Verfahren zur Herstellung von Aluminium-Legierungen. Es ist bekannt, Aluminium-Legierungen durch Selbstvergütung nach Ausglühen, Ab schrecken und Lagern zu veredeln.
Bei weiterer Durcharbeitung dieser tech nischen Aufgabe, und zwar besonders an dem System Al-Zn-Mg, wurde die Feststellung gemacht, dass eine ausserordentlich starke Selbstvergütung auftritt, wenn Zink und Magnesium in solchen Mengenverhältnissen zulegiert werden, dass sich das Zink mit Mag nesium vollkommen umsetzt zu der Verbin dung von der Formel MgZn2. Diese Verbin dung wird vom Aluminium nicht zersetzt und verhält sich diesem gegenüber gewisser massen als ein neues Element mit seinen cha rakteristischen Eigenschaften.
An sich sind Aluminium-Zink-Magne- sium-Legierungen bereits bekannt. Man hat auch schon die Einzelkomponenten solcher Legierungen in veränderlichen Mengenver hältnissen zusammengemischt, um die mecha nischen Eigenschaften der Legierung, wie zum Beispiel die Härte usw., je nach Bedarf verschieden zu gestalten. Es wurden aber bei diesen bekannten Legierungen die Komponen ten Zink und Magnesium nicht in solchen Mengen zulegiert, dass sie sich vollständig zu der Verbindung MgZn, vereinigten, und zwar auch dann nicht, wenn diese Legierun gen einem Wärme- und Alterungsprozess unterworfen wurden.
Eingehende Versuche haben gezeigt, dass die veredelnde Wirkung, für reine Alumi nium M,-Zn"-Legierungen, bei etwa 4 Ge wichtsprozent NgZn_ einsetzt. Praktisch wird man die Menge dieses Bestandteils der Legierung über etwa 26% hinaus nicht stei gern, da die zunehmende Menge der harten und spröden Kristallart M971n_ die Bearbeit- barkeit der Legierung wesentlich erschwert und die zunehmende Sprödigkeit der Legie rungen die Veredelungswirkung überdecken würde.
Man kann den Aluminiumlegierungen dann auch noch andere Mischkristallbildner, wie zum Beispiel Beryllium, Silizium, Kupfer und andere zusetzen. Diese stören nicht nur den Veredelungsvorgang nicht, sondern bewirken auch eine weitere Verede lung.
Es ist natürlich dafür Sorge zu tragen, dass beim Zusatz solcher anderer Mischkri- stallbildner die Mengen des MgZn2 entspre- cliend geändert werden, da durch den Zusatz dieser mischkristallbildenden Komponenten die Löslichkeit der Verbindung MgZn .. in Aluminium im festen Zustande verändert wird.
Werden solche Komponenten zugesetzt, die eine grössere Verwandschaft zum Magne sium oder Zink aufweisen als das Magnesium zum Zink, wie beispielsweise das Silizium, welches eine Verbindung Mg_ySi bildet, die beständiger als MgZn, ist, so muss entspre chend der zugesetzten Menge einer solchen Komponente, wie zum Beispiel des Siliziums, die Menge des Zinkes entsprechend herabge setzt werden, damit sich das verbliebene freie Magnesium mit dem Zink weiter rest los zu der Verbindung MgZn2 umsetzen kann.
Es hat sich nun weiter gezeigt, dass eine beträchtliche Verfestigung der Aluminium legierungen mit MgZn_ als Hauptkomponente erzielt werden kann, wenn den Legierungen geringe Mengen hochschmelzender Kompo nenten, zum Beispiel Nickel, Titan, Wolfram, Molvbdän und dergleichen zugesetzt werden. Die Zusatzmenge dieser Komponenten darf nicht mehr als etwa. 1% betragen, da andern falls die Bearbeitbarkeit der Legierungen sehr erschwert wird.
Ferner kann man eine sehr wesentliche weitere Veredelung dadurch erzielen, dass nach Ausglühen und Abschrecken die Lage rung zum Zwecke der Selbstvergütung bei höheren Temperaturen ausgeführt wird. Dies gilt ganz besonders für Legierungen, die einen grösseren Gehalt an M,-Zn2 aufweisen. Die Lagerung bei höheren Temperaturen kann sofort nach dein Abschrecken, nach einer Zwischenlagerung bei Zimmertempera tur oder auch nach dem völligen Auslagern der Legierung bei Zimmertemperatur erfol gen. Man hat es hierbei in der Hand, je nach Wunsch Legierungen von verschiedenen Fe- stigkeiten und Dehnungen zu erhalten.
Höchstwerte der Festigkeit erhält man, wenn nach Auslagerung der Legierungen bei Zimmertemperatur (etwa 5 bis 8 Tage) diese einer weiteren Nachlagerung bei höheren Temperaturen ausgesetzt werden. Auch hat man es in der Hand, durch geeignete Wahl der Lagerungstemperatur ein La- terial von verschiedenen Festigkeiten und Dehnungen zu erhalten. Selbstredend ist ,jeweils, entsprechend der Zusammenset zung 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<B>150</B> liegen, die Lagerungsdauer zwischen 3 und d8 'Stun den.
Process for the production of aluminum alloys. It is known that aluminum alloys can be refined by self-tempering after annealing, quenching and storage.
When working through this technical task, especially with the Al-Zn-Mg system, it was found that an extraordinarily high level of self-remuneration occurs when zinc and magnesium are alloyed in such proportions that the zinc and magnesium are completely combined converts to the compound of the formula MgZn2. This compound is not decomposed by the aluminum and behaves to a certain extent as a new element with its characteristic properties.
Aluminum-zinc-magnesium alloys are already known per se. The individual components of such alloys have also been mixed together in variable quantitative proportions in order to make the mechanical properties of the alloy, such as hardness, etc., different as required. In these known alloys, however, the components zinc and magnesium were not alloyed in such amounts that they were completely combined to form the compound MgZn, even if these alloys were subjected to a heat and aging process.
In-depth tests have shown that the refining effect, for pure aluminum M, -Zn "alloys, starts at around 4 percent by weight of NgZn_. In practice, the amount of this component of the alloy will not increase beyond about 26%, since The increasing amount of the hard and brittle type of crystal M971n_ makes the alloy much more difficult to work with and the increasing brittleness of the alloys would mask the refining effect.
You can then also add other mixed crystal formers, such as beryllium, silicon, copper and others, to the aluminum alloys. These not only do not interfere with the finishing process, but also cause further finishing.
Care must of course be taken that when such other mixed crystal formers are added, the quantities of MgZn2 are changed accordingly, since the addition of these mixed crystal forming components changes the solubility of the MgZn .. compound in aluminum in the solid state.
If components are added that are more closely related to magnesium or zinc than magnesium is to zinc, such as silicon, which forms a compound Mg_ySi that is more stable than MgZn, then, depending on the amount of such a component added, like silicon, for example, the amount of zinc must be reduced accordingly so that the remaining free magnesium can continue to convert with the zinc to the compound MgZn2.
It has now also been shown that a considerable strengthening of the aluminum alloys with MgZn_ as the main component can be achieved if small amounts of high-melting components, for example nickel, titanium, tungsten, molybdenum and the like are added to the alloys. The added amount of these components must not exceed approximately. 1%, otherwise if the machinability of the alloys is very difficult.
Furthermore, a very substantial further refinement can be achieved in that, after annealing and quenching, the storage is carried out for the purpose of self-tempering at higher temperatures. This is especially true for alloys that have a larger M, -Zn2 content. Storage at higher temperatures can take place immediately after quenching, after interim storage at room temperature or even after the alloy has been completely stored at room temperature. Here you have the option of adding alloys of different strengths and elongations as required receive.
Maximum strength values are obtained if, after the alloys have been stored at room temperature (about 5 to 8 days), they are subjected to further post-storage at higher temperatures. It is also possible to obtain a material with different strengths and elongations by a suitable choice of storage temperature. It goes without saying that, depending on the composition of the alloys, the most favorable temperature and duration of storage should be determined through practical tests. In general, it can be said that these temperatures are between 50 and <B> 150 </B>, the storage time between 3 and 8 hours.