken war. Auch hei einer l?rii,iedrigung des Magnes.iumgehaltes dieser Legierung auf 0,03V0 verbessert sich-die Kerbzähigkeit hei tiefen Temperaturen nicht nennenswert. Die entsprechenden Werte sind 2,4_ cm'kg/mm2 bei Raumtemperatur und 0,6,5 cmkg/mm2 bei - 40`'.
Ist also für die bezüglich Schlagbiegefestigl keit optimale Legierung die Kerbzähigkeit bei Raumtemperatur noch ausreichend, so ist das bei, tieferen Temperaturen nicht mehr der Fall. Häufig werden aber Werkstücke gerade auch diesen. tiefen Temperaturen ausgesetzt, z. B. Teile von Kühlschrankeinrichtungen.
Im Gegensatz zu den Werten der Schlagbiegefestigkeit wurde festgestellt, -daß der Abfall der Kerbzähigkeit mit sinkender Temperatur mit steigendem Aluminiumgehalt geringer wird, da sie mit steigendem Aluminiumgehalt bei Raumtemperatur , zwar, leicht absinkt, bei tiefen Temperaturen aber stark ansteigt. Es. wurde festgestellt, daß Legierungen auf Feinzinkbasis mit 99990/0 Zinkgehalt, deren--Alum.iniumgehalt 2o bis 40%, vorzugsweise 2o bis 25019, deren Magnesiumgehalt o,oi bis 0,o50/0; vorzugsweise. 0,o2 bis 0,04% beträgt, auch bei tiefen Temperaturen noch günstige Kerbzähigkeit aufweisen. Die besten Werte werden bei -einicm Magnesiumgehalt von 0,03 % erhalten.
Legierungen dieser Zusammensetzung sind insbesondere als Gußlegierungen, vorzugsweise für Spritzguß bekannt. Es wurde nun gefunden, daß diese Legierungen ein für Zinklegierungen nicht zu erwartendes, wesentlich besseres Verhalten der Kerbzähigkeit bzi tiefen Temperaturen zeigen. Sie sind auch gut durch spanlose Verformung verarbeitbar. Die Legierungen lassen sich insbesondere pressen und ziehen. Für die hochaluminiumhaltigen @ez;ierungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, (las Pressen bei solchen Temperaturen durchzuführen, daß der austretende Preßstrang Temperaturen über 270 hat. Die gepreßten Stangen werden zweckmäßig nicht sehr stark nachgezogen, beispielsweise nicht mehr als 2o bis 3o'/9.
Die im folgenden angegebenen Zahlenwerte wurden an Proben gewonnen, die gepreßten Stangenentnommen waren.
Als Beispiel sei. eine Legierung mit 25% Aluminium und 0,()3'/() :Magnesium angeführt. Ihre Kerbzähigkeit betrug bei 20' 2,4 cmkg/mm2, bei - 4o' 1,6 cmkg/mm2. Man erhält also bei bestimmten Aluminiumgehalten Legierungen, deren Kerbzähigkeit auch bei sehr tiefen. Temperaturen noch gut ist.
Es hat sich weiter gezeigt, daß ein Zusatz von Kupfer zu den genannten Legierungen mit befriedigender Kerbzähigkeit bei, tiefen Temperaturen das günstige Verhalten nicht schädlich beeinflußt. Hierbei ist vorzugsweise der Magnesiumgehalt auf o,oi bis 0,03 % festzusetzen. und -es kann ein Kupfergehalt bis 1,5% angewandt werden.- -Bei einer Legierung mit 25 % Aluminium, o,oi % :Magnesium, i % Kupfer, Rest Feinzink wurde die Kerbzähigkeit bei Raumtemperatur zu 2,3 cMkg/mm2 bestimmt; bei -40' betrug sie noch 1,5 cmkg/mm2.
Die anderen mechanischen Eigenschaften dieser hochaluminiumhaltigen Legierungen sind: in der folgenden Zahlentafel mit denen der-hekannten zusammengestellt:

Aluminium Magnesium Kupfer Festigkeit Dehnung-

Einschnürung -

o# o,10o o1o kg,imm2 o# o1 .o o 0

15 0,05 - 45 5.5 44

25 0,03 - 47 6 So

25 o,oi - 1 48 6,8 54

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von Legierungen mit 15 t>is 400/0, vorzugsweise 2o biss 25 % Aluminium, o,oi bis 0,050/0, vorzugsweise 0,o2 bis 0,04% Magnesium, o bis 1,5 % Kupfer, Rest Feinzink mit 99,99 % Zink, wobei bei Anwesenheit von Kupfer der Magnesiumgehalt vorzugsweise 0,01 bis 0,03% beträgt für Gegenstände, die bei tiefen Temperaturen noch eine gute Zähigkeit, insbesondere Kerbzähigkeit, haben müssen, wie z. B. Teile von Kühlschrankeinrichtungen.
2. Verwendung von Legierungen nach Anspruch i für Gegenstände nach Anspruch i. die durch spanlose Verformung, wie Pressen und Ziehen, hergestellt sind. Zur Abgrenzung -des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift N r. 1 945 2b8.