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Verfahren zur Veredelung von Zink-Magnesium-Aluminium-Legierungen.
Zink-Magnesium-Aluminium-Legierungen und ihre Veredelung durch Selbstvergütung nach Ausglühen. Abschrecken und Lagern sind bereits bekannt.
Bei weiterer Durcharbeitung dieses Systems wurde die Feststellung gemacht, dass eine ausserordentlich starke Selbstvergiitung auftritt, wenn Zink und Magnesium in solchen Mengenverhältnissen zulegiert werden, als zur ausschliesslichen Bildung der Verbindung MgZn, erforderlich ist, so dass sonst weder Zink noch Magnesium in der Legierung vorhanden ist.
Diese Verbindung wird vom Aluminium nicht zersetzt und verhält sich diesem gegenüber gewissermassen als ein neues Element mit charakteristischen Eigenschaften.
Man hat auch schon die Einzelkomponenten solcher Legierungen in veränderlichen Mengenverhältnissen zusammengemischt. um die mechanischen Eigenschaften der Legierung, wie z. B. die Härte usw., je nach Bedarf verschieden zu gestalten. Es wurden aber bei diesen bekannten Legierungen die Komponenten Zink und Magnesium nicht planmässig in solchen Mengen zulegiert, dass sie sich ausschliesslich zu der Verbindung MgZn2 vereinigten, u. zw. auch dann nicht, wenn diese Legierungen einem Wärme-und Alterungsprozess unterworfen wurden.
Eingehende Versuche haben gezeigt, dass die veredelnde Wirkung für reine MgZn2- Aluminium-Legierungen bei etwa 4% MgZn. einsetzt. Praktisch wird man die Menge dieses Bestandteiles der Legierung über etwa 26% hinaus nicht steigern, da die zunehmende Menge der harten und spröden Kristallart MgZn2 die Bearbeitbarkeit der Legierung wesentlich erschwert und die zunehmende Sprödigkeit der Legierungen die Veredelungswirkung überdecken würde.
Zusätze anderer Mischkristallbildner, wie z. B. Beryllium, Silizium, Kupfer u. a., stören nicht nur den Veredelungsvorgang nicht, sondern bewirken auch eine weitere Veredelung. Es ist natürlich dafür Sorge zu tragen, dass beim Zusatz solcher andrer Mischkristallbildner die Menge des MgZn2 entsprechend geändert wird, da durch den Zusatz dieser mischkristallbildenden Komponenten die Löslichkeit der Verbindung MgZn2 im Aluminium im festen Zustand verändert wird.
Werden solche Komponenten zugesetzt, die eine grössere Verwandtschaft zum Magnesium oder Zink aufweisen als das Magnesium zum Zink, wie beispielsweise das Silizium, welches eine Verbindung Mg2Si bildet, die beständiger als MgZn2 ist, so muss entsprechend der zugesetzten Menge einer solchen Komponente, wie z. B. des Siliziums, die Menge des Zinks entsprechend herabgesetzt werden, damit sich das verbliebene freie Magnesium mit dem Zink weiter restlos zu der Verbindung MgZn2 umsetzen kann.
Es hat sich nun weiter gezeigt, dass eine beträchtliche Verfestigung der Aluminiumlegierungen mit MgZn ; : als Hauptkomponente erzielt wird, wenn den Legierungen geringe Mengen hochschmelzender Komponenten, z. B. Nickel, Titan, Wolfram, Molybdän u. dgl., zugesetzt werden. Die Zusatzmenge dieser Komponenten darf nicht mehr als etwa l /o betragen, da andernfalls die Bearbeitbarkeit der Legierungen sehr erschwert wird.
Weiter wurde gefunden, dass eine sehr wesentliche weitere Veredelung erzielt wird, wenn nach Ausglühen und Abschrecken die Lagerung zum Zwecke der Selbstvergütung bei höheren Temperaturen ausgeführt wird. Dies gilt ganz besonders für Legierungen, die einen grösseren Gehalt an MgZn2 aufweisen. Die Lagerung bei höheren Temperaturen kann sofort nach dem
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Abschrecken, nach einer Zwischenlagerung bei Zimmertemperatur oder auch nach dem völligen - Auslagern der Legierung bei Zimmertemperatur erfolgen. Man hat es hiebei : m der Hand, je nach Wunsch Legierungen von verschiedenen Festigkeiten und Dehnungen zu erhalten. Höchstwerte der Festigkeit erhält man, wenn nach Auslagerung der Legierungen bei Zimmertemperatur (etwa 5-8.
Tage) diese einer weiteren Nachlagerung bei höheren Temperaturen ausgesetzt
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Material von verschiedenen Festigkeiten und Dehnungen zu erhalten. Selbstredend ist jeweils, entsprechend der Zusammensetzung der Legierungen, die günstigste Temperatur und Dauer der Lagerung durch praktische Versuche zu ermitteln. Im allgemeinen kann gesagt werden, dass diese Temperaturen zwischen 50 und 1500 C liegen und die Lagerungszeiten zwischen 3 und 48 Stunden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veredelung von Zink-Magnesium-Aluminium-Legierungen, dadurch gekenn- zeichnet, dass Zink und Magnesium in solchen Mengen zulegiert werden, als zur ausschliesslichen Bildung der Verbindung MgZn. erforderlich ist, die zweckmässig jedoch nicht wesentlich mehr als 260/ der Gesamtlegierung ausmachen darf, worauf die Legierungen bekannten thermischen und Alterungsbehandlungen unterworfen werden.