Kaltverformte Zustände von Aluminium

Verleumdung oder Kaltverfestigung sind eine natürliche Folge der meisten Verformungsvorgänge von Aluminium und seinen Legierungen. Manchmal wird es auch Kaltverfestigung genannt.. Die Kaltverfestigung erhöht die Festigkeit der Legierung, die durch Legierungs- und Härtungswärmebehandlung erreicht wurde. Bei wärmehärtbaren Legierungen kann die Kaltverfestigung auch die Rate der Härtungsphasenausscheidung erhöhen..

Grad der Kaltverfestigung

Kaltverfestigung wird verwendet, um die Festigkeitseigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen zu verbessern, die nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Manchmal handelt es sich bei diesen Legierungen hauptsächlich um Legierungen der Serien 3xxx und 5xxx. – positiv genannt: kaltverfestigt. Die wichtigsten "Hebel" zum Erreichen des einen oder anderen kaltgeformten Zustands sind der Grad der Kaltverfestigung – Menge an plastischer Kaltverformung und Glühung, vollständig oder teilweise - Erhitzen auf eine Temperatur 350-400 °С bei Dauer, allgemein, genug, um sich vollständig aufzuwärmen.

Voll- und Teilglühen

Vollglühen wird verwendet, um die Kaltverfestigung des Materials vollständig zu entfernen und das Material in einen Zustand mit minimalen Festigkeitseigenschaften und maximalen plastischen Eigenschaften zu bringen.. Teilweises Glühen wird durchgeführt, um das Niveau der Festigkeitseigenschaften teilweise zu verringern und die plastischen Eigenschaften zu erhöhen, um das Material des Endprodukts in einen vorbestimmten Zustand zu bringen..

Bezeichnung der Zustände von Aluminiumlegierungen

Zur Bezeichnung aller Zustände von Aluminium und Aluminiumlegierungen (und nicht nur von hartbearbeiteten) ist das amerikanische Notationssystem weltweit weit verbreitet., entwickelt von der American Aluminium Association.

  • Das ursprüngliche Bezeichnungssystem für die Zustände von Aluminium-Knetlegierungen ist in der amerikanischen Norm ANSI H35.1 festgelegt.
  • Dieses System wird nahezu „eins zu eins“ von der internationalen ISO-Norm übernommen. 2107 und europäischer Standard AUF 515.
  • Inländische Standards (GOST) verwenden immer noch ihr eigenes staatliches Notationssystem, die sich deutlich von internationalen unterscheidet.

Der Zustand des Materials im heißgepressten Zustand ohne zusätzliche Behandlungen – thermische oder Verformung – wird durch die Normen angegeben AUF und ISO Buchstabe F und es folgen keine Zahlen. In nationalen Standards geht dieser Zustand überhaupt ohne Bezeichnung aus..

Der Zustand eines vollständig geglühten Materials wird durch angezeigt Buchstabe „O“ (nicht Null) gemäß der internationalen Zustandsklassifikation von Aluminium und Aluminiumlegierungen oder „M“ – nach inländischen staatlichen Standards. Der Buchstabe O mit zusätzlicher Ziffer weist auf das Glühen mit besonderen Bedingungen hin.

Alle Bezeichnungen kaltverformter Zustände beginnen mit dem lateinischen Buchstaben „H“. Sie kann von gefolgt werden 1 zu 3 Zahlen.

Nur erhärtend arbeiten – H1-Serie

Rein hart gearbeitete Zustände ohne zusätzliche Bearbeitung bilden die H1-Serie. Vollständig kaltverformter Zustand des Materials, welches als H18 bezeichnet wird, den Staat anrufen, erhalten durch Kaltverformung entsprechend der relativen Abnahme beim Walzen 0,75. Die relative Abnahme ist das Verhältnis der Differenz zwischen der Dicke des ursprünglichen und des endgültigen Blechs zur ursprünglichen Blechdicke. Relative Zeichnung 0,75 wird erreicht, z.B, bei ursprünglicher Dicke 10 mm und Enddicke 2,5 Millimeter: (10 – 2,5)/10 = 0,75. Die Bedingung H19 weist auf Produkte mit noch höherem Kaltverfestigungsgrad hin, als im Zustand H18. Es gilt, z.B, für Banddicke 0,30 mm Aluminiumlegierung 3104 zur Herstellung von Bierdosenkörpern. H16 Staaten, H14 und H12 werden mit weniger Kaltverformung erhalten und repräsentieren, beziehungsweise, dreiviertel gehärtet, halb gehärtet und viertel gehärtet Zustände.

Zustände von Aluminium H111 und H112

Bei der Festlegung der Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Aluminium und Aluminiumlegierungen werden häufig die Zustandsbezeichnungen H111 und H112 aus der gleichen H1-Reihe verwendet.. Der Zustand H111 unterscheidet sich vom geglühten Zustand O nur durch eine geringe Kaltverfestigung., die das Material beim Richten oder anderen technologischen Operationen erhalten könnte. Der Zustand von H112 unterscheidet sich vom Zustand F nur geringe Kaltverfestigung (bei Warm- oder Kaltumformung), sowie obligatorische Kontrolle der mechanischen Eigenschaften.

Härten und Anlassen – H2-Serie

Die H2-Serie bezieht sich auf Materialien, die höher gehärtet sind, als es für die gegebenen Festigkeitseigenschaften erforderlich wäre, und dann wird diese "zusätzliche" Festigkeit durch teilweises Glühen entfernt. Mit zunehmendem Härtungsgrad steigt die zweite Ziffer ab 2 zu 8 ähnlich sauberer hartbearbeiteter Zustand: H22, H24, H26 und H28.

Die Abbildung zeigt schematisch die kaltverfestigten Zustände der H1- und H2-Reihen bei verschiedenen Kaltverfestigungsgraden und verschiedenen Glühzeiten bei konstanter Temperatur.. Abhängig von der Glühtemperatur gibt es ähnliche Diagramme. Bei Zuständen mit gleichen zweiten Ziffern sind die Zugfestigkeiten gleich, und die Streckgrenze von Zuständen mit teilweisem Ausheilen ist geringer, als in rein fleißigen Staaten. Der Graph des Festigkeitswachstums aus dem Grad der Kaltverformung weist eine Konvexität nach oben auf. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass die ersten Stadien der Kaltverformung die maximale Festigkeitssteigerung ergeben.

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Serie H3 – für Aluminium-Magnesium-Legierungen

Reihe H3 - Bedingungen mit Kaltverfestigungs- und Stabilisierungsbehandlung: H32, Alle von ihnen werden im geglühten Zustand O und den Zuständen H111 und H112 nahe daran verwendet., N36 und N38. Diese Zustandsreihe wird nur für Aluminium-Magnesium-Legierungen verwendet - Legierungen der 5xxx-Reihe. Die Sache ist, dass im kaltumgeformten Zustand diese Legierungen für einige Zeit verlieren können, Festigkeitseigenschaften, die durch Kaltverfestigung erreicht werden, aufgrund des Mechanismus der natürlichen Alterung. deshalb, wenn die Stabilität der Festigkeitseigenschaften wichtig ist, Sie werden oft auf mäßige Temperaturen erhitzt, z.B, 220 ° C, um diesen Alterungsprozess abzuschließen, während die Stärke leicht reduziert wird, sondern um die Plastizität zu erhöhen und, damit, sorgen für spätere Stabilität der mechanischen Eigenschaften und Leistung.

Härten und Lackieren – H4-Serie

Die H4-Serie wird für stark bearbeitete Produkte mit zusätzlicher Oberflächenlackierung verwendet. beispielsweise, bei der Herstellung Deckel Legierungen sind ebenfalls beliebt. dickes Klebeband verwenden 0,26 mm Aluminiumlegierung 5182 im H48-Zustand – vollständig gehärtet und lackiert.

Zustände von Aluminiumlegierungen in GOST-Standards

Im alten, mehr "sowjetisch", aber immer noch erfolgreich arbeitende GOSTs verwenden ihre eigenen Bezeichnungen für hart gearbeitete Staaten. nicht durchgehärtet und naturgealtert 18475-82 für kaltgeformte Rohre, GAST 7871-75 für Schweißdraht und GOST 21631-76 Für die Bleche sind folgende Materialzustände vorgesehen:

  • kaltverformt (H) u
  • halbgehärtet (P).

nicht durchgehärtet und naturgealtert 24767-81 für kaltgeformte Profile

  • halbgehärteter Zustand mit Bezeichnung ½Н.

Im relativ "frischen" GOST 13726-97 auf den Bändern zu den M- und H-Zuständen sind bereits zusätzliche Materialzustände enthalten:

  • viertelgehärtet (H1),
  • halbgehärtet (H2) u
  • dreiviertel gehärtet (H3).

Bezeichnungen H1, H2 und H3 haben hier eine andere Bedeutung, als in ANSI-Standards, AUF und ISO.

GAST 18475-82 Darüber hinaus sieht es zwei weitere Materialzustände unter Beteiligung der Kaltverfestigung für thermisch gehärtete Legierungen AD31 und vor 1955:

  • nach dem Härten hart bearbeitet und künstlich gealtert (TN) und
  • hartbearbeitet nach dem Härten und natürlich gealtert (TN1).

Dies sind Analoga zu den internationalen Bezeichnungen der Staaten T8 und T3, die sich auf die Zustände thermisch gehärteter Aluminiumlegierungen beziehen.