DE755665C - Verfahren zur Herstellung korrosionsbestaendiger und anlassunempfindlicher Aluminium-Magnesium-Knetlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung korrosionsbeständiger und anlaßunempfindlicher Aluminium-Magnesium-Knetlegierungen Bei den Aluminium-Magnesium-Knetlegierungen mit etwa 5 bis 12 % Magnesium wurde lange Zeit der hormogene, durch Abschrecken aus dem Gebiet der festen Lösung erhaltene Zustand als der korrosionssicherste angesehen. Andererseits wurde auch bereits versucht, eine bestimmte Heterogenisierung vorzunehmen, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Sowohl der homogene als auch der auf die bekannte Weise erhaltene heterogene Zustand sind nicht stabil, d. h. das Aluminium enthält mehr Magnesium in fester Lösung, als nach dem Zustandsschaubild dem Gleichgewicht entspricht. Bei längerem Anlassen scheidet sich daher das überschüssige Magnesium in Form von m@agnesi;umreicheren Betakristallen aus, die etwa der Zusammensetzung der Verbindung A13 M92 entsprechen und merklich unedler sind als die Alp.hamischkristalle.
• Bei niedrigeren Anlaßtemperaturen, z. B. 1oo°, bilden sich diese Ausscheidungen in feiner Form an den Korngrenzen entlang aus. Der Werkstoff neigt dann zu der unerwünschten interkristallinen Korrosion. Bei höheren Anlaßtemperaturen, etwa 250 bis 3oo°, ballen sich die Ausscheidungen zu etwas gröberen, unzusammenhängenden Teilchen zusammen und sind dann nicht mehr gefährlich. Ein Verfahren, um solche gröberen Ausscheidungen zu erhalten, besteht z. B. darin, das Material bei einer Temperatur, die etwa bis zu 30° unter der Löslichkeitslinie liegt, längere Zeit zu halten und dann abzuschrecken. Man erhält dann ein Gefüge, das Betakristalle in dem Ausmaß enthält, als bei diesen Temperaturen überschüssiges Magnesium vorliegt. Bei einer Legierung mit 80/0 Magnesium wird aus der homogenen Legierung, also beispielsweise A13 Mg., so lange ausgeschieden, bis die Legierung noch etwa 6,5°/o Magnesium im Aluminium in fester Lösung enthält, die bei der anschließenden Abkühlung in Lösung verbleiben, da bei der Schnelligkeit einer Luftabkühlung nicht genügend Zeit für deren Ausscheidung vorhanden ist. Es hat sich gezeigt, daß auch ein derartiges Gefüge noch nicht völlig anlaßbeiständig ist. Nach. mehrtägigem Anlassen. bei ioo° zeigten sich vielmehr auch jetzt noch an den Korngrenzen entlang korrcsiönsgefährlicheBetaausacheddungen. Besonders korrosionsunbeständig sind die Ausscheidungen dann, wenn sie in zusammenhängender Form an den Korngrenzen entlang gewissermaßen fadenförmig auftreten, was bei bestimmten Temperaturen erfolgt.
• Es ist dann Zweiter ein Verfahren bekannt, zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch eine Wärmebehandlung ein Gefüge herzustellen, bei dem der heterogene Bestandteil in feiner Verteilung vorliegt. Dieses Verfahren soll demjenigen entsprechen, das auf Grund des Zustandsdiagramms der betreffenden Legierung zur Erzielung einer Ausscheidungshärtung Anwendung finden müßte. Bei einer Ausscheidungshärtung liegt nun eine außerordentlich feine, selbst -im Mikroskop kaum sichtbare Dispergierung der ausgeschiedenen Teile vor. Dieses Gefüge soll also erhalten werden durch eine Anlaßbehandlung bei Temperaturen unterhalb des Temperaturgebiets, in dem die Veränderlichkeit der Löslichkeit des Magnesiums in festem Zustand nennenswerte Beträge annimmt, durch welche Anlaßbehandlung eine Wiederausscheidung von in homogene feste Lösung übergeführten Anteilen des Magnesiums in feinverteilter Form herbeigeführt wird. Der Anlaßbehandlung soll eine Homogenisierungsglühung, gegebenenfalls mit Abschreckung, vorausgehen.
• Wenn dabei in Parallele zu der künstlichen Alterung, d. h. der Wiedererhitzung auf Temperaturen unterhalb 2ooa nachdem Homogenisierungsglühen und Abschrecken, auch eine künstlich stark verzögerte Abkühlung vorgeschlagen wird, so kann es sich hier doch gleichfalls nur um eine so weitgehend verzögerte Abkühlung handeln, daß der gleiche Effekt erzielt wird. Würde man dagegen die Verzögerung bei der Abkühlung so weit treiben, daß alles dem Phasengleichgewicht entsprechende Magnesium als Betakristall wieder ausgeschieden wird, so käme man nicht zu der beabsichtigten Ausscheidung in feinverteilter Form, sondern zwangsläufig zu einer ziemlich starken Vergröberung des wiederausgeschiedenen Materials. Ein solches Handeln wäre also nach jenem bekannten Vorschlag nicht erwünscht.
• Es wurde nun gefunden, daß entgegen der seitherigen jenem Verfahren zugrunde liegenden Auffassung, die eine Ausscheidung in feinverteilter Form verlangt, gerade in einem solchen vergröberten Gefüge eine viel größere Sicherheit der Korrosionsbeständigkeit und Unempfindlichkeit gegen Anlassen erzielbar ist. Ein solches Gefüge, bei dem alles überschüssige Magnesium in Form von nicht zusammenhängenden gröberen Betakristallen ausgeschieden ist, läßt sich z. B. dadurch erreichen, d@aß man den Werkstoff aus dem Gebiet der festen Lösung Stufenweise langsam abkühlt bis auf Raumtemperatur. Hierbei können die einzelnen Stufen etwa 50° betragen, während die Abkühlungsgeschwindigkeit von Stufe zu Stufe möglichst gering gehalten wird. Die Aufenthaltsdauer auf einer Stufe nimmt zweckmäßiger-,veise mit sinkendem Wärmegrad zu. Je langsamer die Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen oder auf den einzelnen Stufen ist, um so günstiger ist die Ausbildung der Betakristalle. Es hat sich nämlich gezeigt, daß auch die Ausscheidungen bei den niedrigeren Anlaßstufen auf diese Weise in unzusammenhängender Form erfolgen. Anscheinend wirken die bereits bei höheren Temperaturen gebildeten gröberen Ausscheidungen gewissermaßen anziehend auf die bei niedrigeren Temperaturen noch erfolgenden feineren Ausscheidungen, so daß insgesamt alles bei den betreffenden Konzentrationen überschüssige Magnesiumaluminid in verhältnismäßig grober Form ausgeschieden ist. Behandelt man nach diesem Verfahren z. B. eine Legierung mit 8 % Magnesium, so werden aus ihr; da bei Raumtemperatur nur etwa 3 "/0 Magnesium in Aluminium lösbar sind, die bei dieser Konzentration überschüssigen 5010 Magnesium vollkommen in Form unzusammenhängender gröberer Betakristalle aus der festen Lösung in Aluminium, in der sie sich bei der höheren Temperatur befanden, ausgeschieden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung korrosionsbeständiger und anlaßunempfindlicher Gegenstände aus Aluminium-Magnesium-Knetlegierungen mit 5 bis 12% Magnesium, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Alphamischkristallen alles für die betreffende Konzentration die Löslichkeitsgrenze bei Raumtemperatur überschreitende Magnesium in Form unzusammenhängenden- gröberer BetakristaIle ausgeschieden wird, wobei letztere sowohl an den Korngrenzen als auch im Innern der Kristallkörner verteilt sind. z. Verfahren gemäß Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungen langsam stufenweise aus dem Gebiet der festen Lösung bis auf Raumtemperatur herab abgekühlt werden. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschriften Nr. 145 078, 147782.