Verwendung einer Legierung aus AlZnMgCufür schwingend beanspruchte Sportgeräte

Abstract

 Um ein leichtes, hochfestes, aber gut und genau zu bear­beitendes Material für schwingend beanspruchte Sportge­räte, insbesondere Ski, zur Verfügung zu haben, wird eine Legierung aus in Gew.-% Silizium bis 0,15 vorzugsweise bis 0,12, Eisen bis 0,3 vorzugsweise bis 0,15, Kupfer 1,4 bis 2,0 vorzugsweise 1,6 bis 1,8, Mangan bis 0,10, Magnesium 2,5 bis 3,5 vorzugsweise 2,6 bis 2,9, Chrom bis 0,1 vorzugsweise bis 0,04, Zink 6,8 bis 7,9 vorzugs­weise 7,1 bis 7,6, Titan 0,05 bis 0,1, Zirkon 0,05 bis 0,18 vorzugsweise 0,09 bis 0,15, Rest Aluminium und Ver­unreinigungen verwendet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Le­gierung auf ein Band aus AlZnMgCu-Legierungen für schwin­gend beanspruchte Sportgeräte.

[0002] Sportgeräte, welche ursprünglich lediglich aus im we­sentlichen unverändert belassenen Naturprodukten, bei­spielsweise Holz, Bambusrohr, udgl. aufgebaut wurden, sind im Laufe der letzten Jahrzehnte durch vollkommen neuartige Werkstoffe in ihren Eigenschaften wesentlich verbessert worden. So ist auch ein Verbundski bekannt geworden, der aus zwei metallischen Bandformteilen der allgemeinen Type AlZnMgCu und dazwischen eingeklebten Bienenwabenkörper besteht, jedoch nicht die heute ge­forderten Werte aufweist.

[0003] Da die meisten Sportgeräte schwingenden Beanspruchungen unterliegen, ist es sehr wesentlich, daß ein bestimmtes Schwingverhalten des Sportgerätes eingehalten werden kann. Bei diesem Schwingverhalten ist es nicht nur so, daß die Dämpfung von hoher Bedeutung ist, sondern, daß auch gleichzeitig ein möglichst reproduzierbares Schwing­verhalten erreicht werden soll. Dafür ist es wieder Vo­raussetzung, daß ein möglichst gleichartiges Material, sei es in der Dicke, in der chemischen Zusammensetzung udgl., verwendet wird. Ist das Material in seiner Dicke unterschiedlich, so werden an jenen Stellen, wo Material­anhäufungen vorliegen, also wo dickere Bereiche vorlie­gen, Schwingungsknoten auftreten, so daß ein unterschied­liches Verhalten von an sich gleich aufgebauten Sportge­räten bedingt wird. Weiters wird an den metallischen Eigen­schaften verlangt. So soll beispielsweise eine hohe Kerb­schlagfestigkeit gegeben sein, eine hohe Härte vorliegen, udgl.

[0004] Aus einer Firmenschrift der Anmelderin wird eine Legie­rung für schwingend beanspruchte Sportgeräte folgender Zusammensetzung bekannt in Gew.-%.
Zink 5,5 bis 7,0
Magnesium 2,1 bis 2,9
Kupfer 1,2 bis 2,0
Chrom 0,05 bis 0,3
Mangan 0,10 bis 0,45
Rest Aluminium und Verunreinigungen.

[0005] Eine derartige Legierung weist ausreichende Bruchfestig­keit und Bruchdehnungswerte auf, wobei sowohl die Härte als auch der Elastizitätsmodul den herkömmlichen an Sportgeräten gestellten Anforderungen gewachsen sind. Bei der Herstellung von beispielsweise Blechen, müssen jedoch gewisse Dickentoleranzen in Kauf genommen werden.

[0006] Für den Flugzeug- und Automobilbau sind ferner AlZnMgCu-Le­gierungen für Schmiede- und Blechteile bekannt geworden, die jedoch schwer verformbar und zu spröde sind.

[0007] Die vorliegende Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, eine Legierung bzw. ein Band aus einer derartigen Legie­rung zu schaffen, welche bzw. welches in den physikali­schen Werten die bekannte Legierung zumindest teilweise übertrifft und die es gleichzeitig erlaubt, eine gerin­gere Dickentoleranz einzuhalten.

[0008] Die Erfindung besteht nun im wesentlichen in der Verwen­dung einer Legierung aus in Gew.-% Silizium bis 0,15 vor­zugsweise bis 0,12, Eisen bis 0,3 vorzugsweise bis 0,15, Kupfer 1,4 bis 2,0 vorzugsweise 1,6 bis 1,8, Mangan bis 0,10, Magnesium 2,5 bis 3,5 vorzugsweise 2,6 bis 2,9, Chrom bis 0,1 vorzugsweise bis 0,04, Zink 6,8 bis 7,9 vorzugsweise 7,1 bis 7,6, Titan 0,05 bis 0,1, Zirkon 0,05 bis 0,18 vorzugsweise 0,09 bis 0,15, Rest Aluminium und Verunreinigungen für schwingend beanspruchte Sport­geräte, wie Ski oder aus mindestens einem Rohr aufgebau­te Sportgeräte. Es war nun völlig überraschend, daß eine derartige Legierung zwar höhere mechanische Werte in der Streckgrenze, Festigkeit, Dehnung und Kerbschlagfestig­keit aufweist und gleichzeitig bei der Herstellung von Blechen und anderen gewalzten Produkten eine hohe Gleich­mäßigkeit in der Dicke gestattet.

[0009] Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß aus einer derartigen Legierung ein Band für einen als Laminat aufgebauten Ski hergestellt ist.

[0010] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beispiele näher erläutert.

[0011] Legierungen der Tabelle 1 wurden erschmolzen und zu Blöcken gegossen. Diese Blöcke wurden auf einer Walz­straße in mehreren Schritten unter Zwischenschaltung eines Lösungsglühen jeweils zu einem Blech mit 0,5 mm Dicke und einer Breite von 1000 mm verarbeitet. An je­weils 10 m langen Stücken wurden an 100 verschiedenen Meßstellen Dickenmessungen durchgeführt, welche quer über die gesamte Breite angeordnet wurden. In der Tabelle 2 ist weiters die Dickentoleranz in mm angegeben.

[0012] Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, weisen die erfindungsge­mäßen Legierungen 3, 4, 5 und 6 signifikant höhere Werte in der Kerbzug Dehngrenze, Bruchfestigkeit und Kerbzug­festigkeit auf, wo bei gleichzeitig eine bessere Dicken­toleranz eingehalten werden kann. Ein derartiges Verhal­ten war durchaus nicht zu erwarten, da der Fachmann eher eine Verschlechterung bei der Dickentoleranz erwarten würde, wenn sich diese mechanischen Werte verbessern.

[0013] Die Bänder eigneten sich auch hervorragend für die Ver­arbeitung zu einem Laminat, aus welchem beispielsweise Skier erzeugt wurden. Ein derartiges Band ist jedoch auch für die Herstellung anderer Produkte, beispiels­weise Rohre udgl., für schwingend beanspruchte Sport­geräte geeignet.

Ansprüche

1. Verwendung einer Legierung aus in Gew.-%
Silizium bis 0,15 vorzugsweise bis 0,12
Eisen bis 0,3 vorzugsweise bis 0,15
Kupfer 1,4 bis 2,0 vorzugsweise 1,6 bis 1,8
Mangan bis 0,10
Magnesium 2,5 bis 3,5 vorzugsweise 2,6 bis 2,9
Chrom bis 0,1 vorzugsweise bis 0,04
Zink 6,8 bis 7,9 vorzugsweise 7,1 bis 7,6
Titan 0,05 bis 0,1
Zirkon 0,05 bis 0,18 vorzugsweise 0,09 bis 0,15
Rest Aluminium und Verunreinigungen für schwingend beanspruchte Sportgeräte, wie Ski oder aus mindestens einem Rohr aufgebaute Sportgeräte.

2. Band aus AlZnMgCu-Legierungen für einen als Laminat aufgebauten Ski, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Legierung aus
Silizium bis 0,15 vorzugsweise bis 0,12
Eisen bis 0,3 vorzugsweise bis 0,15
Kupfer 1,4 bis 2,0 vorzugsweise 1,6 bis 1,8
Mangan bis 0,10
Magnesium 2,5 bis 3,5 vorzugsweise 2,6 bis 2,9
Chrom bis 0,1 vorzugsweise bis 0,04
Zink 6,8 bis 7,9 vorzugsweise 7,1 bis 7,6
Titan 0,05 bis 0,1
Zirkon 0,05 bis 0,18 vorzugsweise 0,09 bis 0,15
Rest Aluminium und Verunreinigungen aufgebaut ist.