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DE1284095B - Process for producing aluminum alloy sheets with high creep rupture strength - Google Patents

Process for producing aluminum alloy sheets with high creep rupture strength

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Publication number
DE1284095B
DE1284095B DEH53895A DEH0053895A DE1284095B DE 1284095 B DE1284095 B DE 1284095B DE H53895 A DEH53895 A DE H53895A DE H0053895 A DEH0053895 A DE H0053895A DE 1284095 B DE1284095 B DE 1284095B
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DE
Germany
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aluminum alloy
cold rolling
hot rolled
sheet
aluminum
Prior art date
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Pending
Application number
DEH53895A
Other languages
German (de)
Inventor
Doyle William Michael
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
High Duty Alloys Ltd
Original Assignee
High Duty Alloys Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Description

Aluminiumlegierungsbleche, die für die Außenhäute mäßige Diffusion von Kupfer und Magnesium in die von Überschallflugzeugen verwendet werden sollen, Plattierschicht zu vermeiden, wodurch, eine Vermüssen ihre hohe statische Zugfestigkeit auch noch minderung des durch die Plattierschicht gegebenen nach tausenden von Betriebsstunden bei den hohen Korrosionsschutzes verhindert wird.
Temperaturen haben, denen derartige Außenhäute 5 Es ist nun überraschend festgestellt worden, daß ausgesetzt sind. Ferner müssen solche Bleche eine durch geeignete Wahl der Dickenabnahme bei den hohe Kriech- und Zeitstandfestigkeit aufweisen. Die einzelnen Kaltwalzstichen und der Dauer und der Bleche können unplattiert verwendet werden oder auf Temperatur des Lösungsglühens Blech aus Aluminiumeiner oder beiden Oberflächen eine Plattierschicht aus legierungen noch zu beschreibender Zusammen-Reinaluminium, einer Al-Zn-Legierung mit 0,8 bis io setzung mit etwa gleichachsig ausgerichtetem Korn 1,2 °/0 Zink oder einer warmaushärtbaren, korrosions- hergestellt werden kann, welches klein genug ist, um beständigen AlMgSi-Legierung mit einer gleichen ' das Auftreten und die ungünstigen Wirkungen der Menge an Zink tragen. Die Dicke einer derartigen »Orangenhaut« nach dem Verformen zu verhüten, Plattierschicht liegt üblicherweise zwischen 3 und wobei das Blech außerdem nach dem Warmauslagern 7% der Gesamtdicke der plattierten Bleche. 15 einen wesentlichen besseren Kriechwiderstand auf-
Aluminum alloy sheets, which should be used for the outer skins moderate diffusion of copper and magnesium into those of supersonic aircraft, avoid a cladding layer, which prevents their high static tensile strength from being reduced by the cladding layer after thousands of hours of operation with the high corrosion protection .
Temperatures to which such outer skins have 5 It has now surprisingly been found that are exposed. Furthermore, such sheets must have a high creep and creep strength through a suitable choice of the decrease in thickness. The individual cold rolling passes and the duration and the sheets can be used unplated or at the temperature of the solution annealing sheet made of aluminum one or both surfaces a cladding layer of alloys still to be described pure aluminum, an Al-Zn alloy with 0.8 to io setting with about coaxially aligned grain 1.2 ° / 0 zinc or a warmaushärtbaren, corrosion can be produced which is small enough to be resistant AlMgSi alloy with an equal ', and the occurrence of the adverse effects of the wear amount of zinc. To prevent the thickness of such an "orange peel" after deformation, the cladding layer is usually between 3 and with the sheet metal also 7% of the total thickness of the clad sheets after artificial aging. 15 has a significantly better creep resistance

Derartige AlMgSi-Legierungen enthalten z. B. 0,4 weist.Such AlMgSi alloys contain z. B. 0.4 has.

bis 1,4 % Magnesium, 0,2 bis 1,3 % Silizium, 0,8 bis Gemäß der Erfindung ist bei einem Verfahren zumto 1.4% magnesium, 0.2 to 1.3% silicon, 0.8 to According to the invention, in a method for

1,2 °/0 Zink und bis 1,0 °/0 Mangan sowie bis 0,3% Herstellen von Aluminiumlegierungsblechen hoher1.2 ° / 0 of zinc and up to 1.0 ° / 0 and up 0.3% manganese producing aluminum alloy sheets of high

Chrom, Rest Aluminium mit den üblichen Verunreini- Zeitstandfestigkeit vorgesehen, daß eine Warmwalz-Chromium, the remainder aluminum with the usual impurity creep strength provided that a hot rolling

gungen. 20 platte aus einer Aluminiumlegierung der Zusammen-worked. 20 aluminum alloy plate composed of

Vorzugsweise wird für die Plattierung eine gemäß setzungFor the plating, preference is given to a setting according to

der British Standards Specification 1470 als »HS.30« - _ ,. 0 70/ of the British Standards Specification 1470 as "HS.30" - _,. 0 70 /

bezeichnete AlMgSi-Legierung verwendet, welche die 1 ί:'2tiWdesignated AlMgSi alloy, which has the 1 ί : '2tiW

folgende Zusammensetzung aufweist: Bis 0,1 % Kup- *'* ?£ Vhas the following composition: Up to 0.1% Kup- * '*? £ V

fer, 0,4 bis 1,3°/0 Magnesium, 0,5 bis 0,6% Silizium, a5 "'£* ? J ^f0/'fer, 0.4 to 1.3 ° / 0 magnesium, 0.5 to 0.6% silicon, a5 '"£ *? J ^ f 0 /'

0,4 bis 1 % Mangan, bis 0,3 % Chrom, bis 0,2 % Titan O'l ?JJ J»J JP 0.4 to 1% manganese, up to 0.3% chromium, up to 0.2% titanium O 'l? JJ J »J JP

und/oder andere kornverfeinernde Elemente, bis 0,1 % "'* Γ. itt 0'9and / or other grain-refining elements, up to 0.1% "'* Γ. itt 0 ' 9

Verunreinigungen Rest Aluminium Dieser AlMgSi- Aii(0 Impurities rest aluminum of this AlMgSi- Aii ( 0

Verunreinigungen, Rest Aluminium. Dieser AlMgSiImpurities, the remainder being aluminum. This AlMgSi

Legierung werden noch 0,8 bis 1,2% Zink zugesetzt,0.8 to 1.2% zinc are added to the alloy,

um die endgültige Legierung für die Plattierung zu 30to make the final alloy for cladding 30

erhalten. Diese Legierung ist im folgenden als »HS.30 hergestellt wird, daß die Warmwalzplatte einer Viel-obtain. This alloy is produced in the following as »HS.30, that the hot rolled plate of a multitude of

+ 1 % Zn« bezeichnet. zahl von Kaltwalzstichen unterzogen wird, bei denen+ 1% Zn «. number of cold rolling passes in which

Es ist allgemein bekannt, daß der Kriechwiderstand die Dickenabnahme jeweils nicht geringer als etwa von Aluminiumlegierungen durch die Korngröße des 12% und nicht größer als etwa 50% ist, daß zwischen Materials beeinflußt wird und daß mit zunehmender 35 den einzelnen Kaltwalzstichen ein Rekristallisierungs-Korngröße der Kriechwiderstand ansteigt. Anderer- glühen durchgeführt wird; daß das erwalzte Blech seits ist ein zu grobes Korn bei Blechen unerwünscht, anschließend zunächst bei einer Temperatur zwischen welche durch Biegen, Dehnen oder Ziehen verformt 525 und 545° C15 bis 50 Minuten lang einem Lösungswerden sollen, weil das Erzeugnis infolge einer der- glühen unterzogen und dann abgeschreckt und warm artigen Behandlung die unerwünschte Oberfläche 40 ausgelagert wird*; ■It is well known that the creep resistance decreases each thickness not less than about of aluminum alloys by the grain size of the 12% and no greater than about 50% that between Material is influenced and that with increasing 35 the individual cold rolling passes a recrystallization grain size the creep resistance increases. Other annealing is carried out; that the rolled sheet on the other hand, too coarse a grain is undesirable for sheet metal, then initially at a temperature between which are deformed by bending, stretching or pulling at 525 and 545 ° C for 15 to 50 minutes should become a solution because the product is subjected to a de-annealing and then quenched and warm like treatment the unwanted surface 40 is swapped out *; ■

erhalten kann, die als »Orangenhaut« bekannt ist. Gegebenenfalls enthält die Aluminiumlegierungknown as "orange peel". If necessary, the aluminum alloy contains

Durch Schmieden weiterzuverarbeitende Aluminium- noch eines oder mehrere der Metalle Antimon,Aluminum and one or more of the metals antimony to be further processed by forging,

legierungen können jedoch eine grobe, den Kriech- Beryllium, Cer, Chrom, Kobalt, Mangan, Molybdän,However, alloys can have a coarse creep beryllium, cerium, chromium, cobalt, manganese, molybdenum,

widerstand erhöhende Korngröße haben, weil ge- Niob, Silber, Vanadium, Zirkonium und Zink inResistance-increasing grain size because niobium, silver, vanadium, zirconium and zinc are in

schmiedete Werkstücke normalerweise nach ihrer 45 einer Menge bis zu je 0,3% und mit einer Gesamt-forged workpieces normally after their 45 an amount up to 0.3% each and with a total

Herstellung nicht weiter verformt werden. menge von nicht mehr als 1 0J0. Dabei kann der GehaltManufacturing cannot be further deformed. amount of not more than 1 0 J 0 . The salary can be

Es ist bekannt, Aluminiumlegierungsbleche aus an Silber um bis zu 0,5 % auf 0,8 % bei entsprechend rekristallisierten Warmwalzplatten herzustellen, indem erhöhter Gesamtmenge der Zusätze erhöht sein, wenn diese einer Vielzahl von Kaltwalzstichen mit einer der Kupfergehalt mindestens um denjenigen Prozentjeweiligen Dickenabnahme in der Größenordnung von 50 satz unter 2,5%-herabgesetzt ist, um den der Silber-50 bis 60% oder mehr unterzogen werden, wobei gehalt 0,5% überschreitet. Außerdem kann die AIuzwischen den einzelnen Stichen jeweils ein Rekristalll·- miniumlegierungnoch^inesoder mehrere der Elemente sierungsglühen durchgeführt wird. Nach einem darauf- , . Barium, Kalzium und Strontium in einer Gesamtmenge folgenden Lösungsglühen weist das Blech ein ver- von nicht mehr als 0,2% enthalten. Ferner kann sie hältnismäßig feines Korn auf, welches die Weiter- 55 eines oder mehrere der Elemente Zinn, Arsen, Wismut, verarbeitung durch Verformen erleichtert. Kadmium, Bor, Lithium, Natrium und Kalium bis zuIt is known to cut aluminum alloy sheets out of silver by up to 0.5% to 0.8% at a corresponding rate Manufacture recrystallized hot rolled plates by increasing the total amount of additives, if this of a large number of cold rolling passes with one of the copper content at least by that percentage decrease in thickness in the order of 50 rate below 2.5%, by that of the silver-50 to 60% or more, the content exceeding 0.5%. In addition, the AI can in between For each stitch, a recrystalline aluminum alloy or several of the elements annealing is carried out. After one on-,. Barium, calcium and strontium in one total following solution annealing, the sheet does not contain more than 0.2%. Furthermore, she can relatively fine grain, which contains one or more of the elements tin, arsenic, bismuth, processing facilitated by deformation. Cadmium, Boron, Lithium, Sodium and Potassium up to

Die endgültige Korngröße des Bleches wird haupt- einer Gesamtmenge von 0,1 % enthalten,
sächlich von der Dickenabnahme beim letzten Kalt- Ein nach dem letzten Kaltwalzstich durchgeführtes ■walzstich und von der Dauer und Temperatur des Erholungsglühen, das sich über einen Zeitraum von darauffolgenden Lösungsglühens bestimmt. Wird das 60 15 Minuten bis zu 3 Stunden bei einer Temperatur Blech beim letzten Kaltwalzstich um 1,5 bis 11% zwischen 150 und 3000C — also bei einer Temperatur seiner vorherigen Dicke heruntergewalzt, so ergibt sich unterhalb derjenigen, bei der das Kornwachstum bei dem darauffolgenden Lösungsglühen ein grobes stattfindet — erstreckt, verbessert den Kriechwider-Korn, stand des anschließend durch Lösungsglühen und
The final grain size of the sheet will mainly contain a total of 0.1%,
mainly on the decrease in thickness during the last cold rolling pass and on the duration and temperature of the recovery heat treatment, which is determined over a period of subsequent solution heat treatment. If the sheet is rolled down for 15 minutes to 3 hours at a temperature of 1.5 to 11% between 150 and 300 0 C - that is, at a temperature of its previous thickness during the last cold rolling pass, the result is below that at which the grain growth at the subsequent solution heat treatment takes place a coarse - extends, improves the creep resistance grain, then stood by solution heat treatment and

Es ist üblich, die Glühdauer des Lösungsglühens 65 Warmauslagern behandelten Bleches weiter. EineIt is customary to continue the annealing time of the solution annealing 65 artificial aging of treated sheet metal. One

auf einem Minimum zu halten, und zwar auf weniger gleichartige Verbesserung des Kriechwiderstandesto a minimum, namely to less uniform improvement in creep resistance

als 15 Minuten, um ein Anwachsen des Korns zu ver- wurde bei einem Blech festgestellt, das zwischen demthan 15 minutes to stop grain growth was found on a sheet placed between the

meiden und im Falle plattierter Bleche eine über- letzten Kaltwalzstich und dem Lösungsglühen undavoid and, in the case of clad sheets, a final cold rolling pass and solution heat treatment and

dem anschließenden Warmauslagern über einige Monate bei Raumtemperatur ausgelagert worden war.the subsequent artificial aging had been aged for a few months at room temperature.

Die Verbesserung des Kriechwiderstandes tritt noch deutlicher hervor, wenn die Barren vor dem Warmwalzen nicht homogenisiert werden.The improvement in creep resistance is even more noticeable when the billets are pre-hot-rolled cannot be homogenized.

Im Falle einer aus anderen Gründen erwünschten Homogenisierungsglühung werden die Barren bei oder geringfügig unterhalb derjenigen Temperatur, bei welcher nach dem Kaltwalzen das Lösungsglühen durchgeführt wird, je nach ihrer Dicke und ihrem Gewicht etwa 10 bis 48 Stunden lang geglüht. Danach werden die Barren entweder auf die zum Warmwalzen erforderliche Temperatur abgekühlt und unmittelbar daran anschließend warmgewalzt oder auf Raumtemperatur abgekühlt und vor dem Warmwalzen wieder auf die erforderliche Temperatur erwärmt.In the case of a homogenization annealing that is desired for other reasons, the bars are at or slightly below the temperature at which the solution heat treatment after cold rolling is carried out, depending on their thickness and weight, annealed for about 10 to 48 hours. Thereafter the bars are either cooled to the temperature required for hot rolling and immediately then hot-rolled or cooled to room temperature and before hot-rolling reheated to the required temperature.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Aluminiumlegierungen werden vorzugsweise in einem üblichen halbkontinuierlichen oder kontinuierlichen Gießverfahren hergestellt.The aluminum alloys used according to the invention are preferably used in a conventional semi-continuous or continuous casting process produced.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Blech weist einen Korndurchmesser zwischen 0,04 und 0,017 mm auf. Das Blech ist ohne das Auftreten einer »Orangenhaut« verformbar, und sein Kriechwiderstand ist wesentlich höher als derjenige von üblich hergestellten Blechen. Wenn die Korngröße eines lösunggeglühten Bleches 0,064 mm überschreitet, so bildet sich bei einer anschließenden Verformung durch Biegen, Ziehen oder Dehnen mit großer Wahrscheinlichkeit die »Orangenhaut«. Arbeitsgänge mit starken Verformungen können sogar zu sichtbaren Zwischenkornrissen an der Blechoberfläche führen.Sheet metal produced with the method according to the invention has a grain diameter between 0.04 and 0.017 mm. The sheet metal can be deformed without the appearance of an "orange peel" and its creep resistance is significantly higher than that of commonly produced sheet metal. When the grain size of a solution-annealed sheet exceeds 0.064 mm, a subsequent deformation occurs by bending, pulling or stretching the "orange peel" is very likely. Operations with severe deformations can even lead to visible intergrain cracks on the sheet metal surface.

Beispiele von plattierten Aluminiumlegierungsblechen und Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß der Erfindung werden nachstehend im einzelnen beschrieben und ihre Eigenschaften mit denen von Blechen verglichen, die in von der Erfindung abweichenden gewöhnlichen Verfahren und Sonderverfahren hergestellt sind.Examples of clad aluminum alloy sheets and processes for their manufacture according to FIG Invention are described in detail below and their properties with those of sheet metal compared those produced in the usual processes and special processes deviating from the invention are.

Beispiel 1example 1

Sieben plattierte Bleche, die im folgenden mit A bis G bezeichnet sind, enthalten innerhalb folgender Grenzen variierte Legierungsbestandteile:Seven clad sheets, designated A through G below, include within the following Limits varied alloy components:

2,35 bis 2,65% Cu,
1,35 bis 1,65% Mg, 0,18 bis 0,22% Si, 0,95 bis 1,15% Fe, 1,00 bis 1,30% Ni, 0,05 bis 0,10% Ti, 5
2.35 to 2.65% Cu,
1.35 to 1.65% Mg, 0.18 to 0.22% Si, 0.95 to 1.15% Fe, 1.00 to 1.30% Ni, 0.05 to 0.10% Ti, 5

Aluminium und Spuren von einem oder mehreren der zusätzlichen, oben erwähnten Elemente bilden den Rest. Zur Herstellung derselben wurden nicht homogenisierte Barren der obigen Zusammensetzung inAluminum and traces of one or more of the additional elements mentioned above form the Remainder. To produce the same, non-homogenized bars of the above composition were used in

ίο üblicher Weise beidseitig durch Warmwalzen plattiert. Die Plattierung hatte eine Nenndicke von 5% der Gesamtdicke des jeweiligen Bleches.ίο Usually clad on both sides by hot rolling. The cladding had a nominal thickness of 5% of the total thickness of the respective sheet.

Die Plattierung für die Bleche A, B, C und D bestand aus handelsüblichem Reinaluminium mit 0,8 bis 1,2 % Zink. Für die Bleche E, F und G wurde als Plattierung eine warmaushärtbare, korrosionsfeste Legierung verwendet, die aus handelsüblichem Reinaluminium mit ungefähr 0,7 % Magnesium, 1,0 % Silizium, 0,55% Mangan und etwa 1,0%Zink sowieThe plating for sheets A, B, C and D consisted of commercially available pure aluminum with 0.8 up to 1.2% zinc. For the plates E, F and G, a thermosetting, corrosion-resistant plating was used Alloy used, which is made of commercially available pure aluminum with approximately 0.7% magnesium, 1.0% silicon, 0.55% manganese and about 1.0% zinc as well

ao den üblichen Verunreinigungen bestand.ao consisted of the usual impurities.

Die Bleche wurden dann durch Kaltwalzen weiterverarbeitet. Die Dickenabnahmen bei den Kaltwalzstichen vor und nach dem letzten Rekristallisierungsgiühen sind in Tabelle 1 aufgeführt. Zwecks Rekristallisation wurden die Bleche zwischen den Kaltwalzstichen jeweils 6 bis 8 Stunden bei 360 bis 385° C geglüht. Blech A wurde anschließend in einem Salzbad 10 Minuten lang bei 53O0C lösungsgeglüht. Die Bleche B bis G wurden bei gleicher Temperatur 40 Minuten lang lösungsgeglüht. Nach dem Abschrecken wurden die Bleche beim üblichen Richten dem kleinstmöglichen Maß an Kaltverformung unterzogen, weil eine stärkere Kaltverformung in diesem Stadium eine ungünstige Auswirkung auf den späteren Kriechwiderstand hat. Alle Bleche wurden schließlich 20 bis 24 Stunden bei 1900C in einem Luftumwälzungsofen warmausgelagert.The sheets were then processed further by cold rolling. The thickness reductions in the cold rolling passes before and after the last recrystallization annealing are listed in Table 1. For the purpose of recrystallization, the sheets were annealed for 6 to 8 hours at 360 to 385 ° C. between the cold rolling passes. A sheet was then solution heat treated in a salt bath for 10 minutes at 53o C 0. The sheets B to G were solution annealed for 40 minutes at the same temperature. After quenching, the metal sheets were subjected to the smallest possible degree of cold deformation during normal straightening, because greater cold deformation at this stage has an unfavorable effect on the subsequent creep resistance. All sheets were finally artificially aged 20 to 24 hours at 190 0 C in an air circulation oven.

Proben der warmausgehärteten Bleche wurden auf Korngröße der Kernlegierung untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Quer zur Richtung des abschließenden Walzens entnommene Proben wurden in einem üblichen Zeitabstandversuch auf ihren Kriechwiderstand untersucht. Die bleibende Kriechdehnung dieser Proben nach einer 500 Stunden währenden Belastung von etwa 18,9 kp/mm2 bei 1500C ist ebenfalls in Tabelle 1 gezeigt.Samples of the artificially hardened sheets were examined for the grain size of the core alloy. The results are shown in Table 1. Samples taken transversely to the direction of the final rolling were tested for their creep resistance in a customary time interval test. The permanent creep of these samples after 500 hours-long exposure of about 18.9 kp / mm 2 at 150 0 C is also shown in Table 1 below.

Tabelle 1Table 1

PlattierungPlating

Al99 + l°/„Zn | HS. 30 + 1 % ZnAl99 + 1 ° / "Zn | HS. 30 + 1% Zn

Bezeichnung des BlechesDesignation of the sheet

B I C I D I E I F I GB I C I D I E I F I G

Dickenabnahme in % beim Kaltwalzstich
vor dem letzten Rekristallisierungsglühen..
Thickness decrease in% in the cold rolling pass
before the last recrystallization annealing.

Dickenabnahme in % beim Kaltwalzstich
nach dem letzten Rekristallisierungsglühen
Thickness decrease in% in the cold rolling pass
after the last recrystallization annealing

Blechdicke in mm Sheet thickness in mm

Korngröße in mm nach Warmauslagerung..Grain size in mm after artificial aging ..

Bleibende Kriechdehnung in % nach 500
Stunden Belastung mit 18,9 kp/mm2 bei
1500C
Permanent creep strain in% after 500
Hours load of 18.9 kp / mm 2
150 0 C

5555

47
1,64
47
1.64

0,0250.025

0,0270.027

0,1950.195

3737 4141 3737 3737 3737 1515th 2424 2727 5555 1515th 1,641.64 1,641.64 1,401.40 0,900.90 1,651.65 0,035
bis
0,038
0.035
until
0.038
0,030
bis
0,032
0.030
until
0.032
0,025
bis
0,027
0.025
until
0.027
0,0200
bis
0,0224
0.0200
until
0.0224
0,035
bis
0,038
0.035
until
0.038
0,0930.093 0,1060.106 0,1200.120 0,1310.131 0,0760.076

3737

27 1,4027 1.40

0,030 bis 0,0320.030 to 0.032

0,1070.107

Ein Vergleich der Bleche untereinander, die mit der nicht warmaushärtbaren Plattierung Al 99 +1 % Zink plattiert sind, zeigt, daß die gemäß der Erfindung hergestellten Bleche B, C und D eine zweckmäßige kleine ,Korngröße haben und gleichzeitig einen beträchtlich größeren Kriechwiderstand aufweisen als das Blech A, das in einem üblichen Verfahren hergestellt wurde.A comparison of the sheets with one another, those with the non-thermosetting cladding Al 99 +1% zinc clad shows that sheets B, C and D made according to the invention are suitably small , Have grain size and at the same time have a considerably greater creep resistance than sheet A, which was produced in a conventional process.

In gleicher Weise haben die Bleche F und G, die gemäß der Erfindung hergestellt und mit der warmaushärtbaren Plattierung aus HS.30 + l%Zink versehen wurden, eine geringere Korngröße, und ihr Kriechwiderstand ist wesentlich höher als der des entsprechenden Bleches E, das in einem aus dem Rahmen der Erfindung herausfallenden Sonderverfahren hergestellt wurde.In the same way, the sheets F and G made according to the invention and with the thermosetting Plating from HS.30 + 1% zinc were provided, a smaller grain size, and her Creep resistance is much higher than that of the corresponding sheet E, which is in one out of the frame The special process falling out of the invention was produced.

Beispiel2Example2

Als Beispiel für die Wirkung des »Erholungsglühens« ohne vorheriges Homogenisieren der gegossenen Barren wurden einige wie die Bleche C und F ao zusammengesetzte und hergestellte Bleche nach dem letzten Kaltwalzstich gemäß Tabelle 1 2 Stunden lang bei 275° C geglüht und anschließend der Lösungsglühung im Salzbad während 30 Minuten bei 530° C unterworfen. Nach dem Abschrecken wurden die Bleche dann 20 Stunden lang bei 190° C warm ausgelagert und nach 500stündiger Belastung mit 18,9 kp/mm2 bei 1500C, wie im Beispiel 1, auf Korngröße und bleibende Kriechdehnung untersucht. Es zeigte sich, daß die Korngröße des aus Blech C hergestellten Bleches 0,030 bis 0,032 mm und die bleibende Kriechdehnung nur 0,083% betrug. Bei dem aus Blech F hergestellten Blech war die Korngröße nach dieser Behandlung 0,035 bis 0,038 mm, und die bleibende Kriechdehnung betrug nur 0,068 %.As an example of the effect of "recovery annealing" without prior homogenization of the cast ingots, some sheets composed and manufactured like sheets C and F ao were annealed for 2 hours at 275 ° C. after the last cold rolling pass according to Table 1 and then the solution heat treatment in a salt bath Subjected at 530 ° C for 30 minutes. After quenching, the sheets were stored for 20 hours then heat at 190 ° C and after 500 hours exposure to 18.9 kgf / mm 2 at 150 0 C, as in Example 1, examined for grain size and permanent creep. It was found that the grain size of the sheet made from sheet C was 0.030 to 0.032 mm and the permanent creep strain was only 0.083%. In the case of the sheet made from sheet F, the grain size after this treatment was 0.035 to 0.038 mm, and the permanent creep was only 0.068%.

Beispiel 3Example 3

Die Wirkung eines vorhergehenden Homogenisierens der gegossenen Barren mit und ohne auf das Kaltwalzen folgendem »Erholungsglühen« zeigt Beispiel 3: Ein Barren einer Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 wurde vor dem Warmwalzen 20 Stunden lang bei 520° C homogenisiert und wie die Bleche A bis D auf beiden Oberflächen mit einer etwa 5 % der Gesamtdicke des Bleches ausmachenden Plattierung versehen, die zu 99% aus handelsüblichem Reinaluminiüm und zu 1 % aus Zink bestand. Die aus dem Barren durch Warmwalzen erzeugte Warmwalzplatte wurde im wesentlichen in der gleichen Weise kalt gewalzt, wie Blech C im Beispiel 1. Ein Teil des Bleches wurde keiner »Erholungsglühung« nach dem Kaltwalzen unterzogen; dieser Teil wurde als Blech J bezeichnet. Ein zweiter Teil wurde nach dem Kaltwalzen 2 Stunden lang bei 285°C einem »Erholungsglühen« unterzogen; dieses Blech wurde als Blech K bezeichnet.The effect of a previous homogenization of the cast ingots with and without "recovery annealing" following the cold rolling is shown in Example 3: An ingot of a composition according to Example 1 was homogenized for 20 hours at 520 ° C. before hot rolling and, like sheets A to D, on both The surfaces were provided with a plating which made up about 5% of the total thickness of the sheet, 99% of which was commercially available pure aluminum and 1% of zinc. The hot-rolled plate produced from the billet by hot rolling was cold-rolled in essentially the same manner as sheet C in Example 1. Part of the sheet was not subjected to any "recovery annealing" after cold rolling; this part was designated as sheet J. A second part was subjected to a "recovery anneal" for 2 hours at 285 ° C after cold rolling; this sheet was referred to as sheet K.

Proben wurden von den beiden Blechen J und K abgeschnitten, lösungsgeglüht und bei den gleichen Temperaturen während gleicher Zeiten warmausgelagert, wie die Bleche von Beispiel 2. Die Proben wurden dann auf Korngröße und bleibende Kriechdehnung nach 500 Stunden Belastung mit 18,9 kp/mma bei 150° C geprüft. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 2 gezeigt.Samples were cut from the two sheets J and K, solution annealed and artificially aged at the same temperatures for the same times as the sheets from Example 2. The samples were then measured for grain size and permanent creep strain after 500 hours of loading at 18.9 kp / mm a tested at 150 ° C. The results of these experiments are shown in Table 2.

TabelleTabel

JJ 4242 Plattierung
A199 + l%Zink
Plating
A199 + 1% zinc
2424 BezeichnunjDesignation Dickenabnahme in % beim Kaltwalzstich vor dem
letzten Rekristallisierungsglühen
Thickness decrease in% in the cold rolling pass before
final recrystallization annealing
1,61.6
Dickenabnahme in % beim Kaltwalzstich nach dem
letzten Rekristallisierungsglühen
Thickness decrease in% in the cold rolling pass after
final recrystallization annealing
0,030
bis 0,032
0.030
to 0.032
Blechdicke in mm Sheet thickness in mm 0,0980.098 Korngröße in mm nach Warmauslagerung Grain size in mm after artificial aging Bleibende Kriechdehnung in % nach 500 Stunden
Belastung durch 18,9 kp/mm2 bei 150° C
Permanent creep strain in% after 500 hours
Load of 18.9 kp / mm 2 at 150 ° C
; des Bleches
K
; of the sheet
K
4242 2424 1,61.6 0,035
bis 0,038
0.035
to 0.038
0,0900.090

Claims (11)

Patentansprüche: 55Claims: 55 1. Verfahren zum Herstellen von Aluminiumlegierungsblechen hoher Zeitstandsfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß eine Warmwalzplatte aus einer Aluminiumlegierung der Zusammensetzung1. A method for producing aluminum alloy sheets of high creep strength, thereby characterized in that an aluminum alloy hot rolled plate of the composition 2.2 bis 2,7% Kupfer,2.2 to 2.7% copper, 1.3 bis 1,7 % Magnesium, 0,12 bis 0,25 % Silizium,1.3 to 1.7% magnesium, 0.12 to 0.25% silicon, 0,9 bis 1,2% Eisen,0.9 to 1.2% iron, 0,9 bis 1,4% Nickel, 0,02 bis 0,15% Titan, Rest Aluminium,0.9 to 1.4% nickel, 0.02 to 0.15% titanium, remainder aluminum, hergestellt wird, daß die Warmwalzplatte einer Vielzahl von Kaltwalzstichen unterzogen wird, bei denen die Dickenabnahme jeweils nicht wesentlich geringer als 12% und nicht wesentlich größer als 50% ist, daß zwischen den einzelnen Kaltwalzstichen ein Rekristallisierungsglühen durchgeführt wird, daß das erwalzte Blech anschließend zunächst bei einer Temperatur zwischen 525 und 5450C über eine Zeitdauer von 15 bis 50 Minuten einem Lösungsglühen unterzogen und danach abgeschreckt und warm ausgewalzt wird.is produced that the hot rolled plate is subjected to a large number of cold rolling passes, in which the decrease in thickness is not significantly less than 12% and not significantly greater than 50%, that a recrystallization annealing is carried out between the individual cold rolling passes, that the rolled sheet is then initially at a temperature between 525 and 545 0 C for a period of 15 to 50 minutes is subjected to a solution heat treatment and then quenched and rolled hot. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Warmwalzplatten aus einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, die zusätzlich eines oder mehrere der Metalle Antimon, Beryllium, Cer,2. Application of the method according to claim 1 to hot rolled plates made of an aluminum alloy according to claim 1, which additionally contains one or more of the metals antimony, beryllium, cerium, Chrom, Kobalt, Mangan, Molybdän, Niob, Silber, Vanadium, Zirkonium und Zink in einer Menge bis zu je 0,3 °/0 und in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 1 % enthält.Does not contain chromium, cobalt, manganese, molybdenum, niobium, silver, vanadium, zirconium, and zinc in an amount up to 0.3 per ° / 0 and in a total amount of 1%. 3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Warmwalzplatten aus einer Aluminiumlegierung, nach Anspruch 2, deren Silbergehalt um bis zu 0,5 % auf 0,8 °/0 bei entsprechend erhöhter Gesamtmenge der Zusätze erhöht sein kann, wenn der Kupfergehalt mindestens um denjenigen Prozentsatz unter 2,5 °/0 herabgesetzt ist, um den der Silbergehalt 0,5 °/0 überschreitet.3. Application of the method according to Claim 1 to hot rolled plates of an aluminum alloy according to claim 2, the silver content may be increased by up to 0.5% to 0.8 ° / 0 in accordance with increased total amount of additives, when the copper content at least to those percentage is / 0 decreased less than 2.5 °, exceeds by which the silver content is 0.5 ° / 0th 4. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Warmwalzplatten aus einer Aluminiumlegierung nach den Ansprüchen 1 bis 3, die noch eines oder mehrere der Elemente Barium, Kalzium und Strontium in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 0,2 °/0 enthält.4. Application of the method according to Claim 1 to hot rolled plates of an aluminum alloy according to claims 1 to 3, which does not include even one or more of the elements barium, calcium and strontium in a total amount of more than 0.2 ° / 0th 5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Warmwalzplatten aus einer Aluminiumlegierung nach den Ansprüchen 1 bis 4, die eines oder mehrere der Elemente Zinn, Arsen, Wismut, Kadmium, Bor, Lithium, Natrium und Kalium bis zu einer Gesamtmenge von 0,1% enthält. a5 5. Application of the method according to claim 1 to hot rolled plates made of an aluminum alloy according to claims 1 to 4, which contain one or more of the elements tin, arsenic, bismuth, cadmium, boron, lithium, sodium and potassium up to a total amount of 0.1% contains. a 5 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenabnahme der Warmwalzplatte bei jedem Kaltwalzstich zwischen 14 und 45% liegt.6. The method according to claim 1, characterized in that the decrease in thickness of the hot rolled plate is between 14 and 45% for each cold rolling pass. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsglühen bei einer Temperatur zwischen 528 und 535° C erfolgt.7. The method according to claim 1, characterized in that the solution heat treatment at a temperature takes place between 528 and 535 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmauslagern bei einer Temperatur von etwa 175 bis 2100C während etwa 4 bis 30 Stunden erfolgt.8. The method according to claim 1, characterized in that the artificial aging takes place at a temperature of about 175 to 210 0 C for about 4 to 30 hours. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech zwischen dem Kaltwalzen und dem Lösungsglühen einem Erholungsglühen während etwa 15 Minuten bis zu etwa 3 Stunden bei einer Temperatur zwischen etwa 150 und etwa 300° C unterzogen wird.9. The method according to claim 1, characterized in that the sheet between the cold rolling and the solution heat treatment, a recovery heat treatment for about 15 minutes to about 3 hours at a temperature between about 150 and about 300 ° C. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der warmzuwalzende Barren mit einer Plattierung versehen wird.10. The method according to claim 1, characterized in that the ingot to be hot-rolled with a plating is provided. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Barren eine Plattierung aus Reinaluminium, einer Al-Zn-Legierung mit etwa 0,8 bis 1,2 % Zink oder einer warmaushärtbaren, korrosionsbeständigen AlMgSi-Legierung mit 0,8 bis 1,2 % Zink, 0,4 bis 1,4% Magnesium, 0,2 bis 1,3% Silizium, 0 bis 1,0 % Mangan, 0 bis 0,3 % Chrom, Rest Aluminium neben den üblichen Verunreinigungen aufgebracht wird.11. The method according to claim 10, characterized in that a plating on the bars made of pure aluminum, an Al-Zn alloy with about 0.8 to 1.2% zinc or a thermosetting, corrosion-resistant AlMgSi alloy with 0.8 to 1.2% zinc, 0.4 to 1.4% magnesium, 0.2 to 1.3% silicon, 0 to 1.0% manganese, 0 to 0.3% chromium, the remainder aluminum in addition to the usual Impurities is applied. 809 639/1565809 639/1565
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