DK158914B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING WIRE STRAPS FROM A PRESENTABLE ALUMINUM ALLOY - Google Patents

Description

DK 158914BDK 158914B

iin

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af trådstænger af en udfældningshærdbar aluminiumslegering, såsom Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Zn-Cu og Al-Mg-Si, og af den i indledningen til krav 1 angivne art.The present invention relates to a process for producing wire rods of a precipitable aluminum alloy such as Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Zn-Cu and Al-Mg-Si, and of the kind set forth in the preamble of claim 1 .

5 Denne fremgangsmåde er særlig anvendelig til aluminiumlegeringer til elektrisk ledningstråd, dvs. aluminiumlegeringer, som kan behandles til tråd med en specifik modstand på højst 32,8 milliohm x mm /m, selvom fremgangsmåden ikke er begrænset til denne aluminiumstype, der som legeringselementer til 10 udfældning omfatter 0,3 til 0,9 vægt% magnium, 0,25 til 0,75 vægt% silicium og 0 til 0,60 vægt% jern, hvor resten er aluminium og urenheder (dvs. grundstoffer i en mængde på mindre end 0,05 vægt%). Trådstænger er som bekendt udgangsproduktet til efterfølgende trækning eller valsning, hvor aluminiums-15 trådens tværsnit reduceres. Trådstængerne har sædvanligvis en diameter på 5-20 mm, i de fleste tilfælde mellem 7 og 12 mm, og en trækstyrke som er betydeligt lavere end trækstyrken hos det slutprodukt, som vindes ved trækning, fx for det ovennævnte aluminium til elektrisk ledningstråd en trækstyr- 2 20 ke på mindre end 250 N/mm , i alle tilfælde mindre end 300 N/mm . Som bekendt underkastes tråden efter trækningen en hærdning, under hvilken der dannes udfældning af de legeringselementer, som stadig var forblevet i opløsning, og denne hærdning forbedrer trådens mekaniske og elektriske 25 egenskaber.This method is particularly applicable to aluminum alloys for electrical wiring, i.e. aluminum alloys which can be treated for wire with a specific resistance of not more than 32.8 milliohm x mm / m, although the method is not limited to this type of aluminum, which as alloying elements for precipitation comprises 0.3 to 0.9% by weight of magnesium, 0 , 25 to 0.75 wt% silicon and 0 to 0.60 wt% iron, the remainder being aluminum and impurities (ie, elements in an amount of less than 0.05 wt%). As is well known, wire rods are the starting product for subsequent drawing or rolling where the cross-section of the aluminum wire is reduced. The wire rods usually have a diameter of 5-20 mm, in most cases between 7 and 12 mm, and a tensile strength which is considerably lower than the tensile strength of the final product obtained by drawing, for example, for the aforementioned aluminum for electrical wiring a tensile strength. 2 20 ke of less than 250 N / mm, in all cases less than 300 N / mm. As is well known, after the drawing, the wire is subjected to a cure during which precipitation of the alloying elements which remained in solution is formed, and this curing improves the mechanical and electrical properties of the wire.

Den konventionellle fremgangsmåde til produktion af aluminiumstrådstænger omfatter et første trin med varmevals-ning, hvor der dannes ruller af trådstænger, efterfulgt af en diskontinuerlig opløsningsbehandling og bratkøling af de 30 ved varmevalsningen vundne ruller. Hvis rullerne i stedet simpelthen nedkøles efter valsningen, vil legeringselementerne udfældes med det resultat, at der ikke mere befinder sig legeringselementer i opløsning til den efterfølgende hærdning. Dette er grunden til at disse elementer atter 35 bringes i opløsning efter valsning og tvinges til at forblive i overmættet opløsning efter den umiddelbart efterfølgende bratkølingsoperation.The conventional method of producing aluminum wire rods comprises a first stage of hot rolling, forming rolls of wire rods, followed by a discontinuous solution treatment and quenching the rolls obtained by the hot rolling. Instead, if the rollers simply cool down after rolling, the alloying elements will precipitate with the result that there are no longer alloying elements in solution for the subsequent curing. This is why these elements are again dissolved after rolling and forced to remain in supersaturated solution after the immediately following quenching operation.

Denne opløsningsbehandling er kostbar med hensyn tilThis solution treatment is costly in terms of

DK 158914 BDK 158914 B

2 opvarmningsenergi, og desuden kræver den, at fremstillingen foretages på en diskontinuerlig måde. Dette er grunden til, at det tidligere er foreslået at afslutte det første trin med varmevalsning ved en så høj temperatur som mulig, for at 5 holde den størst mulige mængde af legeringselementer i opløsning og at bratkøle trådstængerne øjeblikkeligt og ved en kontinuerlig proces efter udgangen fra valsemøllen til en bratkølingstemperatur på en sådan måde, at disse legeringselementer holdes i en overmættet opløsning.2 heating energy, and in addition it requires that the preparation be done in a discontinuous manner. This is why it has previously been proposed to complete the first step of heat rolling at as high a temperature as possible, to keep the largest possible amount of alloying elements in solution and to quench the wire rods immediately and in a continuous process after the exit from the rolling mill to a quench temperature in such a way that these alloying elements are kept in a supersaturated solution.

10 Ved en sådan bratkølingtemperatur er atomernes mobi litet så lav, at den metallografiske struktur bliver praktisk talt fastlåst i den tilstand, den befinder sig i (bortset fra hærdningsfænomener): de legeringselementer, som er forblevet i overmættet opløsning vil således tilbageholdes 15 og udfældningerne og dislokationerne ændres ikke. For en given legering har området for "bratkølingstemperaturer" derfor en øvre grænse, som ikke er en nøje og absolut grænse.At such a quench temperature, the mobility of the atoms is so low that the metallographic structure becomes virtually locked in the state in which it is (except for curing phenomena): the alloying elements which remain in supersaturated solution will thus be retained and the precipitates and the dislocations do not change. Therefore, for a given alloy, the range of "quenching temperatures" has an upper limit which is not a strict and absolute limit.

Denne øvre grænse er bestemt af en tilstrækkelig immobilitet af atomerne, som ikke giver en væsentlig ændring af den me-20 tallografiske struktur i løbet af en tidsperiode af størrelsesordenen for en kontinuerlig fremgangsmåde til behandling af aluminium, dvs. i størrelsesordenen på 1 minut. Den acceptable maksimale grænse for hver legeringstype er tilstrækkelig kendt af fagmanden. For det ovennævnte aluminium 25 til elektrisk ledningstråd kan den maksimale bratkølingstemperatur sættes til 260°C, skønt den grænse ikke er nogen absolut grtænse.This upper limit is determined by a sufficient immobility of the atoms which does not significantly alter the metallographic structure over a period of time on the order of a continuous process for the treatment of aluminum, i.e. in the order of 1 minute. The acceptable maximum limit for each type of alloy is sufficiently known to those skilled in the art. For the above-mentioned aluminum wire 25 electric wire, the maximum quenching temperature can be set to 260 ° C, although that limit is not an absolute threshold.

Det har også været foreslået at benytte et første varmevalsningstrin, som slutter ved så høj en temperatur som 30 mulig, for at holde et maksimum af legeringselementer i opløsning, efterfulgt af en bratkøling, hvorunder metallet bearbejdes, idet der tages hensyn til, at metallet bearbejdes under en periode, hvori det går gennem det temperaturområde, der ligger mellem den maksimale bratkølingstemperaturgrænse 35 og den mindste temperaturgrænse for varmebearbejdning. Til trods for at der udførtes en bratkøling, blev det iaggtaget, at legeringselementerne i opløsning udfældede under denne termomekaniske operation. Mængden af legeringselementer, som 3It has also been proposed to use a first heat rolling step ending at as high a temperature as possible to keep a maximum of alloying elements in solution, followed by a quenching process during which the metal is processed, taking into account that the metal is being processed. during a period during which it passes through the temperature range between the maximum quench temperature limit 35 and the minimum temperature limit for heat processing. Although a quench was performed, it was observed that the alloying elements in solution precipitated during this thermomechanical operation. The amount of alloying elements which 3

DK 158914 BDK 158914 B

blev holdt i opløsning til det efterfølgende hærdningstrin, viste sig at være betydelig mindre end ønskeligt, og dette syntes at være en ulempe. Men det blev iagttaget, at de således vundne trådstænger var af en sådan type, for hvilken 5 nødvendigheden af hærdning efter efterfølgende trækning var elimineret enten delvis eller totalt, afhængigt af om udfældningen havde været partiel eller total. Således fremkom den forventede ulempe ikke, og der vandtes trådstænger med egenskaber, som muliggjorde betydeligt lettere opfyldelse af 10 de foreskrevne krav for mekaniske og elektriske egenskaber hos tråd trukket fra sådanne trådstænger. Desuden undgik man det kostbare trin til opløsningsbehandling, og der var opnået en kontinuerlig fremgangsmåde. Den i ansøgningen omhandlede fremgangsmåde adskiller sig imidlertid fra denne frem-15 gangsmåde ved rækkefølgen og udformningen af fremgangsmådetrinnene .kept in solution for the subsequent curing step turned out to be significantly less than desirable and this appeared to be a disadvantage. However, it was observed that the wire rods thus obtained were of such a type for which the necessity of hardening after subsequent drawing was eliminated either partially or totally, depending on whether the precipitation had been partial or total. Thus, the expected disadvantage did not emerge and wire rods with properties were obtained which allowed significantly easier fulfillment of the prescribed requirements for mechanical and electrical properties of wire drawn from such wire rods. In addition, the costly step of dissolution treatment was avoided and a continuous process was achieved. However, the process disclosed in the application differs from this method in the order and design of the process steps.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et alternativ til den sidste fremgangsmåde, som giver de samme fordele, og som giver en yderligere fri-20 hedsgrad i valget af fremgangsmådens parametre til opnåelse af de ønskede kombinationer af trækstyrke, duktibilitet og ledningsevne.It is the object of the present invention to provide an alternative to the last method which provides the same advantages and which provides a further degree of freedom in the selection of the method parameters to obtain the desired combinations of tensile strength, ductility and conductivity.

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen .This object is achieved by the method according to the invention.

25 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen omfatter et første, udelukkende termisk trin (dvs.: uden en samtidig bearbejdningsoperation), hvor en kontinuerlig stang af aluminiummet (som fx forlader en valsemølle og er i delvis afkølet tilstand eller forlader et kontinuerligt støbehjul eller en 30 ekstruderingspresse) bratkøles ved en kontnuerlig proces ned til en bratkølingtemperatur, som defineret ovenfor, hvorved der opnås en genopbygget struktur med legeringelementerne i overmættet opløsning. Med "genopbygget struktur" menes en metallografisk struktur, hvor kornene, der er blevet forlæn-35 get ved bearbejdningstrinnet, er blevet reorganiseret under indflydelse af varme til en mere eller mindre isotropisk struktur, som er strukturen vundet efter varmebearbejdning.The method of the invention comprises a first, exclusively thermal step (i.e., without a simultaneous machining operation) wherein a continuous rod of the aluminum (which exits, for example, a roller mill and is in a partially cooled state or leaves a continuous casting wheel or extrusion press) is quenched by a continuous process down to a quench temperature, as defined above, to obtain a reconstructed structure with the alloying elements in supersaturated solution. By "rebuilt structure" is meant a metallographic structure in which the grains which have been extended by the machining step have been reorganized under the influence of heat to a more or less isotropic structure which is the structure obtained after heat processing.

En minimumsmængde af legeringselementer i overmættethed er 4A minimum amount of alloying elements in supersaturation is 4

DK 158914 BDK 158914 B

også nødvendig, fx mindst 30% af de udfældelige elementer ved opløsningsbehandlingstemperaturen. Bratkølingen er derfor tilstrækkelig hurtig og starter fra en tilstrækkelig høj temperatur til at opnå dette mål.also necessary, for example, at least 30% of the precipitating elements at the solution treatment temperature. Quenching is therefore sufficiently fast and starts from a sufficiently high temperature to achieve this objective.

5 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er imidlertid ejen dommelig ved, at der foretages et andet trin, der er termo-mekanisk og ligger efter det første trin i den samme kontinuerlige operation, hvor stangen bearbejdes ved en hærdningstemperatur, og ved at de således vundne stænger før 10 enhver efterfølgende bearbejdning underkastes en hærdning.However, the method according to the invention is not doomed by the fact that a second step is thermo-mechanical and lies after the first step of the same continuous operation, where the rod is processed at a curing temperature and the rods thus obtained before any subsequent machining is subjected to curing.

En "hærdningstemperatur" er en temperatur, som ligger inden for et temperaturområde, for hvilket den maksimale grænse er den samme som den maksimale bratkølingstempera-turgrænse som defineret ovenfor, og for hvilken den nedre 15 grænse vil blive defineret i det følgende. En hærdningstemperatur er således en temperatur, ved hvilken atomerne er immobiliseret, bortset fra hærdningsfænomener, som optræder i et tidsrum, der er længere end varigheden af en kontinuerlig operation, dvs. i størrelsesordenen på 1 minut. Når i-20 midlertid strukturen underkastes bearbejdning ved hærdningstemperatur, er det blevet iagttaget, at udfældningen af legeringselementer under en sådan bearbejdning og under en efterfølgende hærdning giver en metallografisk struktur, som efter koldbearbejdning til tråd udviser en fremragende 25 trådkvalitet og eliminerer delvis eller totalt nødvendigheden for hærdning efter trådtrækning i overensstemmelse med, at der stadig er legeringselementer tilbage i overmættet opløsning. En sådan bearbejdning ved hærdningstemperatur er fortrinsvis en valsning, som reducerer tværsnitsarealet.A "cure temperature" is a temperature which is within a temperature range for which the maximum limit is the same as the maximum quench temperature limit as defined above and for which the lower limit will be defined below. Thus, a curing temperature is a temperature at which the atoms are immobilized, except for curing phenomena that occur for a period longer than the duration of a continuous operation, i.e. in the order of 1 minute. When the i-20 temporary structure is subjected to machining at curing temperature, it has been observed that the precipitation of alloying elements during such machining and during subsequent curing gives a metallographic structure which exhibits excellent wire quality after cold machining and partially or totally eliminates the necessity for curing after wire drawing in accordance with the fact that alloying elements remain in supersaturated solution. Such machining at curing temperature is preferably a rolling which reduces the cross-sectional area.

30 For en given aluminiumslegering skal den nedre grænse for hærdningstemperaturen bestemmes i det følgende. Det er kendt, at en aluminiumslegering med en given sammensætning, der er i en ikke koldbearbejdet tilstand, men som omfatter legeringselementer i overmættet tilstand, ved opløsningsbe-35 handling og bratkøling ned til en bratkølingstemperatur, hvis en sådan aluminiumslegering underkastes hærdning, først vil udvise en stigning i trækstyrke med en maksimal værdi og derpå udvise et fald i trækstyrken. Dette forhold skyldes, 530 For a given aluminum alloy, the lower limit of curing temperature must be determined below. It is known that an aluminum alloy of a given composition which is in a non-cold worked state, but which includes alloying elements in the supersaturated state, by solution treatment and quenching down to a quenching temperature, if such an aluminum alloy is subjected to curing, will first exhibit an increase in tensile strength with a maximum value and then exhibit a decrease in tensile strength. This relationship is due to, 5

DK 158914 BDK 158914 B

at legeringelementerne udfælder under hærdningen, mens de allerede eksisterende udfældede dele yderligere konglomere- rer. Den første effekt, som får trækstyrken til at stige, dominerer i begyndelsen, mens den anden virkning, som får 5 trækstyrken til at falde, dominerer ved slutningen. Minimumsgrænsen for hærdningstemperaturen, som for en given aluminiumslegering med en given mængde af legeringselementer i overmættet opløsning, er den temperatur, hvor dette aluminium i ikke koldbearbejdet tilstand når sin maksimale træk-10 styrke efter 3 dage (den koldbearbejdede struktur når sin maksimalværdi tidligere på grund af blødgøringen af den koldbearbejdede struktur). For det ovenneævnte aluminium til elektrisk ledningstråd er denne nedre grænse ca. 130”c.that the alloying elements precipitate during curing, while the already existing precipitated parts further conglomerate. The first effect, which causes the tensile strength to increase, dominates at the beginning, while the second effect, which causes the tensile strength to decrease, dominates at the end. The minimum limit for the curing temperature, as for a given aluminum alloy with a given amount of alloy elements in supersaturated solution, is the temperature at which this aluminum in its non-cold working state reaches its maximum tensile strength after 3 days (the cold worked structure reaches its maximum value earlier due to of the softening of the cold worked structure). For the above-mentioned aluminum for electrical wiring, this lower limit is approx. 130 "C.

Et vigtigt punkt ved denne fremgangsmåde er, at det 15 andet trin gennemføres umiddelbart efter bratkølingsoperationen i det første trin (for ikke at tillade nogen som helst ændring af strukturen, når mellemproduktet efterlades uden behandling i et stykke tid), og således i den samme kontinuerlige operation sammen med det første trin. Til dette for-20 mål foretrækkes det at gennemføre bratkølingen i det første trin ned til en hærdningstemperatur, som defineret ovenfor, således at det andet trin kan starte uden nogen som helst mellemliggende opvarmning.An important point of this process is that the second step is performed immediately after quenching operation in the first step (so as not to allow any change of structure when the intermediate is left unprocessed for a while), and thus in the same continuous surgery along with the first step. For this purpose, it is preferred to conduct the quenching in the first step down to a curing temperature, as defined above, so that the second stage can start without any intermediate heating.

Den hærdning, som følger efter bearbejdningtrinnet 25 ved hærdningstemperatur, kan gennemføres direkte ved udgangen fra det instrument, som udfører en sådan bearbejdning, fx ved fri afkøling til den omgivende luft af trådstængerne, og dette fremkalder en udfældning af samtlige eller kun en del af de legeringselementer, der stadig er tilbage i over-30 mættet tilstand. Det kan siges, at der er sket en hærdning, når en betydelig del, fx den halve mængde af de elementer, der kan udfældes efter bratkøling, faktisk udfældes under en sådan hærdning. Det foretrækkes imidlertid at gennemføre en total udfældning for at eliminere enhver nødvendighed for 35 hærdning efter trådtrækning og for at eliminere alle forandringer af egenskaberne ved trådstængerne, efter at de er blevet fremstillet. Når temperaturen ved udgangen fra det instrument, som udfører bearbejdningsoperationen ved hærd-The curing that follows the machining step 25 at curing temperature can be effected directly at the output of the instrument performing such machining, for example, by free cooling to the ambient air of the wire rods, and this causes a precipitation of all or only a portion of the alloying elements still remaining in the over-saturated state. It can be said that a cure has occurred when a significant portion, for example, half of the elements that can be precipitated after quenching, is actually precipitated during such curing. However, it is preferred to carry out a total precipitation to eliminate any necessity for curing after threading and to eliminate all changes in the properties of the wire rods after they have been manufactured. When the temperature at the output of the instrument performing the machining operation at

DK 158914BDK 158914B

6 ningstemperatur/ kommer tæt ved den nedre grænse for hærdningstemperaturen, vil det i visse tilfælde være nødvendigt at forsinke afkølingen af trådstængerne ved denne udgang (dvs. langsommere end den frie afkøling til den omgivende 5 luft). Dette gøres ved at omgive trådstængerne med varmeiso-latorer, fx ved at danne trådruller, som indesluttes i tilstrækkeligt lukkede kasser for at undgå nedkøling ved luftkonvektion. Trådstængerne kan også ved opvarmning holdes i en bestemt tidsperiode ved den nævnte udgangstemperatur 10 eller temperaturen kan endog hæves til over udgangstemperaturen, for så vidt som den efterfølgende hærdning så gennemføres .6 / near the lower limit of the curing temperature, in some cases it will be necessary to delay the cooling of the wire rods at this outlet (i.e., slower than the free cooling to the ambient air). This is done by surrounding the wire rods with heat insulators, for example by forming wire rollers which are enclosed in sufficiently closed boxes to avoid cooling by air convection. The wire rods may also be maintained by heating for a specified period of time at said outlet temperature 10 or the temperature may even be raised above the outlet temperature insofar as the subsequent curing is then carried out.

Den kontinuerlige stang, som benyttes ved begyndelsen af fremgangsmådens første trin, kan være en stang, som for-15 lader et varmefomende instrument, såsom en ekstruderings-presse eller et støbehjul. En sådan varmeformningsoperation vil fortrinsvis omfatte en kontinuerlig støbeoperation, som leverer en aluminumstreng, der er rettet mod indgangen til en valsemølle og en varmevalsningsproces, ved hvilken tvær-20 snitsarealet af strengen reduceres til dannelse af den nævnte stang. Med "varme"-valsning menes en valsning med genopbygning under operationen eller umiddelbart derefter før den efterfølgende bratkøling. For det ovennævnte aluminium til elektrisk ledningstråd betyder dette en valsning med en ud-25 gangstemperatur på over 350°C. Temperaturen ved indgangen til valsemøllen vil fortrinsvis være en temperatur, som overskrider opløsningsbehandlingstemperaturen, hvilket for aluminiummet til elektrisk ledningstråd betyder en temperatur på over 470°C.The continuous bar used at the beginning of the first step of the process may be a bar leaving a heat-dissipating instrument such as an extrusion press or casting wheel. Such a heat forming operation will preferably comprise a continuous casting operation which provides an aluminum strand directed towards the entrance to a rolling mill and a hot rolling process, whereby the cross-sectional area of the string is reduced to form said rod. By "heat" rolling is meant a rolling with reconstruction during the operation or immediately thereafter before the subsequent quenching. For the aforementioned aluminum for electrical wiring, this means a rolling with an outlet temperature exceeding 350 ° C. The temperature at the entrance to the rolling mill will preferably be a temperature exceeding the solution treatment temperature, which means for the aluminum for electrical wiring a temperature above 470 ° C.

30 Opfindelsen er specielt anvendelig til det aluminium til elektrisk ledningstråd, hvis sammensætning er angivet ovenfor. I en foretrukket udførelsesform vil der blive anvendt en kontinuerlig fremgangsmåde, som i produktionsrækkefølge omfatter: en kontinuerlig støbningsoperation, indfø-35 ring af strengen, som forlader det kontinuerlige støbningsinstrument ved en temperatur på over 470°C i en første valsemølle, kontinuerlig valsning ved en temperatur på over 350°C til formning af en kontinuerlig stang, kontinuerlig 7The invention is particularly applicable to the electrical wire aluminum aluminum whose composition is set forth above. In a preferred embodiment, a continuous process will be used which comprises, in production order: a continuous casting operation, introducing the string leaving the continuous casting instrument at a temperature above 470 ° C in a first rolling mill, continuous rolling at a temperature above 350 ° C to form a continuous rod, continuous 7

DK 158914 BDK 158914 B

bratkøling af denne stang ved udgangen fra den første valsemølle, indføring af den stang, der forlader bratkølingsinstrumentet ved en temperatur på over 130°C i en anden valsemølle, kontinuerlig valsning ved en temperatur på over 5 130°C, og hærdning ved fri afkøling ved hjælp af omgivende luft. Indgangstemperaturen til den anden valsemølle skal reguleres således, at der opnås en udgangstemperatur fra valsemøllen liggende fra 155 til 185°C, fortrinsvis 175eC.quenching this bar at the output of the first rolling mill, introducing the bar leaving the quenching instrument at a temperature above 130 ° C into a second rolling mill, continuous rolling at a temperature above 5 130 ° C, and curing at free cooling at using ambient air. The inlet temperature of the second rolling mill must be adjusted so as to obtain an outlet temperature of the rolling mill ranging from 155 to 185 ° C, preferably 175 ° C.

Der har eksempelvis været anvendt en Al-Mg-Si-lege-10 ring af typen 6201 med følgende sammensætning: Mg: 0,60%,For example, an Al-Mg-Si alloy of type 6201 having the following composition has been used: Mg: 0.60%,

Si: 0,55%, Fe: 0,18%, Zn: 0,006%, Cu: 0,004%, Mn: 0,015% Ti: 0,001% og V: 0,004%. Der kan imidlertid anvendes aluminium, som er rigere eller fattigere på legeringselementer, afhængig af hvilken pris man kan tillade sig eller må spare for 15 at opnå en bedre eller mindre god kvalitet som følge af sammensætningen. Men dette påvirker ikke mulighederne for den udvalgte legering til at forbedre kvaliteten ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen.Si: 0.55%, Fe: 0.18%, Zn: 0.006%, Cu: 0.004%, Mn: 0.015% Ti: 0.001% and V: 0.004%. However, aluminum which is richer or poorer on alloying elements may be used, depending on the price one can afford or must save to achieve a better or less good quality as a result of the composition. However, this does not affect the ability of the selected alloy to improve the quality using the method of the invention.

Efter at legeringen med den ovenfor angivne sammen- 20 sætning forlader et kontinuerligt støbehjul i form af en 2 streng med et tværsnitsareal på ca. 2000 mm , indføres den ved en temperatur på 490°C i en kontinuerlig valsemølle med 9 passager. Den forlader valsemøllen i form af en rund stang med en diameter på 15 mm og ved en temperatur på 430°C. Ved 25 denne temperatur er de fleste af legeringselementerne stadig i opløsning, da kun 20% af det magnium og silicium, som kan udfældes i form af Mg2Si, da er i den udfældede form.After the alloy with the above composition leaves a continuous casting wheel in the form of a 2 strand with a cross-sectional area of approx. 2000 mm, it is introduced at a temperature of 490 ° C into a continuous roller with 9 passages. It leaves the roller mill in the form of a round rod with a diameter of 15 mm and at a temperature of 430 ° C. At this temperature, most of the alloying elements are still in solution, since only 20% of the magnesium and silicon which can be precipitated in the form of Mg2Si are in the precipitated form.

Denne stang, som forlader den første kontnuerlige valsemølle med en hastighed på ca. 2,4 m/sek., føres derpå 30 mod indgangen til en anden kontinuerlig valsemølle, hvis indgang er placeret ca. 2 m fra udgangen fra den første valsemølle. Mellem valsemøllerne passerer stangen gennem et rør med en diameter på 30 mm og med en længde på 1 m, hvilket rør forsynes med en kølende emulsion i modstrøm, hvis gen-35 nemløb kontrolleres på en sådan måde, at stangen forlader røret ved en temperatur på 220“C. Der kan også benyttes andre metoder til bratkøling, fx ved sprøjtning med en emulsion rettet mod stangen, for så vidt temperaturen kan regule-This rod, which leaves the first continuous rolling mill at a speed of approx. 2.4 m / sec, 30 is then guided toward the entrance to another continuous rolling mill whose entrance is located approx. 2 m from the exit from the first rolling mill. Between the rolling mills, the rod passes through a tube of 30 mm diameter and 1 m in length, which tube is provided with a countercurrent cooling emulsion whose passage is controlled in such a way that the rod leaves the tube at a temperature of 220 "C. Other methods of quenching can also be used, for example by spraying with an emulsion directed against the rod, as far as the temperature can be controlled.

DK 158914BDK 158914B

s res til den ønskede temperatur.s reset to the desired temperature.

Den anden kontinuerlige valsemølle omfatter fire passager med samme tværsnitsreduktion, der reducerer stangen til trådstænger med en diameter på 9,5 mm, der forlader den 5 anden valsemølle ved en temperatur på 175eC og med en hastighed på ca. 6 m/sek. Trådstængerne bliver derpå oprullet eller opspolet i en rulle og anbringes i en beholder fremstillet af ildfast tegl. Det vigtige punkt er, at beholderen lukkes, således at nedkølingen med fri luftkonvektion om-10 kring rullen undgås. I eksemplets tilfælde var nedkølingshastigheden 2eC pr. time.The second continuous rolling mill comprises four passages with the same cross-sectional reduction, reducing the rod to 9.5 mm diameter wire rods leaving the second rolling mill at a temperature of 175 ° C and at a speed of approx. 6 m / sec The wire rods are then rolled or coiled in a roll and placed in a container made of refractory bricks. The important point is that the container is closed so that cooling with free air convection around the roller is avoided. In the example case, the cooling rate was 2 ° C per minute. hour.

De vundne egenskaber kan nu sammenlignes med egenskaberne vundet ved trådstænger af samme sammensætning, fremstillet ved den konventionelle metode, som er: kontinuerlig 15 støbning efterfulgt af kontinuerlig varmevalsning, oprulning på ruller, som frit nedkøles i den omgivende luft, efterfølgende opløsningsbehandling, hvor rullerne holdes i en ovn i 8 timer ved en temperatur på 550°C og derpå bratkøling af rullerne ned til en temperatur på ca. 45eC.The properties obtained can now be compared with those obtained by wire rods of the same composition, produced by the conventional method, which are: continuous casting followed by continuous heat rolling, rolling on rolls which are freely cooled in the ambient air, subsequent dissolution treatment where the rollers are held in an oven for 8 hours at a temperature of 550 ° C and then quench the rolls down to a temperature of approx. 45eC.

20 Disse to typer trådstænger med en diameter på 9,5 mm, den ene fremstillet ifølge den foreliggende opfindelse og den anden fremstillet ifølge den konventionelle metode, trækkes derpå til tråd ned til en diameter på 3,60 mm og derpå yderligere til 3,15 mm. Den ved den konventionelle me-25 tode vundne tråd underkastes derefter en hærdning i løbet af 5 timer ved 160“C.These two types of wire rods having a diameter of 9.5 mm, one made according to the present invention and the other made according to the conventional method, are then drawn to wire down to a diameter of 3.60 mm and then further to 3.15 mm. The wire obtained by the conventional method is then subjected to a cure over 5 hours at 160 ° C.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af trådstænger af en 5 udfældningshærdbar aluminiumlegering, såsom Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Mg-Zn-Cu, Al-Mg-Si, især en legering med 0,6 -0,9 vægt% magnium, 0,25 - 0,75 vægt% silicium og 0 - 0,60 vægt% jern, idet resten udgøres af aluminium og urenheder, og omfattende et første udelukkende termisk trin, hvor en 10 kontinuerlig fremstillet stang af aluminiummet bratkøles ved en kontinuerlig proces ned til en bratkølingstemperatur, hvorved der opnås en genopbygget struktur med legeringselementerne i overmættet opløsning, kendetegnet ved et andet trin, der er termo-meka-15 nisk og ligger efter det første trin i samme kontinuerlige operation, hvor stangen bearbejdes ved en hærdningstemperatur, og ved at de således vundne trådstænger derefter før en eventuel efterfølgende bearbejdning underkastes en hærdning.A process for preparing wire rods of a 5-precipitable hardenable aluminum alloy such as Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Zn-Mg, Al-Mg-Zn-Cu, Al-Mg-Si, in particular an alloy of 0, 6-0.9% by weight of magnesium, 0.25 - 0.75% by weight of silicon and 0 - 0.60% by weight of iron, the remainder being aluminum and impurities, and comprising a first exclusively thermal step, wherein a continuous rod of the aluminum is quenched by a continuous process down to a quench temperature, thereby obtaining a rebuilt structure with the alloying elements in supersaturated solution, characterized by a second step which is thermo-mechanical and is after the first step of the same continuous operation, wherein the bar is machined at a curing temperature, and the wire rods thus obtained are then subjected to a cure prior to any subsequent machining. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 20 kendetegnet ved, at hærdningen gennemføres under en fri afkøling af trådstængerne til omgivelsernes temperatur umiddelbart efter bearbejdningen ved hærdningstemperaturen.Process according to Claim 1, 20, characterized in that the curing is carried out under free cooling of the wire rods to the ambient temperature immediately after the processing at the curing temperature. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 25 kendetegnet ved, at hærdningen gennemføres ved en forsinket afkøling af trådstængerne umiddelbart efter bearbejdningen ved hærdningstemperaturen.Process according to Claim 1, 25, characterized in that the curing is carried out by a delayed cooling of the wire rods immediately after machining at the curing temperature. 4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hærdningen gennemføres ved at 30 holde trådstængerne på hærdningstemperaturen ved hjælp af opvarmning umiddelbart efter bearbejdningen ved hærdetempe-raturen.Method according to claim 1, characterized in that the curing is carried out by holding the wire rods to the curing temperature by heating immediately after the processing at the curing temperature. 5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at bearbejdningen ved 35 hærdningstemperatur er en valsning med reduktion af tværsnitsarealet .Process according to any one of claims 1-4, characterized in that the machining at curing temperature is a rolling with reduction of the cross-sectional area. 6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at stangen i det første DK 158914 B trin bratkøles til en hærdningstemperatur.Process according to any one of claims 1-5, characterized in that the rod of the first DK 158914 B step is quenched to a curing temperature. 7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at stangen i det andet trin bearbejdes ved en temperatur på mellem 130®C og 260®C.Process according to any one of claims 1-6, characterized in that the rod in the second step is processed at a temperature between 130 ° C and 260 ° C. 8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at stangen bearbejdes i en kontinuerlig valsemølle, som forlades af trådstængerne ved en udgangstemperatur på mellem 155"C og 185"C, at trådstængerne oprulles, og at de således dannede ruller derefter afkøles i 10 en lukket beholder. 15Process according to claim 7, characterized in that the rod is processed in a continuous rolling mill which is left by the wire rods at an output temperature of between 155 ° C and 185 ° C, that the wire rods are wound up and that the rolls thus formed are then cooled for 10 minutes. closed container. 15