DE687904C - Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbestaendigen, aushaertbaren Aluminiumverbundlegierung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß sich aushärtbare Aluminiumlegierungen mit Gehalten an Kupfer und Magnesium nach dem Ausglühen bei höheren Temperaturen und Abschrecken nicht nur durch Lagernlassen bei gewöhnlicher Temperatur (natürliche Alterung) aushärten lassen, sondern daß man auch gewisse andersartige Wirkungen durch Anlassen bei niedrigeren Temperaturen, vorzugsweise unterhalb von 200⁰ (künstliche Alterung), erzielen kann. Die Höhe der angewandten Anlaßtemperatur ist dabei abhängig auch von der Zeitdauer der Anlaßbehandlung. Nach ausgedehnten früheren Untersuchungen der Erfinderin wird dadurch insbesondere die Streckgrenze stark erhöht, während die Dehnung und die Formänderungsfähigkeit erniedrigt werden. Als weiterer Nachteil der Behandlung, namentlich in dem Bereich, der zu den höchsten Werten an Streckgrenze führt, hat sich weiterhin nach den Versuchen der Erfinderin herausgestellt, daß die Korrosionsbeständigkeit durch die künstliche Alterung erheblich verschlechtert wird.

Es ist weiterhin bereits bekannt, daß sich besonders solche kupfer- und magnesiumhaltigen Legierungen für die Behandlung durch die künstliche Alterung eignen, die einen über die als natürliche Verunreinigung vorhandene Menge hinausgehenden Siliciumgehalt aufweisen. Auch bei diesen Legierungen wurde jedoch der gleiche Mangel ungenügender Korrosionsbeständigkeit festgestellt, wenn der Werkstoff der künstlichen Alterung unterzogen wurde.

Es sind ferner kupferfreie Aluminiumlegierungen bekannt, die Zusätze von Magnesium und Silicium, gegebenenfalls auch von •Mangan und anderen Elementen, enthalten und die bei mittleren Festigkeitseigenschaften sich durch eine sehr bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit auch gegen den Angriff von Seewasser auszeichnen. Diese Legierungen können gleichfalls wie die kupferhaltigen teils durch die natürliche, teils durch die künstliche Alterung ausgehärtet werden, wobei stets die vorherige Wärmebehandlung durch Ausglühen bei höheren Temperaturen mit nachfolgender rascher Abkühlung vorausgesetzt ist. Bei den kupferfreien Legierungen dieser Art hat sich der beobachtete Mangel, der in der Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit bei Anwendung der künstlichen Alterung besteht, nicht gezeigt. Die Anwendung dieser Behandlung hat daher von diesem Gesichtspunkt aus die Verwendungsmöglichkeit der kupferfreien Legierungen nicht verringert, wohl aber die unzureichenden Festigkeitseigenschaften, die hinter denen der gleichzeitig Kupfer und Magnesium enthaltenden Aluminiumlegierungen recht erheblich zurückbleiben.

Für Verbundlegierungen sind kupferhaltige, aber magnesiumfreie Legierungen als Innenlegierungen vorgeschlagen worden Diese bleiben jedoch in mechanischen Eigen-S schäften gegenüber den Legierungen gemäß der Erfindung vornehmlich an-der Streckgrenze und Zugfestigkeit zurück, insbesondere dann, wenn als Plattierschicht Reinaluminium verwendet wurde, wie es bei diesen Legierungen vorzugsweise geschah.

Es ist auch bereits bekannt, eine kupferhaltige, veredelbare Aluminiumlegierung mit geringen Magnesiumgehalten mit einer kupferfreien, unter ähnlichen Bedingungen veredelis baren Aluminiumlegierung zu plattieren. Das Zusammenplattieren beider Legierungen geschieht dabei einseitig oder vorzugsweise beiderseitig nach den bekannten Verfahren, wie z. B. durch Zusammenschweißen im Warmwalzprozeß. Diese Verbundlegierung wird dann in der für diese Legierungen üblichen Weise durch Glühen, Abschrecken und natürliche Alterung veredelt.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, bei einer korrosionsbeständigen, aushärtbaren Aluminiumlegierung, bestehend aus einer Kupfer, Magnesium und Silicium enthaltenden aushärtbaren Aluminiumlegierung als Kern und einer magnesium- und siliciumhal-.tigen, kupierfreien aushärtbaren Aluminiumlegierung als Deckschicht, die Verbundlegierung nach dem Ausglühen und Abschrecken durch künstliche Alterung in einem Temperaturgebiet zu veredeln, in dem besonders hohe Streckgrenzen erreicht werden.

Besonders günstige Ergebnisse werden durch die Behandlung gemäß Erfindung dann erzielt, wenn Kern- und Decklegierungen einen Siliciumgehalt besitzen, der über die zur Bildung der Verbindung Mg₂ Si erforderlichen Menge hinausgeht.

Es war für den Fachmann keineswegs vorauszusehen, daß die Korrosionsbeständigkeit derartiger Legierungen erhalten bleibt, wenn sie künstlich gealtert werden. .Dies liegt in dem besonderen Charakter der Aushärtungsvorgänge begründet, die sich beim Anlassen derartiger Legierungen abspielen. In dem Temperaturgebiet um etwa i8o° tritt in den mechanischen Eigenschaften nach anfänglicher Erweichung eine erneute Härtung ein, die mit einem Verlust an Dehnung verbunden ist. Welche chemischen Eigenschaften das in diesem Zustand befindliche Material besitzt, ist selbst bei den einfachen Legierungen, aus denen der Verbundswerkstoff aufgebaut ist, noch wenig erforscht. Noch unbekannter und weniger vorauszusehen war es daher, wie sich die in der Erfindung vorgeschlagenen, warm ausgehärteten Verbundlegierungen unter Korrosionsangriffen verhalten wurden. Da in der Technik vielfach Werkstoffe mit besonders hoher Streckgrenze verlangt werden, bei denen zwar auf einen Teil der Dehnung verzichtet werden kann, keinesfalls aber auf eine gute Korrosionsbeständigkeit, so wird der Anwendungsbereich der aushärtbaren Aluminiumlegierungen durch die vorliegende Erfindung entsprechend erweitert.

Beispielsweise werden als Kernlegierung Zusammensetzungen mit etwa 3 bis 5 0/0 Cu, o,s bis 1,0 % Mg, 0,5 bis 1,2 % Mn und 0,8 bis 1,5 °/o Si verwendet, während als Plattierlegierung ähnliche Zusammensetzungen, jedoch ohne Kupfergehalt vorgeschlagen werden.

So wurde ein Blech aus einer Aluminiumlegierung mit 4,5 °/p Cu, i,o % Mn, 0,75% Mg und 1,0 % Si mit einer gleich zusammengesetzten aber kupferfreien Legierung beiderseits 5 % in bekannter Weise durch Warmwalzen plattiert, bei etwa 505 ° C geglüht und abgeschreckt. Nach natürlicher Alterung besaß die Verbundlegierung eine Streckgrenze von etwa 29 kg/mm² bei einer Festigkeit von etwa 46 kg/mm² und einer Dehnung von etwa 20 °/₀. Durch künstliche Alterung gemäß der Erfindung, und zwar 2ostündiges Anlassen auf i6o° C, werden die Streckgrenze auf etwa 44 kg/mm², die Festigkeit auf etwa 5okg/mm^s gesteigert, während die Dehnung auf etwa 10 °/₀ sank. Nach einjährigem Korrosionsangriff. in künstlichem Seewasser hatte diese künstlich gealterte Verbundlegierung noch die gleichen unverändert hohen Festigkeitseigenschaften.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung einer korrosionsbeständigen, aushärtbaren Aluminiumverbundlegierung, bestehend aus einer Kupfer, Magnesium und Silicium enthaltenden aushärtbaren Aluminiumlegierung als Kern- und einer magnesium- und siliciumhaltigen, kupferfreien aushärtbaren Aluminiumlegierung als Deckschicht, wobei zweckmäßig Kern- und Decklegierung einen zur Bildung der Verbindung Mg₂ Si übersteigenden Gehalt an Silicium besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundlegierung nach dem Ausglühen und no Abschrecken durch künstliche Alterung in - einem Temperaturgebiet veredelt wird, in dem besonders hohe Streckgrenzen erreicht werden.