DE1237332B

DE1237332B - Verfahren zur Waermebehandlung von mit hoher Geschwindigkeit warmzuverformenden strang-gegossenen AlMgSi-Legierungen

Info

Publication number: DE1237332B
Application number: DEV27691A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Gruhl; Dipl-Ing Guenther Scharf
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1964-04-09
Filing date: 1965-02-05
Publication date: 1967-03-23
Also published as: BE662158A; CH455300A; US3379583A; NL6504572A; GB1095034A; SE314831B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

C22f

Deutsche Kl.: 40 d -1/04

Nummer: 1 237 332

Aktenzeichen: V 27691 VI a/40 d

Anmeldetag: 5. Februar 1965

Auslegetag: 23. März 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von mit hoher Geschwindigkeit warmzuverformenden stranggegossenen Preß- oder Walzbarren aus Legierungen des Typs AlMgSi, die auch noch z. B. Kupfer als Legierungsbestandteil enthalten können, bei dem die Barren bei 500 bis 590° C, vorzugsweise 530 bis 580° C, geglüht und anschließend verzögert stufenweise abgekühlt werden.

Gegenstand einer älteren, nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung (Aktenzeichen V 25762 VIa/ 4Od) des Erfinders ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung von mit hoher Geschwindigkeit warmzuverformenden stranggegossenen Preß- oder Walzbarren aus Legierungen des Typs AlMgSi, bei dem die Barren bei 500 bis 590° C, vorzugsweise 530 bis 580° C, geglüht und anschließend verzögert abgekühlt werden, mit dem Merkmal, daß die Abkühlung mit weniger als 50 grd/Std., vorzugsweise mit 20 grd/Std., bis auf eine Temperatur von 250° C oder darunter vorgenommen wird mit dem Ziel, möglichst viele der gelösten Bestandteile an Magnesium und Silicium in Form grober Teilchen auszuscheiden, die beim Aufheizen und kurzfristigen Halten auf Preßtemperatur noch nicht vollständig in Lösung gehen.

Bei der praktischen Ausführung dieses Verfahrens wurde festgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Zugfestigkeitswerte, sowohl nach Kalt- als auch nach Warmaushärtung nicht in allen Fällen befriedigten, was insbesondere für den Hochbau, z. B. für die Herstellung von Fassadenelementen, aus Legierungen des genannten Typs zutraf.

Gemäß der Erfindung wird nun dieser Mangel bei einem wie eingangs erläuterten Verfahren unter Aufrechterhaltung oder allenfalls geringer Verkleinerung der nach dem älteren Verfahren erzielbaren Preßgeschwindigkeit dadurch behoben, daß die Abkühlung in der ersten Stufe mit weniger als 50 grd/Std., vorzugsweise mit 20 grd/Std., bis auf eine Temperatur von 450 bis 300° C, vorzugsweise 400 bis 300° C, erfolgt, woran sich in der zweiten Stufe eine normale oder vorzugsweise beschleunigte Abkühlung anschließt.

Die erfindungsgemäße Abkühlung der ersten Stufe auf einen Temperaturbereich von 450 bis 300° C oder den vorzugsweisen Temperaturbereich von 400 bis 300° C geschieht zweckmäßig durch eine Ofenabkühlung oder auch unter einer Haube. Bei der sich hieran anschließenden schnelleren Abkühlung der zweiten Stufe kann man entweder eine normale Abkühlung an Luft anwenden oder aber die Barren vorzugsweise mit einem Luftgebläse anblasen, mit Verfahren zur Wärmebehandlung von mit hoher Geschwindigkeit warmzuverformenden stranggegossenen AlMgSi-Legierungen

Anmelder:

Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft, Bonn, Am Nordbahnhof

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Günther Scharf, Bonn; Dr.-Ing. Wolfgang Gruhl, Bad Godesberg

Wasser abspritzen oder in ein Wasserbad eintauchen.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Dauer der Homogenisierungsglühung nur einen untergeordneten Einfluß auf die Warmformgebungseigenschaften der Gußbarren hat, wenn die vorstehend beschriebene langsame Abkühlung während der ersten Stufe vorgenommen wird. So lassen sich Barren, die 1 Stunde bei 580° C homogenisiert, anschließend mit maximal 20 grd/Std. auf 300° C abgekühlt und sodann mit Wasser abgespritzt werden, genauso gut verpresseri wie Barren, die 48 Stunden bei 580° C homogenisiert und in gleicher Weise abgekühlt wurden. Bei Anwendung der beschriebenen Abkühlung können somit Homogenisierungszeit und -kosten eingespart werden.

Beispiel

Die folgende Tabelle läßt einen Vergleich zwischen der zum Stand der Technik gehörenden Luftabkühlung, ferner dem Verfahren gemäß der eingangs erwähnten älteren Patentanmeldung und dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu. Den Untersuchungen wurde jeweils eine Aluminiumlegierung aus 0,45 °/o Mg, 0,40 °/o Si, Rest Al auf Basis 99,7 H mit den üblichen Beimengungen zugrunde gelegt. Besagte Proben waren während 1 Stunde bei 570 ± 10° C Metalltemperatur homogenisiert und anschließend erfindungsgemäß abgekühlt worden. Sie wurden sodann induktiv auf eine Preßtemperatur von 480° C aufgeheizt, 2 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und anschließend auf einer 315-Mp-Presse verpreßt. Die Preßkraft betrug konstant 170 Mp.

■■■■'■^:- O : '· ."...■/:.:·■'.:·:· 709 520/340

Art der Barrenabkühlung

Preßgeschwindigkeit

m/Min.

5 Tage RT-Lagerung
kp/mm² '

16 Std./160° C
kp/mm²

Ö0,2 I ⁰B

1. Luftabkühlung

2. Bis 200° C mit 20 grd/Std. anschließend Luftabkühlung .. c

3. Bis 400° C mit 20 grd/Std. anschließend Wasserabspritzung

4. Bis 300° C mit 20 grd/Std. anschließend Wasserabspritzung

4,7
11,8
10,9
11,2

7,3

"5,4

7,4

6,4

16,5
13,3
15,8
15,1

18,0
13,2
17,8
17,4

24,5
19,5
24,7
23,4

..Die Tabelle zeigt, daß die Legierung gemäß Versuch 1 eine nur geringe Preßgeschwindigkeit von 4,7 m/Min, zuläßt, während nach Versuch 2, der dem Gegenstand der älteren Patentanmeldung V 25762 VI a/40 d des Erfinders entspricht, eine Steigerung ao der Preßgeschwindigkeit auf 11,8 m/Min, erreicht ' wird. Die Preßgeschwindigkeit gemäß den Versuchen 3 und 4, wie sie dem Verfahren gemäß der Erfindung entsprechen, sind nur geringfügig verändert, jedoch stehen dem erhebliche Steigerungen in der Streckgrenze und Zugfestigkeit gegenüber.

Ähnliche Ergebnisse lassen sich bei Legierungen des Typs AlMgSi und AlMgSiCu auch bei höheren Mg- und Si-Gehalten erzielen, wobei es zweckmäßig ist, mit der verlangsamten Abkühlung bei Temperatüren zwischen 450 und 300° C aufzuhören. _:

Bei den oben aufgeführten Versuchen wurden ein verhältnismäßig nur geringer Druck und eine verhältnismäßig nur geringe Preßtemperatur angewendet, um genaue Messungen der relativen Preßgeschwindigkeit zu ermöglichen. Bei betriebsmäßigen Versuchen wurden regelmäßig Preßgeschwindigkeiten von mehr als 50 m/Min, erzielt. Außerdem konnten über 80 Pressungen gefahren werden, ohne daß es notwendig war, die Preßwerkzeuge zu säubern. Dies zeigt, daß die erfindungsgemäß behandelten Barren in warmem Zustand gut verformbar sind und hervorragende Oberflächeneigenschaften haben.

Der bei den Versuchen gemessene Unterschied in der Preßgeschwindigkeit ist ein allgemeines Maß für den Verformungswiderstand in der Wärme. Folglich sind bei allen anderen Warmformgebungsverfahren analoge Ergebnisse erzielbar; z.B. wird die Warmwalzbarkeit in gleichem Maße verbessert wie die Preßbarkeit.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von mit hoher Geschwindigkeit warmzuverformenden stranggegossenen Preß- oder Walzbarren aus Legierungen des Typs AlMgSi, die auch noch z. B. Kupfer als Legierungsbestandteil enthalten können, bei dem die Barren bei 500 bis 59O⁰C, vorzugsweise 530 bis 580° C, geglüht und anschließend verzögert stufenweise abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in der ersten Stufe mit weniger als 50 grd/Std., vorzugsweise mit 20 grd/Std., bis auf eine Temperatur von 450 bis 300° C, vorzugsweise 400 bis 300° C, erfolgt, woran sich in der zweiten Stufe eine normale oder vorzugsweise beschleunigte Abkühlung anschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Barren in der ersten Stufe im Ofen oder unter einer Haube abgekühlt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die normale bzw. beschleunigte Abkühlung in der zweiten Stufe durch ruhende bzw. bewegte Luft oder auch mittels Wasserabschreckung geschieht.