AT394580B - Verfahren zur herstellung eines bleches aus einer aluminiumlegierung fuer bauteile - Google Patents
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Description
AT 394 580 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bleches aus einer Aluminiumlegierung, die weniger als 0,8 % Eisen, weniger als 4,7 % Magnesium, Mangan zwischen 0,1 und 0,2 %, Zirkon weniger als 0,2 %, Kupfer unter 0,1 %, Silizium unter 0,95 %, Titan unter 0,05 %, Chrom zwischen 0,06 und 0,15 % oder 4,39 % Magnesium, 0,17 % Mangan, 0,17 % Silizium, 0,15 % Eisen, 0,01 % Kupfer, 0,01 % Titan, 0,13 % Zirkon, sowie andere Elemente in einer Konzentration unter 0,01 % und den Rest Aluminium herkömmlicher Reinheit oder 0,56 % Magnesium, 0,15 % Mangan, 0,17 % Silizium, 0,17 % Eisen, 0,01 % Kupfer, 0,03 % Zink, 0,03 % Titan, 0,14 % Zirkon, sowie andere Elemente in einer Konzentration unter 0,01 % und Aluminium herkömmlicher Reinheit als Rest enthält.
Im Kraftfahrzeugbau, wie im Aufbau von diversen Behältern, scheiden bei entsprechend komplizierter Formgebung oftmals metallische Werkstoffe wegen ihrer eingeschränkten Verformbarkeit aus bzw. die Form kann nur durch entsprechend aufwendiges Fügen aus mehreren Einzelteilen hergestellt werden. Geüngt es nun, die Wericstoffeigenschaften so zu erweitern, daß komplizierte integrale Bauteile in einem Umformvorgang hergestellt werden können, so können die Bauteilanzahl und die Montagekosten entsprechend gesenkt werden. Wesentliche Voraussetzung für solche Werkstoffe ist die Feinkörnigkeit des Gefüges.
Herkömmliche Bleche aus Aluminiumlegierungen, insbesondere solche im Kraftfahrzeug- und Behälterbau, weisen eine maximale Dehnung von ca. 30 % auf und sind daher in ihrem Umformvermögen sehr bald begrenzt Komplizierte Formgebungen von Bauteilen, insbesondere große Einformtiefen, sind daher mit diesen nicht mehr herstellbar. Die Gesamtverformung des Bauteiles oder lokale Verformungsspitzen übersteigen die Verformungsfähigkeit des Werkstoffes; Versagen durch lokale Einschnürung, oder Aufreißen tritt auf.
Es ist in der EP-Al 0 263 070 ein Verfahren zur Herstellung eines feinkörnig rekristallisierten, zur superplastischen Umformung geeigneten Bleches beschrieben. Dabei sind aber bei der Herstellung Verfahrensschritte und Zustände nötig, die bei der Erzeugung von AlMg- bzw. AlMgSi-Legierungen entsprechend der vorliegenden Erfindung produktionstechnisch nicht notwendig sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die geschmolzene Legierung zu einem Walzbarren von 230 bis 380 mm Dicke vergossen und 8 Stunden bei 530 Grad Celsius homogenisiert wird, wobei die Heizrate weniger als 30 Grad Celsius pro Stunde beträgt und von der nach dem Vergießen verbleibenden Temperatur ausgeht, der Barren darauffolgend erneut auf eine Temperatur zwischen 510 und 530 Grad Celsius angewärmt und auf eine solche Dicke warm abgewalzt wird, daß nach nachfolgender Abkühlung kalt auf eine Dicke, die maximal 40 % der Warmwalzdicke beträgt, abgewalzt und anschließend bei einer Temperatur bis zu maximal 530 Grad Celsius, jedoch über der Rekristallisationstemperatur und einer Zeit von maximal 10 Stunden geglüht wird.
Als besonders günstig hat es sich gezeigt, daß der Barren nach dem erneuten An wärmen auf eine Temperatur zwischen 510 und 530 Grad Celsius, auf eine Dicke von 10 mm warm abgewalzt, danachfolgend abgekühlt und auf eine Dicke von 2 mm kalt abgewalzt und anschließend bei einer Temperatur bis zu maximal 530 Grad Celsius und einer Zeit von maximal 10 Stunden geglüht wird.
Die maximale Temperatur von 530 Grad Celsius beim zehnstündigen Glühen darf nicht überschritten werden, um ein Aufschmelzen der tiefstschmelzendsten Phasen der Legierung zu verhindern.
Damit kann ein feinkörniges Gefüge mit einer mittleren Korngröße unter 10 μτη erzeugt werden. Dabei wirken die Fe- und Si-Ausscheidungen als Zentren höchsten Versetzungsaufstaues, sowie fein verteilte kleinste Ausscheidungen, aus Mn, Zr, Cr und Ti in Verbindungen mit den restlichen Legierungselementen und Aluminium in Richtung Komstabilisierung.
Durch diese Behandlungen sind im Warmzugversuch Dehnungen bis zu 612 % erreicht worden. Dabei wurde so vorgegangen, daß aus dem walzharten Blech Zugproben ausgeschnitten wurden, die eine Meßlänge von 20 mm und eine Breite von etwa 10 mm haben.
Das Vergießen kann dabei sowohl in Pfannen, wie auch in Gesenken oder Kokillen erfolgen. So erzeugte Bänder und Bleche haben den Vorteil, daß sie sowohl auf herkömmliche Weise verformt werden können und dabei beste Werte bringen, als auch bei höherer Temperatur, die in der Erfindung angestrebte außerordentlich gute Verformbarkeit zeigen, die die bisher zur Kaltverformung herangezogenen Bleche und Bänder dieser Legierungsklasse auch bei der Umformung bei höherer Temperatur nicht zeigten. -2-
Claims (3)
- AT 394 580 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Bleches aus einer Aluminiumlegierung, die weniger als 0,8 % Eisen, weniger als 4,7 % Magnesium, Mangan zwischen 0,1 und 0,2 %, Zirkon weniger als 0,2 %, Kupfer unter 0,1 %, Silizium unter 0,95 %, Titan unter 0,05 %, Chrom zwischen 0,06 und 0,15% oder 4,39 % Magnesium, 0,17 % Mangan, 0,17 % Silizium, 0,15 % Eisen, 0,01 % Kupfer, 0,01 % Titan, 0,13 % Zirkon, sowie andere Elemente in einer Konzentration unter 0,01 % und den Rest Aluminium herkömmlicher Reinheit oder 0,56 % Magnesium, 0,15 % Mangan, 0,90 % Silizium, 0,17 % Eisen, 0,01 % Kupfer, 0,03 % Zink, 0,03 % Titan, 0,14 % Zirkon, sowie andere Elemente in einer Konzentration unter 0,01 % und Aluminium herkömmlicher Reinheit als Rest enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene Legierung zu einem Walzbarren von 230 bis 380 mm Dicke vergossen und 8 Stunden bei 530 Grad Celsius homogenisiert wird, wobei die Heizrate weniger als 30 Grad Celsius pro Stunde beträgt und von der nach dem Vergießen verbleibenden Temperatur ausgeht, der Barren darauffolgend erneut auf eine Temperatur zwischen 510 und 530 Grad Celsius angewärmt und auf eine solche Dicke warm abgewalzt wird, daß nach nachfolgender Abkühlung kalt auf eine Dicke, die maximal 40 % der Warmwalzdicke beträgt, abgewalzt und anschließend bei einer Temperatur bis zu maximal 530 Grad Celsius, jedoch über der Rekristallisationstemperatur und einer Zeit von maximal 10 Stunden geglüht wird.
- 2. Verfahren zur Herstellung eines Bleches aus einer Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Barren nach dem erneuten Anwärmen auf eine Temperatur zwischen 510 und 530 Grad Celsius, auf eine Dicke von 10 mm warm abgewalzt, danachfolgend abgekühlt und auf eine Dicke von 2 mm kalt abgewalzt und anschließend bei einer Temperatur bis zu maximal 530 Grad Celsius und einer Zeit von maximal 10 Stunden geglüht wird.
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