DE2212402B2 - Verfahren zum herstellen von draht oder profilen aus einer aushaertbaren aluminiumlegierung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die mit dem vorliegenden Verfahren zugleich beabsichtigte sogenannte Auflösungsbehandlung ist deshalb erforderlich, weil gegossene Rohlinge aus härtbaren Aluminiumlegierungen oft ziemlich grobkörnig und inhomogen sind. Durch Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur, die »Auflösungstemperatur«, die für die jeweilige Legierung unterschiedlich ist und die eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten ist, wird erreicht, daß sich benachbarte Körner ineinander auflösen, so daß die Legierungsmetalle, z. B. Kupfer oder Zink, vollkommen homogen in der Aluminiumphase aufgelöst werden. Nachdem diese Auflösung durchgeführt ist, muß das Material schnell abgekühlt werden, zweckmäßigerweise in Wasser, wonach es in der Regel einem Alterungsprozeß bei Normaltemperatur oder eventueller Erwärmung bis zu hundert oder ein paar hundert Graden Celsius unterzogen werden muß. Die Erwärmung für den Auflösungsprozeß erfolgte bisher in irgendeinem Ofen.

Aus der Zeitschrift »Draht-Welt« 1969 S. 343 bis 351 ist es bekannt, beim mechanischen Pressen von Drähten aus einer Aluminiumlegierung die beim Pressen auf etwa 530° C erwärmten Drähte nach dem Verlassen der Presse in einem Wasserbad abzusch.-ecken. Selbst wenn die hierbei beim Pressen erreichte Temperatur im Auflösungstemperaturbereich liegt, kann eine Homogenisierung des Drahtes nicht erreicht werden, da der Draht nicht genügend lange auf der Temperatur im Auflösungstemperaturbereich gehalten wird. Zwecks Homogenisierung des stranggepreßten Materials ist es üblich, dieses in einem zweiten Verfahren erneut zu erhitzen und dann entsprechend zu behandeln.

Aus der Zeitschrift »Aluminium« 1962, S. 541 ist ein Preßabschreckverfahren mit einer Strangpresse bekannt, bei dem der ausgepreßte Strang durch Kohlenstoffringe zu einer Abschreckvorrichtung geführt wird. In der Nähe der Abschreckvorrichtung kann eine h5 Induktionsspule vorgesehen sein, mit der der Strang auf eine Temperatur oberhalb der Auflösungstemperatur erhitzt wird. Die eigentliche Auflösungsbehandlung des Materials erfolgt vordem Verpressen des Rohlings.

Aus dem »Aluminium-Taschenbuch« 1963, S. 28 ist ein Strangpreßverfahren bekannt, bei dem der ausgepreßte Strang unmittelbar durch Wasserberieselung abgeschreckt wird und auf ein besonderes Lösungsglühen verzichtet wird. Dieses Verfahren bedeutet jedoch einen Verzicht auf die erreichbaren höchsten Festigkeitseigenschaften des Materials.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem ein besonderer Arbeitsgang für die Auflösungsbehandlung überflüssig ist, ohne daß hierdurch die Qualität des wärmebehandelten Materials beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale hat.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch genannt.

Durch die Erfindung wird der zusätzliche Arbeitsgang zur Erwärmung des Materials vermieden und die Erwärmung ausgenutzt, die beim Vorformen des Materials durch hydrostatisches Strangpressen auftritt.

Außer dem Vorteil, daß ein Arbeitsgang entfällt, bedeutet die Erfindung, daß der unbehandelte, gegossene Rohling sowohl weicher als auch geschmeidiger ist als ein behandelter und damit leichter zu verpressen ist.

Nach der Erfindung wird der Querschnitt der Rohlinge dem endgültigen Querschnitt derart angepaßt, daß die Querschnittsverminderung so groß wird, daß der herausgepreßte Strang eine Temperatur erreicht, die die Auflösungstemperatur übersteigt. Das Pressen muß hierbei so schnell vor sich gehen, daß die Kühlung der Preßmatrize den Strang nicht unter die Auflösungstemperatur abkühlt. Bei den üblichen Strangpressen für diese Zwecke ist die Preßgeschwindigkeit jedoch durchschnittlich so hoch, daß der Wärmeverlust während des Pressens unter 10% liegt. Nach dem Pressen muß die Temperatur eine bestimmte Zeit, die von der jeweiligen Legierung abhängig ist, beibehalten werden, was auf verschiedene Weise geschehen kann. Dadurch, daß das auslaufende Preßgut im aufgewickelten oder in Längen geschnittenem Zustand in ein wärmeisolierendes Gehäuse gebracht wird, kann der Warmhalteprozeß auf relativ kleinem Raum durchgeführt werden. Zugleich sind die Wärmeveriuste an die Umgebung gering. Anschließend muß die Abkühlung schnell erfolgen, um die erreichte Struktur zu bewahren.

Anhand der F i g. 1 und 2, die in schematischer Weise Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, soll diese näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt einen Hochdruckzylinder 1 mit einer Matrize 2 an einem Ende und einem Kolben 3, der am anderen Ende in den Hochdruckzylinder 1 gepreßt wird. Der Rohling 4 liegt in dem Zylinder und ist von allen Seiten von einem Druckmittel umgeben, das unter Einwirkung des Kolbens 3 den Rohling durch die Matrize preßt. Durch die Querschnittsverminderung wird der Rohling erwärmt und wenn der Ausgangsquerschnitt im Verhältnis zu dem verpreßten Querschnitt ausreichend groß ist, wird der Strang 5 über die Auflösungstemperatur hinaus erwärmt. Um die richtige Temperatur zu erreichen, kann der Rohling eventuell auf 100—300⁰C vorgewärmt werden.

Um die erreichte Temperatur lange genug beizubehalten, d. h. gewöhnlich zehn bis zwanzig Sekunden, in gewissen Fällen länger, kann man den Strang durch ein

isolierendes, eventuell erwärmtes Rohr 6 laufen lassen, ehe er zwecks Kühlung z. B. in ein Wasserbad 7 getaucht wird.

Es ist ersichtlich, daß die Länge des Rohres 6 von dem Produkt aus der Auspreßgeschwindigkeit des Stranges und der für den Auflösungsprozeß des Materials erforderlichen Zeit bestimmt wird. Beim Pressen von kleinen Querschnitten ist die Auspreßgeschwindigkeit oftmals sehr groß und beträgt etwa 10 m/s oder mehr, was bei einer Behandlungszeit von 10 s bedeutet, daß das Rohr t> mindestens 100 m lang sein müßte, was Schwierigkeiten bereitet.

In diesen Fällen handelt es sich meistens um Draht od. dgU wobei das Material auf eine Spule 8 gewickelt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Diese Spule kann dabei von einem wärmeisolierenden Gehäuse 9 umgeben sein und darin bei Auflösungstemperatur oder darüber gelagert werden, bis es Zeit ist, das Material abzukühlen. Hierbei ist zu beachten, daß die Lagerungszeit die vorgeschriebene Zeit übersteigen darf, da der Auflösungsprozeß, solange die Temperatur ausreichend hoch ist, in einen stabilen und gewünschten Zustand übergeht, nämlich der vollständig homogenen Auflösung der Legierungsbestandteile in der Grundphase.

Wie erwähnt, ist nach dem Abkühlen in der Regel ein künstlicher Alterungsprozeß erforderlich, um die gewünschte Struktur zu erreichen. Dieser Prozeß liegt außerhalb des vorliegenden Erfindungsgedankens und geschieht auf übliche Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ). Verfahren zum Herstellen von Draht oder Profilen aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung, bei dem ein Rohling mit einer unterhalb der Lösungstemperatur liegenden Temperatur durch hydrostatisches Strangpressen verformt und dabei das austretende Preßgut durch entsprechend bemessenen Verformungsgrad und Verformungsgeschwindigkeit auf Lösungstemperatur erhitzt wird und bei dem schließlich das Preßgut durch Lösungsglühen bis zur vollständigen Homogenisierung und anschließendem Abschrecken ausgehärtet wird, d a durch gekennzeichnet, daß das austretende Preßgut (5, 8) bis zur vollständigen Homogenisierung im Bereich der Lösungstemperatur gehalten wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das auslaufende Preßgut (5) aufgewikkelt oder in Längen geschnitten und in einem wärmeisolierenden Gehäuse (9), gegebenenfalls unter Zufuhr von Wärme, gehalten wird.