DE935333C

DE935333C - Verfahren zur Erhoehung der Spannungskorrosionsbestaendigkeit von Werkstuecken, insbesondere Blechen, aus aushaertbaren Aluminiumlegierungen der Gattung Al-Mg-Zn

Info

Publication number: DE935333C
Application number: DEW3793D
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Mohr
Original assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Westfaelische Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1943-07-17
Filing date: 1943-07-17
Publication date: 1956-01-19

Description

Verfahren zur Erhöhung der Spannungskorrosionsbeständigkeit von Werkstücken, insbesondere Blechen, aus aushärtbaren Aluminiumlegierungen der Gattung Al-Mg-Zn Die zwecks Erzielung hoher Festigkeitswerte übliche Wärmebehandlung bei den aushärtbaren Aluminiumlegierungen der Gattung AI-Mg-Zn, d. h. Legierungen mit solchen Gehalten an Magnesium und Zink, bei denen diese beiden Legierungsbestandteile, gegebenenfalls in Verbindung mit dem Grundmetall, aushärtend wirken, besteht darin, daß die Legierungen bei Temperaturen oberhalb der Entmischungslinie geglüht, darauf abgeschreckt und schließlich bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur ausgelagert werden. Auf diese Weise werden zwar hohe Festigkeitswerte erzielt, die Spannungskorrosionsbeständigkeit der kalt oder warm ausgehärteten Werkstücke ist jedoch nicht immer völlig befriedigend.
Eingehende Versuche des Erfinders haben nun zu der Feststellung geführt, daß das der Lösungsglühurig unterworfene Werkstück vor dem Abschrecken und anschließenden Kalt- oder Warmaushärten zwecks Erzielung einer erhöhten Spannungskorrosionsbeständigkeit des Fertigerzeugnisses geringe Ausscheidungen an den aushärtenden Bestandteilen aufweisen muß. Dieses im Sinne einer im fertigen Werkstück erhöhten Spannungskorrosionsbeständigkeit richtige Ausgangsgefüge vor dem Abschrecken und Aushärten wird, wie gefunden wurde, dadurch erzielt, daß die Werkstücke einem Lösungsglühen bei Temperaturen oberhalb der Entmischungslinie während genügend langer Dauer unterworfen, daraufhin, gegebenenfalls bis auf Zimmertemperatur, bis zur Erzielung einer weitgehenden Ausscheidung abgekühlt und schließlich wieder auf solche Temperaturen erhitzt werden, vorzugsweise auf Temperaturen bei oder wenig oberhalb der Entmischungslinie, durch die ein Wiederinlösunggehen des größten Teiles der Ausscheidungen bei Zurücklassung eines mehr oder weniger geringen Anteils gröberer- Ausscheidungen bewerkstelligt wird. Das Werkstück wird dann wie üblich in Wasser abgeschreckt und ausgehärtet.
Die Menge der vor diesem Abschrecken verbleibenden Ausscheidungen kann grundsätzlich in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken. Das primär ohne die wiederholte Glühung bei höheren Temperaturen erhaltene Gefüge verleiht dem Werkstück zwar eine sehr gute Spannungskorrosionsbeständigkeit, aber praktisch völlig ungenügende Festigkeitswerte, das vor dem Abschrecken von Ausscheidungen völlig freie Gefüge umgekehrt die besten Festigkeitswerte bei geringster Spannungskorrosionsbeständigkeit. Zwischen diesen beiden extremen Gefügeausbildungen, die gleich wenig für praktische Zwecke brauchbar sind, besteht ein Intervall hinsichtlich der Gefügeausbildung, in dem bei guten Festigkeitswerten - eine 'wesentliche Erhöhung der Spannungskorrosionsbeständigkeit erzielt wird. Bei diesen Gefügeausbildungen können sowohl Ausscheidungen in den Korngrenzen und-innerhalb der Körner als auch nur Ausscheidungen in den Korngrenzen, und zwar in verschiedenem Maße auftreten.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken, insbesondere Blechen, aus aushärtbaren Aluminiumlegierungen der Gattung Al-Mg-Zn, die gegebenenfalls auch noch bis zu z0/0 Mangan, bis zu 0,5% Chrom, bis zu o,2°/0 Vanadin, bis zu 0,3% Titan, bis zu 0,3% Cer, bis zu 0,30/0 Zirkon und bis.zu 2%, vorzugsweise nicht mehr als 1% Kupfer, einzeln oder zu mehreren, enthalten, wobei im allgemeinen die Gesamtsumme dieser zusätzlichen Legierungsbestandteile nicht mehr als 2% betragen soll, die neben hohen mechanischen Festigkeitseigenschaften eine hohe Beständigkeit gegen Spannungskorrosion aufweisen, dadurch gekennzeichnet; daß die Werkstücke einer Lösungsglühung bei Temperaturen oberhalb der Entmischungslinie während genügend langer Dauer, darauf einer Abkühlung, gegebenenfalls bis auf Zimmertemperatur, bis zu einer weitgehenden. Ausscheidung der aushärtenden Legierungsbestandteile, dann einer Wiedererhitzung auf solche Temperaturen; vorzugsweise auf Temperaturen bei oder wenig oberhalb der Entmischuugslinie, unterworfen werden, durch die ein Wiederinlösunggehen des größten Teiles der Ausscheidungen bei Zurücklassung eines mehr oder weniger geringen Anteils gröberer Ausscheidungen bewirkt wird, und daß die Werkstücke schließlich von dieser Temperatur abgeschreckt und in an sieh bekannter Weise bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur ausgelagert werden.
Beispiel Walzbarren aus einer Aluminiumlegierung mit einem Gehalt an 4,60/, Zink, 34% Magnesium, 0,23% Mangan, o,210/, Kupfer, 0,i40/, Chrom und °,o70/, Vanadin wurden zu Blechen von 2 mm Dicke abgewalzt.
Die Bleche wurden einerseits während 3 Stunden bei 44o° C geglüht, im Wasser abgeschreckt und 12 Tage an der Luft auslagern gelassen. Die hierbei erhaltenen mechanischen Werte betrugen: Streckgrenze- (a o,2) ...... = 26,3 kg/mmz, Bruchfestigkeit (a B) ..... = 44,5 kg/mm2, Dehnung (d) ............ = 17,5%.
Andererseits- wurden die Bleche nach dem Verfahren der Erfindung während i Stunde bei 44o° C geglüht, an der Luft bis auf Zimmertemperatur erkalten gelassen, darauf wieder auf 4o5° C erhitzt und während 30 Minuten bei. dieser Temperatur gehalten und schließlich von dieser Temperatur im Wasser abgeschreckt. Die erhaltenen mechanischen Werte waren folgende: Streckgrenze (ß o,2) ...... = 25,8 kg/mm2, Bruchfestigkeit (a B) ..... = 44,1 kg/mm", Dehnung (8) ............ = 19,3°/o.
Zwecks Prüfung der Spannungskorrosionsbeständigkeit wurden die auf eine oder andere Weise erhaltenen Bleche einer zusätzlichen Anlaßbehandlung während 24 Stunden bei 12o° C unterworfen und dann vergleichsweise der Schlaufenprobe im Wechseltauchgerät unterzogen. Hierbei ergab sich, daß die Lebensdauer der Schlaufen aus den erfindungsgemäß hergestellten Blechen etwa zehnmal höher war.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Werkstücken, insbesondere Blechen, aus aushärtbaren Aluminiumlegierungen der Gattung Al-Mg-Zn, die gegebenenfalls auch noch bis zu i0/, Mangan, bis zu o,50/0 Chrom, bis zu o,20/, Vanadin, bis zu o,30/, Titan, bis zu o,30/, Cer, bis zu o,30/0 Zirkon und bis zu 20/" vorzugsweise nicht mehr als i0/, Kupfer, einzeln oder zu mehreren, enthalten, wobei im allgemeinen die Gesamtsumme dieser zusätzlichen Legierungsbestandteile nicht mehr als 20/, betragen soll, die neben hohen mechanischen Festigkeitseigenschaften eine -hohe Beständigkeit gegen Spannungskorrbsion aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke einer Lösungsglühung bei Temperaturen oberhalb der Entmischungslinie während genügend langer Dauer, darauf einer Abkühlung, gegebenenfalls bis auf Zimmertemperatur, bis zu einer weitgehenden Ausscheidung der aushärtenden Legierungsbestandteile; dann einer Wiedererhitzung auf solche Temperaturen, vorzugsweise auf Temperaturen bei oder wenig oberhalb der Entmischungslinie, unterworfen werden, durch die ein Wiederinlösunggehen des größten Teiles der Ausscheidungen bei Zurücklassung eines mehr oder weniger geringen Anteils gröberer Ausscheidungen bewirkt wird, und daß die Werkstücke schließlich von dieser Temperatur abgeschreckt und in an sich bekannter Weise bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur ausgelagert werden. Angezogene Druckschriften Österreichische Patentschrift Nr. 147 782;