Verfahren zur Erzeugung von Spiegelglanz auf der Oberfläche von Gegenständen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung Zu den wertvollsten Eigenschaften des Alumi niums und seiner Legierungen, insbesondere von sol chen hohen Reinheitsgrades, gehört die Fähigkeit, unter Anwendung geeigneter Verfahren ihr Re flexionsvermögen erheblich zu steigern, so dass es dem des Silbers sehr nahe kommt. Durch Aufbrin gung einer transparenten Schutzschicht lässt sich die erzielte Oberflächenverbesserung gegen mechanische und chemische Einflüsse haltbar machen.
Es versteht sich, dass ein so behandeltes Aluminium ein vorzüg lich geeigneter Werkstoff für dekorative Zwecke ist und daher in immer steigenderem Masse auf allen Gebieten Verwendung findet, wo ein ansprechender Spiegelglanz erwünscht ist. Beispielsweise sei auf die Verwendbarkeit des Aluminiums für Reflektoren, Beschlagteile und Ausrüstungsgegenstände im Fahr zeugbau, in der Architektur, für Gebrauchsgegen stände, wie Küchengeräte und dergleichen, auch für Schmuck hingewiesen.
Derartige Werkstücke sind jedoch bisher ausschliesslich aus geknetetem Alumi nium oder dessen Legierungen, das heisst aus ge walztem, gepresstem oder geschmiedetem Material, gearbeitet, obwohl es in vielen Fällen wirtschaftlicher und zweckmässiger wäre, sie auch im Formguss herzu stellen. Diese Möglichkeit scheiterte an den nicht be friedigenden Ergebnissen bei den Versuchen, die bis her bekannten Verfahren zur Erzeugung von Spiegel glanz auf Knetmaterial nun auch auf Gussteile zu übertragen, denn ihre Oberflächen weisen insbeson dere nach der Aufbringung der erforderlichen Schutz schicht, z.
B. durch anodische Oxydation, Trübungen, matte Stellen und Flecke auf, die das Aussehen sol cher Werkstücke beeinträchtigen. Die Ursache für die Misserfolge bei der Erzeugung von Spiegelglanz auf Gussstücken ist in der Eigenart des Gussgefüges zu suchen, das sich bekanntlich von dem Gefüge ge kneteten Materials unterscheidet.
Es ist bereits bekannt, dem nachteiligen Einfluss des Gefüges auf die Güte der Oberfläche von Guss- und Knetmaterial bei der Erzeugung von Spiegelglanz z. B. durch Homogenisieren der Werkstücke vor der Oberflächenbehandlung zu begegnen. Die auf diese Weise zu erzielenden Reflexionswerte sind bei Guss- stücken jedoch noch unzureichend, da sie erheblich unter denen von geknetetem Material liegen.
Durch das Verfahren gemäss vorliegender Erfin dung ist es nunmehr möglich, auch die Oberflächen von Gussstücken aus Aluminium und Aluminium legierungen mit Spiegelglanz zu versehen, der dem auf geknetetem Material zu erzielenden nicht nachsteht. Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemässe Ver fahren, bei Anwendung auf Gegenstände aus ge knetetem Material eine bisher nicht erreichbare Stei gerung des Spiegelglanzes zu erzielen.
Von besonderer Wichtigkeit ist es jedoch, dass das erfindungsgemässe Verfahren die Aufbringung eines hochwertigen Spiegelglanzes ermöglicht, wenn die Gegenstände, sowohl solche aus Guss- als auch aus Knetmaterial, aus solchem Aluminium bzw. solchen Aluminium- Legierungen gefertigt sind, deren mindere Reinheit bisher die Erzielung des angestrebten Spiegelglanzes nicht gestattete. Der Fortschritt des erfindungsge mässen Verfahrens erstreckt sich somit, kurz gesagt, in folgende drei Richtungen: 1.
Auf die Aufbringung eines Spiegelglanzes auf Gussmaterial, 2. auf die Verbesserung des bisherigen Spiegel glanzes auf Knetmaterial, und 3. auf die Verbesserung des Spiegelglanzes auf Gegenständen aus Aluminium bzw. Aluminium- Legierungen minderer Reinheit.
Es wurde die überraschende Feststellung ge macht, dass Spiegelglanz auf Gussstücken aus Aluminium und Aluminium-Legierungen erhalten werden kann, dessen Güte dem üblichen Re flexionsvermögen von geknetetem Material durch aus gleichwertig ist, wenn die Gussstücke durch genügend langzeitige Glühung bei hohen, vor zugsweise nahe unterhalb der Solidustemperatur lie genden Temperaturen vorbehandelt werden und ihr Gefüge auf diese Weise über die Homogenisierung hinaus in den Rekristallisationszustand übergeführt wird. Nach grundlegenden Untersuchungen von H.
Röhrig [Zeitschrift für Metallkunde, 27, (1935), 175/9] beruht die Rekristallisation des Gussgefüges darauf, dass nach Überführung der im Aluminium werkstoff enthaltenen Beimengungen in feste Lösung und nach Ausgleich gewisser bestehender Konzen trationsunterschiede eine Korngrenzenverschiebung erfolgt. Somit beruht die im Vergleich zu nur homo genisiertem Material erzielte weitere Verbesserung der Oberflächengüte von Gussstücken erfindungs gemäss auf der durch die Rekristallisation bewirkten Gefügewandlung.
Bei einer Wärmebehandlung in Temperaturbereichen, die eine Rekristallisation noch nicht hervorrufen, sondern nur zu einer Homogeni sierung führen, konnte auch die vorerwähnte wesent liche Erhöhung der Reflexionswerte an Aluminium gussstücken nicht festgestellt werden.
Die Temperaturen, die für diese Glühbehandlung erforderlich sind, sind abhängig von der Zusammen setzung des Werkstoffes, während die Dauer der Behandlung, eventuell mit Rücksicht auf die Mate rialdicke, so zu bemessen ist, dass der rekristallisierte Zustand infolge der Gefügewandlung mit Sicherheit eingetreten ist. Die Behandlungstemperatur zur Her beiführung der Rekristallisation liegt zweckmässig so nahe unterhalb der Solidustemperatur, dass noch keine Schädigung des Werkstoffes eintritt, aber stets über der Temperatur, bei der nur eine Homogenisierung erfolgt.
Wird ein solches rekristallisiertes Gussmaterial einer mechanischen Verformung durch Walzen, Pres sen, Schmieden oder dergleichen unterworfen, dann zeigt sich in überraschender Weise, dass sich die durch Rekristallisation erlangte Möglichkeit einer Verbesse rung des Spiegelglanzes durch die nachfolgende Ver formung nicht wieder verliert, sondern dass die aus derartigem Halbzeug hergestellten Gegenstände nach der Oberflächenbehandlung wesentlich höhere Re flexionswerte aufweisen als solche, bei denen der Gussblock nicht rekristallisiert wurde.
Somit lässt sich eine Steigerung des Spiegelglanzes auf Gegenständen auch erreichen, wenn der im Gusszustand rekristalli- sierte Werkstoff anschliessend verformt wurde und erst dann der Glanzbehandlung unterzogen wird.
Es wurde weiterhin gefunden, dass nach der erfin dungsgemässen Rekristallisation des Gefüges des Aus- gangsblockes jede weitere während des Verformungs- prozesses notwendige Zwischenglühung durchgeführt werden kann, ohne dass die Verbesserung der Glänz- barkeit verlorengeht. Bei Zwischenglühung ist aber darauf Rücksicht zu nehmen, dass das durch die Verformung zertrümmerte Rekristallisationsgefüge bei längerer Erhitzungsdauer eine Kornvergröberung erfährt.
Diese kann bei der Weiterverarbeitung, wie beim Biegen, Drücken und Tiefziehen eine uner wünschte Narbigkeit der Oberfläche zur Folge haben. Es ist deshalb zweckmässig, die Dauer der Erhitzung bei den erforderlichen Zwischenglühungen möglichst kurz zu bemessen, wenn eine weitere Verformung beabsichtigt ist. Eine solche Zwischenglühung kann beispielsweise im Salzbad oder Durchlaufofen durch geführt werden, weil hierbei die gewünschte Tempe ratur in kürzester Zeit erreicht wird.
Bei Gegenständen im Gusszustand führt die Re- kristallisation zwar auch zu einer Gefügevergröbe- rung. In diesem Fall ist diese aber unschädlich und stört in keiner Weise, sofern eine Weiterverformung nicht mehr stattfindet.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann im Hin blick auf die praktische Verwendbarkeit der Werk stoffe insbesondere Anwendung finden auf Gegen stände aus Aluminium-Werkstoffen, die bis zu 3 % Magnesium bis zu 1 % Silicium bis zu 0,06 % Eisen enthalten.
Auffällig ist weiterhin, dass es für die erzielbare Güte des Spiegelglanzes oft unwesentlich ist, ob die Rekristallisation am Gussblock vorgenommen wird oder ob sie im Laufe der anschliessenden Verformung in einem beliebigen Fertigungsstadium erfolgt.
So kann z. B. bei der Herstellung von Stossstangen aus Pressprofilen aus aushärtbaren Legierungen die Rekristallisationsbehandlung zweckmässig nach abge schlossener Formgebung in einem Arbeitsgang mit der für die Aushärtung erforderlichen Lösungsglü- hung durchgeführt werden, indem die angewandte Temperatur über die zum Lösungsglühen benötigte Temperatur hinaus bis zu einem Punkt dicht unter der Solidustemperatur erhöht wird. Die derart be handelten fertigen Stossstangen zeigen nach einer Glänzbehandlung eine wesentlich gesteigerte Ober flächenreflexion.
Beispiel für die Rekristallisätion von Walzmate- rial im bereits verformten Zustand: Bei der Herstellung von Blechen ist es möglich und u. U. zweckmässig, die Rekristallisation des Werkstoffes nach einer mehr oder weniger erfolgten Abwalzung von 10 bis 90 1/o vorzunehmen. Die in diesem Stadium rekristallisierten Blöcke bzw. Vor- walzbänder werden in derselben bekannten Weise weiter zu Blechen ausgewalzt wie nicht rekristalli- sierte Materialien.
Ein Beispiel für die Rekristallisation bei fertigen Gegenständen aus Blechen bieten Radkappen für Kraftfahrzeuge aus AlMgSi-Legierungen. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, Radkappen erst nach end gültiger Formgebung zu rekristallisieren und sie dann der Glänzbehandlung zu unterwerfen.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren, den Werkstoff vor der Oberflächenbehandlung der Gegen stände einer Rekristallisationsglühung zu unterziehen, ist, wie die Gegenüberstellung von Beispielen mit rekristallisiertem und nicht rekristallisiertem Gefüge in der nachstehenden Tabelle zeigt, stets eine deut liche Verbesserung der Oberflächengüte zu erzielen, jedoch kann im einzelnen für den Grad der Ober flächengüte u. a. auch das gewählte Glänzverfahren eine Rolle spielen.
Es wurde nämlich ferner gefunden, dass eine be sonders grosse Verbesserung des Spiegelglanzes auf Gegenständen von Aluminium oder Aluminiumlegie rungen dann erreicht werden kann, wenn eine be stimmte Folge von Verfahrensschritten mehrerer Be handlungsmethoden angewandt wird, und zwar durch Kombination der Rekristallisation des Werkstoffes mit mindestens zwei anschliessend durchgeführten mecha nischen Oberflächenbehandlungen des Gegenstandes unter vorzugsweiser Zwischenschaltung einer chemi schen Beizung vor der letzten mechanischen Behand lungsstufe.
Die mechanische Oberflächenbehandlung besteht vorzugsweise aus der Bearbeitung der Ober fläche mit trockenen oder pastenförmigen Mitteln, beispielsweise mit Hilfe von handelsüblichen fett haltigen Pasten, einerseits, und einer Fertigbehand lung mit Aufschlämmungen von Poliermitteln in Flüssigkeiten, wie beispielsweise Polierrot in Alkohol oder Wasser, anderseits. Je nach dem Oberflächen zustand wird die Trockenbehandlung zweckmässig weiter abgestuft in ein Vorschleifen mit gröberen Mitteln und ein Vorpolieren mit feineren Mitteln.
Eine bedeutende Steigerung des Spiegelglanzes und eine Verkürzung der Nasspolierzeit lässt sich da durch erzielen, dass die Werkstücke noch einer zusätz lichen Beizung ausgesetzt werden, die zwischen das Vorpolieren und das Fertigpolieren als Zwischenbe handlung eingeschaltet wird. Für die Beizung wird beispielsweise eine l0o/oige Natronlauge verwendet.
Das vorstehend geschilderte mechanische Polier verfahren kann in Verbindung mit der erfindungs gemässen, durch Wärmebehandlung erreichten Rekri- stallisation des Gefüges von Gegenständen aus Knet- material bereits wesentliche Fortschritte in bezug auf den erzielbaren Spiegelglanz bringen. Besonders erfolgreich ist das Verfahren bei dessen Anwendung auf Gegenstände im Gusszustand.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist zunächst grundsätzlich für alle Aluminiumwerkstoffe anwend bar, die im Gusszustand einer Rekristallisation unter worfen werden können. Darüber hinaus ist es auch für Aluminiumwerkstoffe geeignet, die sich im Guss zustand infolge ihres minderen Reinheitsgrades nicht mehr rekristallisieren lassen, bei denen aber eine Re- kristallisation im bereits verformten Zustand möglich ist.
Daher kommt es nicht nur für Reinstaluminium selbst, sondern auch für Aluminium und Aluminium- Legierungen geringeren Reinheitsgrades in Frage, insbesondere für solche, die bisher auf Grund ihres Eisengehaltes nicht mit einem Spiegelglanz versehen werden konnten. Durch das erfindungsgemässe Ver fahren ist somit ein Weg aufgezeigt, eine grosse An zahl von Aluminiumwerkstoffen auch in Gussform dekorativen Zwecken zuzuführen.
Der durch das erfindungsgemässe Verfahren er zielte Fortschritt sei durch die Gegenüberstellung der in der folgenden Tabelle zusammengestellten Beispiele näher belegt.
Um zahlenmässige Vergleichswerte zu erhalten, wurde der auf den Proben erzielte Spiegelglanz als gerichtete Reflexion gemessen und in %, bezogen auf einen Silberspiegel, angegeben.
Die in der Tabelle angeführten Verfahrensschritte: Im gekneteten Zustand rekristallisiert A = Trockenpolieren, B = Beizen, C = Nasspolieren, D = chemisch Glänzen, E - anodisch Oxydieren, F - Lackieren seien nachstehend näher beschrieben.
Im gekneteten Zustand rekristallisiert, wie in Bei spiel 16 und 17 angegeben, ist wie folgt zu verstehen: Der Ausgangsblock wurde bis auf 10 mm Stärke warm abgewälzt, dann von 10 auf 4 mm im kalten Zustand gewalzt. Das 4 mm-Blech wurde 8 Stunden bei 600 C rekristallisiert und dann von 4 auf 1,5 mm kalt fertiggewalzt.
Die Oberflächenbehandlung A bis F wurde im einzelnen wie folgt durchgeführt: <I>A = Trockenpolieren.</I>
Unter Anwendung einer Schwabbelscheibe aus Nessel von 300 mm Durchmesser und 40 mm Breite wurde mittels einer Polierpaste, bestehend aus 66 Teilen feiner Tonerde, 26 Teilen Stearin, 6 Teilen Montanwachs und 2 Teilen Vaseline bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 50 m je Sekunde während zwei Minuten poliert. Bei den Beispielen 1, 2, 14, 18-20, 24 und 25 wurde mit einer fett haltigen Schmirgelpaste vor obiger Behandlung vor geschliffen. <I>B = Beizen.</I>
Die Proben wurden in 10 % iger Natronlauge von 55 C während 30 Sekunden getaucht, anschliessend in Wasser gespült und dann in 20 0/miger Salpeter säure von Raumtemperatur durch kurzzeitiges Ein tauchen neutralisiert und abermals in Wasser gespült. <I>C =</I> Nasspolieren.
Zum Nasspolieren wurden 300 cm3 einer käuf lichen Aufschlämmung von Polier-Tonerde (Nr. 3 der Firma Jean Wirtz, Düsseldorf) mit einem Liter Was ser verdünnt und danach 1,3 Gramm mittelviskose Oxyäthylmethylcellulose ( < cTylose SL 400 , geschützte Marke von Kalle u. Co., Wiesbaden-Biebrich) zuge- setzt.
Die benutzte Schwabbelscheibe bestand aus mehreren saugfähigen, weichen, gesteppten Baumwoll- Lagen, wobei mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe von 20 Metern je Sekunde gearbeitet wurde. Der Durchmesser der Scheibe betrug 300 mm und die Breite 40 mm. Die angegebene Aufschlämmung wurde durch eine Brause kontinuierlich auf die Scheibe aufgetragen. Die Dauer des Nasspolierens betrug 10 Minuten.
Nach dem Nasspolieren wurden die Proben mit Wasser abgebraust.
<I>D = chemisch Glänzen.</I>
Die Proben wurden 30 Sekunden in ein 551>C heisses Bad mit 125g Ammoniumhydrogenfluorid, 170 cm-3 techn. reine konzentrierte Salpetersäure (53 % ig), 0,05g Bleinitrat und 5 g Gummiarabikum je Liter eingetaucht, darauf im fliessenden Wasser gespült, in 36 0/aige Salpetersäure kurz getaucht und nochmals mit fliessendem Wasser nachgespült.
<I>E =</I> anodisch <I>Oxydieren.</I>
Die Gegenstände wurden für das Aufbringen einer anodisch erzeugten Oxydschicht in einer 20 % !gen Schwefelsäure bei 18 C während 10 Minu- ten unter Anwendung einer Stromdichte von 1,5 Amp./dmz behandelt. Die auf diese Weise erzielte Schichtdicke beträgt etwa 5 Mikron.
<I>F = Lackieren.</I>
Die nasspolierten Gegenstände wurden nachein ander in destilliertem Wasser abgespült, anschliessend in Äthylalkohol getaucht, in einem 50 C warmen Luftstrom getrocknet, danach in Zaponlack getaucht und zum Trocknen aufgehängt.
Um der Empfindlichkeit der mit Spiegelglanz ver- sehenen Proben gegen mechanische und chemische Einwirkung und dergleichen vorzubeugen, sind der Praxis entsprechend alle in der Tabelle aufgeführten Proben mit einer Schutzschicht nach E oder F ver sehen worden.
EMI0004.0042
<I>Tabelle</I>
<tb> Oberflächenbehandlung
<tb> Wärmebehandlung <SEP> des <SEP> Werkstoffes <SEP> A <SEP> = <SEP> trocken <SEP> poliert <SEP> Gerichtete
<tb> Beispiel <SEP> B <SEP> = <SEP> gebeizt
<tb> Werkstoffzusammensetzung <SEP> Endzustand <SEP> Temperatur <SEP> Zeit <SEP> im <SEP> Zustand <SEP> C <SEP> = <SEP> nass <SEP> poliert <SEP> Reflexion
<tb> Nr.
<tb> C <SEP> h <SEP> D <SEP> = <SEP> chemisch <SEP> geglänzt <SEP> o
<tb> E <SEP> = <SEP> anodisch <SEP> oxydiert
<tb> F <SEP> = <SEP> lackiert
<tb> 1 <SEP> 2,01 <SEP> ä <SEP> Mg, <SEP> 0,12 <SEP> % <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> keine <SEP> Vorbehandlung <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 46
<tb> 0,035 1/o <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> Al
<tb> 2 <SEP> 2,01 <SEP> % <SEP> Mg, <SEP> 0,12% <SEP> Si,
<SEP> Guss <SEP> 550 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 57
<tb> 0,035% <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> homogenisiert
<tb> 3 <SEP> 2,0 ,ö <SEP> Mg, <SEP> 0,01 <SEP> % <SEP> Cu, <SEP> Guss <SEP> 500 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> D <SEP> @-- <SEP> E <SEP> 70
<tb> 0,012% <SEP> Zn, <SEP> 0,066% <SEP> Si, <SEP> homogenisiert
<tb> 0,033 ö <SEP> Fe, <SEP> 0,025% <SEP> Mn,
<tb> Rest <SEP> Al
<tb> 4 <SEP> 0,57% <SEP> Mg, <SEP> 0,02911/o <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 500 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 76
<tb> 0,048% <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> homogenisiert
<tb> 5 <SEP> 1,92% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,033%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 500 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 70
<tb> 0,0660,% <SEP> Si,
<SEP> Rest <SEP> Al <SEP> homogenisiert
<tb> 6 <SEP> 2,94% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,033%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 500 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A- <SEP> -; <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 32
<tb> <B>0,066%</B> <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> Al <SEP> homogenisiert
<tb> 7 <SEP> 0,6 <SEP> ;
ö <SEP> Mg, <SEP> <B>0,003%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> keine <SEP> Vorbehandlung <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 85,2
<tb> Rest <SEP> Al
<tb> 8 <SEP> 0,6% <SEP> Mg, <SEP> 0,024% <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> keine <SEP> Vorbehandlung <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> -'- <SEP> E <SEP> 77,1
<tb> Rest <SEP> Al
<tb> 9 <SEP> 0,6 o <SEP> Mg, <SEP> <B>0,056%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> keine <SEP> Vorbehandlung <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 60,2
<tb> Rest <SEP> Al
<tb> 10 <SEP> <B>0,7%</B> <SEP> Mg, <SEP> <B>0,051%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 68
<tb> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 11 <SEP> <B>0,7%</B> <SEP> Mg, <SEP> 0,051 <SEP> % <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> C <SEP> + <SEP> E <SEP> 72,
4
<tb> Rest <SEP> Al <SEP> rekristallisiert
EMI0005.0001
<I>Tabelle</I> <SEP> (Fortsetzung)
<tb> Oberflächenbehandlung
<tb> Wärmebehandlung <SEP> des <SEP> Werkstoffes <SEP> A <SEP> = <SEP> trocken <SEP> poliert <SEP> B <SEP> = <SEP> gebeizt <SEP> Gerichtete
<tb> Beispiel <SEP> Werkstoffzusammensetzung <SEP> Endzustand <SEP> Temperatur <SEP> Zeit <SEP> im <SEP> Zustand <SEP> C <SEP> = <SEP> nass <SEP> poliert <SEP> Reflexion
<tb> Nr.
<tb> o <SEP> C <SEP> h <SEP> D <SEP> = <SEP> chemisch <SEP> geglänzt
<tb> E <SEP> = <SEP> anodisch <SEP> oxydiert
<tb> F <SEP> = <SEP> lackiert
<tb> 12 <SEP> <B>0,7%</B> <SEP> Mg, <SEP> <B>0,051%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> + <SEP> E <SEP> 80,2
<tb> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 13 <SEP> 2,30% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,
031%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> C <SEP> + <SEP> E <SEP> 68
<tb> 0,112% <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 14 <SEP> 2,01 <SEP> ä <SEP> Mg, <SEP> 0,12 <SEP> % <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> -f- <SEP> E <SEP> 83
<tb> 0,035% <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 15 <SEP> 2,0% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,010A</B> <SEP> Cu, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> -f- <SEP> E <SEP> 83
<tb> 0,012 iö <SEP> Zn, <SEP> 0,066% <SEP> Si, <SEP> rekristallisiert
<tb> 0,033 <SEP> % <SEP> Fe, <SEP> 0,025 <SEP> % <SEP> Mn,
<tb> Rest <SEP> Al
<tb> 16 <SEP> 2,30% <SEP> Mg, <SEP> 0,031% <SEP> Fe,
<SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> gekneteten <SEP> A <SEP> + <SEP> C <SEP> + <SEP> E <SEP> 67
<tb> 0,112 ö <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> Zustand
<tb> rekristallisiert
<tb> 17 <SEP> 2,30% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,031%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> gekneteten <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> -f- <SEP> E <SEP> 84
<tb> 0,112% <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> Zustand
<tb> rekristallisiert
<tb> 18 <SEP> 2,01% <SEP> Mg, <SEP> 0,12% <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 74
<tb> 0,035% <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 19 <SEP> 2,01'/', <SEP> Mg, <SEP> 0,12% <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 75
<tb> 0,035 e <SEP> Fe,
<SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 20 <SEP> 2,01 <SEP> % <SEP> Mg, <SEP> 0,12 <SEP> % <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 20 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 76
<tb> <B>0,035'/'o</B> <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 21 <SEP> <B>0,57%</B> <SEP> Mg, <SEP> <B>0,029%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 82
<tb> 0,048% <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 22 <SEP> <B>1,92%</B> <SEP> Mg, <SEP> <B>0,033%</B> <SEP> Fe, <SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 76
<tb> 0,066 ,ö <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 23 <SEP> 2,94% <SEP> Mg, <SEP> <B>0,033%</B> <SEP> Fe,
<SEP> Blech <SEP> 600 <SEP> 8 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> D <SEP> + <SEP> E <SEP> 70
<tb> 0,066% <SEP> Si, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 24 <SEP> 2,01% <SEP> Mg, <SEP> 0,12% <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> E <SEP> 43
<tb> 0,035\;
o <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 25 <SEP> 2,01% <SEP> Mg, <SEP> 0,12% <SEP> Si, <SEP> Guss <SEP> 600 <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Guss <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> + <SEP> F <SEP> 85
<tb> 0,035% <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert
<tb> 26 <SEP> <B>0,8%</B> <SEP> Mg, <SEP> 0,4% <SEP> Si, <SEP> Stossstange <SEP> 600 <SEP> 4 <SEP> im <SEP> Endzustand <SEP> A <SEP> + <SEP> B <SEP> + <SEP> C <SEP> -E- <SEP> E <SEP> 84
<tb> 0,029 <SEP> % <SEP> Fe, <SEP> Rest <SEP> A1 <SEP> rekristallisiert Die Beispiele 1-9 entsprechen dem Stand der Technik, während es sich bei den Beispielen 10-26 um erfindungsgemässe Beispiele handelt.
Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich im ein zelnen folgendes: <I>Beispiele 1 und 2</I> In den Beispielen 1 und 2 wurden Proben aus einer AlMg2-Legierung im Gusszustand entsprechend dem Stand der Technik behandelt. Die Proben wur den bei unterschiedlicher thermischer Vorbehandlung (Beispiel 1 ohne Vorbehandlung, das Gussstück in Beispiel 2 wurde in 8 Stunden bei 550 C homogenisiert) einer übereinstimmenden Oberflächen behandlung durch Trockenpolieren,
chemisches Glän zen und anodisches Oxydieren unterworfen. Die Werte der gerichteten Reflexion betrugen 46 bzw. 57%. <I>Beispiele 14,<B>18,</B> 19, 20 - im Vergleich zu</I> <I>den Beispielen 1 und 2</I> Die gleiche Gusslegierung wie in den Beispielen 1 und 2 wurde zum Unterschied zu diesen in den Beispielen 14, 18, 19 und 20 vor der Oberflächen behandlung im Gusszustand erfindungsgemäss rekri- stallisiert,
und zwar für die Proben der Beispiele 14 und 19 unter den gleichen Temperatur- und Zeit bedingungen (600 C - 15 Stunden), während in den Beispielen 18, 19, 20 die Dauer der bei 6000C durchgeführten Rekristallisationsbehandlung gestei gert wurde (8-15-20 Stunden).
Die nachfolgende Oberflächenbehandlung in den Beispielen 18, 19, 20 wurde übereinstimmend ent sprechend dem Stand der Technik in gleicher Weise wie bei den Proben der Beispiele 1 und 2 durchge führt. Die erzielten Reflexionswerte betrugen 74 bzw.
75 bzw. 76%. Die Probe 14 wurde dagegen nach der Rekristallisation unter den zur Erzielung eines Spiegelglanzes erfindungsgemäss als am günstigsten erkannten Verfahrensschritten, nämlich durch Trocken schleifen und -polieren, Beizen, Nasspolieren und anodisches Oxydieren weiter behandelt. Dabei wurde eine gerichtete Reflexion von 8311/o gemessen.
Im einzelnen ist ersichtlich, dass die in den Bei spielen 18 bis 20 erhaltenen Reflexionswerte nicht sehr voneinander abweichen, immerhin aber doch eine gewisse Steigerung infolge fortschreitender Ge fügewandlung erkennen lassen. Gegenüber den Bei spielen 1 und 2 - Stand der Technik - bedeuten die erhaltenen Reflexionswerte infolge der erfin dungsgemässen Rekristallisationsbehandlung einen be deutenden Fortschritt, insbesondere, wenn die Re- kristallisationsbehandlung mit weiteren Verfahrens schritten zur Erzeugung eines Spiegelglanzes kombi niert worden ist (Beispiel 14).
<I>Beispiele 3 und<B>15</B></I> Beispiel 3 betrifft die Behandlung eines Guss- gegenstandes aus einer anderen AlMg2-Legierung nach dem Stand der Technik. Die Probe wurde 8 Stunden bei 500 C homogenisiert, chemisch ge glänzt und anodisch oxydiert.
Der erzielte Spiegel- glanz wurde mit 70 % gerichteter Reflexion gemessen;
nach Beispiel 15 wurde an einem Gegenstand der selben Legierung, der 15 Stunden bei 600 C erfin dungsgemäss rekristallisiert und dann trocken poliert, gebeizt, nass poliert und anodisch oxydiert wurde, eine gerichtete Reflexion von 83 % erzielt;
dies ent- spricht einer Steigerung von rund 19%, wodurch der Fortschritt der erfindungsgemässen Behandlung auch an diesem Werkstoff belegt wird.
<I>Beispiele 24</I> lind <I>25 - im Vergleich zu Beispiel 14</I> Die Beispiele 24 und 25 betreffen Gussgegen- stände, deren thermische Vorbehandlung bei gleicher Zusammensetzung des Werkstoffes dieselbe wie bei Beispiel 14 gewesen ist (Rekristallisation bei 600 C während 15 Stunden). Die Oberflächenbehandlung war jedoch eine unterschiedliche.
In Beispiel 25 wurde an Stelle der im Beispiel 14 angewandten anodischen Oxydation eine Lackierung zum Schutz der Oberfläche gewählt, was 85% gerichtete Re- flexion ergab.
In Beispiel 24 wurde dagegen unter Verzicht auf ein Beizen und Nasspolieren nur trocken vorpoliert und anodisch oxydiert mit dem Ergebnis von nur 4311./o gerichtete Reflexion, was somit die Wirksamkeit der zusätzlichen Verfahrensstufen zur Erzielung eines Spiegelglanzes für die Beispiele 14 und 25 darlegt (Reflexionswerte: 83 bzw. 85()/o). <I>Beispiele 4 und 21</I> Die Beispiele 4 und 21 betreffen Bleche, deren Ausgangsblock aus einer Legierung der Gattung AIM,-Si im Gusszustand vorbehandelt wurde.
Im Bei spiel 4 ist der Block 8 Stunden bei 5003 C homoge nisiert und im Beispiel 21 während 8 Stunden bei 600 C rekristallisiert worden. Die anschliessende Oberflächenbehandlung war in beiden Fällen die gleiche (nach einem Vorpolieren chemisch Glänzen mit anschliessender anodischer Oxydation). Die nach dem Stand der Technik homogenisierte Probe ergab einen Reflexionswert von 76 0/ o, die erfindungs gemässe rekristallisierte Probe dagegen 82 0;\0 (gerich tete Reflexion). Auch hier zeigt sich der Fortschritt durch die Rekristallisationsbehandlung gemäss der Erfindung gegenüber der Homogenisierung nach dem Stand der Technik.
<I>Beispiele S und 22 bzw. 6 und 23</I> Die Beispielspaare 5 und 22 sowie 6 und 23 zeigen die gleiche Gegenüberstellung der unterschied lichen Wirkung einer Vorbehandlung durch Homoge nisieren bzw. Rekristallisieren des Ausgangsblockes im Gusszustand auf die Oberflächengüte der daraus gewalzten Bleche bei gleicher Oberflächenbehandlung. Hierbei sind AlMgSi-Legierungen mit höheren Mg- Gehalten als Werkstoff gewählt worden.
Die Werte der gerichteten Reflexion (70 und 76 .%o bzw. 32 und 70 %) lassen somit wieder deutlich die Überlegenheit der erfindungsgemässen Rekristallisationsbehandlung erkennen, besonders bei den hohen Magnesium gehalten der Beispiele 6 und 23.
<I>Beispiele 7, 8 und 9</I> Die Beispiele 7, 8 und 9 erhellen die ungünstige Wirkung von Aluminium-Werkstoffen geringerer Reinheit auf den erzielbaren Spiegelglanz bei Anwen dung der nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Die Proben wurden ohne Vorbehandlung des Werkstoffes unter Anwendung des bekannten chemischen Glänzverfahrens zuvor trocken poliert und nach dem Glänzen anodisch oxydiert.
Der dabei benutzte Aluminium-Werkstoff war in seinem Eisen- gehalt variiert: In Beispiel 7 betrug er 0,003 %, ent- sprechend dem hohen Reinheitsgrad von Reinstalu- minium,
und stieg bei Beispiel 8 auf 0,024 % und bei Beispiel 9 auf 0,056 %, entsprechend einem Werk- stoff geringer Reinheit.
In den erhaltenen Reflexions- werten (85,2 bzw. 77,1 bzw. 60,2 %) zeigt sich die Abhängigkeit des erzielbaren Spiegelglanzes vom Reinheitsgrad der Werkstoffe sehr deutlich.
<I>Beispiele 10, 11, 12 - im Vergleich mit Beispiel 9</I> In den Beispielen 10-12 ist ein Werkstoff, der dem im Beispiel 9 praktisch gleichwertig ist und welcher 0,051% Eisen enthält, im gegossenen Aus- gangsblock erfindungsgemäss rekristallisiert worden. Die anschliessende Oberflächenbehandlung der daraus hergestellten Bleche, die in den einzelnen Beispielen verschieden durchgeführt wurde (s.
Tabelle), erlaubt die bessere Wirkung des erfindungsgemässen und kom binierten Oberflächenbehandlungsverfahrens auf dem erzielbaren Spiegelglanz im Vergleich zum che mischen Glänzverfahren festzustellen. Die erzielte Reflexion stieg von 68 auf 80,
2%. Aus einem Ver- gleich zwischen den Beispielen 9 und 10 ergibt sich wiederum die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Rekristallisation auf die Qualität des erreichbaren Spiegelglanzes bei Aluminium-Werkstoffen geringerer Reinheit; es wurde eine Steigerung der Reflexion von 60,2 auf 680/9 gefunden. Bei Gegenüberstellung der Ergebnisse der Beispiele 11 und 12 zeigt sich die Wirkung des Beizens; die Reflexion wurde dadurch von 72,4 auf 80,21/o gesteigert.
<I>Beispiele 16 und 17 - im Vergleich zu Beispiel 13</I> Die Beispiele 16 und 17 betreffen Bleche gleicher Zusammensetzung, die gemäss vorliegender Erfindung im gekneteten Zustand während des Walzprozesses rekristallisiert worden sind. Ein Vergleich von Bei spiel 16 mit Beispiel 13, in dem derselbe Werkstoff im gegossenen Ausgangsblock rekristallisiert wurde, zeigt bei gleicher Oberflächenbehandlung praktisch die gleichen Reflexionswerte (67 bzw. 68 0/0). Hierbei ist bei der mechanischen Polierbehandlung keine Zwischenbeizung vorgenommen worden im Gegensatz zu Beispiel 17.
Ein Vergleich zwischen Beispiel 16 und 17 erlaubt daher die Feststellung der Wirkung einer Zwischenbeizung auf den erzielbaren Spiegel- glanz (Steigerung von 67 auf 84%, was eine Erhö- hung um 25,4 0/a" bezogen auf 67 %,
bedeutet).
<I>Beispiel 26</I> Im Beispiel 26 wird die Wirkung der Rekristalli- sation eines Blechgegenstandes aus einer AlMgSi- Legierung im fertig geformten Endzustand auf die Erzeugung des Spiegelglanzes gezeigt; in Verbindung mit den weiteren Verfahrensstufen ist ein hoher Spie- gelglanz von 84% erreicht worden.