DE102005047406A1

DE102005047406A1 - High hardness molding plate and method of making this plate

Info

Publication number: DE102005047406A1
Application number: DE102005047406A
Authority: DE
Inventors: Claus Jürgen Moritz; Jörgen van de Langkruis
Original assignee: Corus Aluminium Walzprodukte GmbH
Current assignee: Novelis Koblenz GmbH
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2006-06-01
Also published as: WO2006037647A1; CN101035919A; ATE389736T1; US20060070686A1; ES2302247T3; EP1802782B1; FR2876117A1; EP1802782A1; DE602005005509T2; CN100562595C; CA2582249A1; DE602005005509D1; FR2876117B1

Abstract

Moulding plate of an aluminium wrought alloy including, in weight percent: Si 1.4-2.1, Mn 0.8-1.2, Cu 0.45-0.9, Mg 0.7-1.2, Ti <0.15, Zn <0.4, Fe <0.7, one or more of Zr, Cr, V each <0.25, incidental elements and impurities, each <0.05, total <0.25, the balance aluminium, and having a thickness of more than 0.6 mm and in T6 temper condition having a hardness of more than 105 HB. A method of making the plate is also disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Formteilplatte aus einer Aluminiumknetlegierung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung dieser Formteilplatte.The The invention relates to a molding plate made of an aluminum wrought alloy. The invention further relates to a process for the preparation this molding plate.

Im Markt für Werkzeug- und Formteilplatten zur Blas- und Thermoverformung von Gummi und Kunststoff ist man fortwährend darum bemüht, die Kosten bei gleich bleibender ausreichender Abnutzungsbeständigkeit und Reperaturschweißbarkeit zu senken. Diese Arten von Werkzeugplatten werden auch bei vielen anderen industriellen Anwendungen benutzt, einschließlich Komponenten, die durch verschiedene Bearbeitungsvorgänge wie beispielsweise Bohren, Fräsen und Drehen hergestellt werden. Allgemein verwendete Bearbeitungsplatten bestehen aus Legierungen, die aus Legierungen der AA2000-Serie, der AA6000-Serie oder der AA7000-Serie ausgewählt wurden.in the Market for Tool and molding plates for blow and thermoforming of Rubber and plastic are constantly endeavored, the Costs with sufficient sufficient wear resistance and repair weldability to lower. These types of tooling plates are also used in many used in other industrial applications, including components, through various machining operations such as drilling, mill and turning produced. Generally used processing plates consist of alloys made of AA2000 series alloys, AA6000 series or AA7000 series.

Hohe Abnutzungsbeständigkeit in Kombination mit guter Bearbeitbarkeit sind wichtige Eigenschaften der Legierungen für Formteilplatten. Bei typischen Bearbeitungsplatten-Knetle gierungen wird diese Abnutzungsbeständigkeit durch das Legieren mit Kupfer (wie in der AA2000-Serie) oder Zink (wie in der AA7000-Serie) oder Magnesium und Silizium (wie in der AA6000-Serie) in Kombination mit einer thermomechanischen Behandlung erreicht. Bei diesen wärmebehandelbaren Legierungsklassen führt der typische Weg zur Erreichung hoher Härte über die Ausscheidungshärtung der kohärenten Phasen. Zusätzliches Aushärten durch relativ grobe Teilchen, wie beispielsweise primäres Si und inkohärentes Mg₂Si wird oft als ungeeignet angesehen aufgrund der damit zusammenhängenden Risiken des eutektischen Schmelzens bei erhöhten Temperaturen. Auch zusätzliches Aushärten durch α-Al(Fe,Mn,Cu)Si Dispersoide wird nicht leichthin durchgeführt, da man gemeinhin der Auffassung ist, dass sie die Abschreckempfindlichkeit der Legierung steigern. Erhöhte Abschreckempfindlichkeit wird als ein nachteiliges Merkmal angesehen, insbesondere bei Produkten mit dickerem Maß.High wear resistance in combination with good machinability are important properties of the alloys for molded panels. For typical worktable wrought alloys, this wear resistance is achieved by alloying with copper (as in the AA2000 series) or zinc (as in the AA7000 series) or magnesium and silicon (as in the AA6000 series) in combination with a thermomechanical treatment reached. In these heat treatable alloy classes, the typical way to achieve high hardness is via precipitation hardening of the coherent phases. Additional coarsening by relatively coarse particles such as primary Si and incoherent Mg ₂ Si is often considered unsuitable due to the associated risks of eutectic melting at elevated temperatures. Also, additional curing by α-Al (Fe, Mn, Cu) Si dispersoids is not easily performed because it is commonly believed that they increase the quench sensitivity of the alloy. Increased quench sensitivity is considered to be a disadvantageous feature, especially for thicker products.

Typischerweise wird bei den AA2000- und AA7000-Legierungen eine höhere Härte als bei den AA6000-Legierungen erzielt. Ein Nachteil der AA2000-Serie besteht jedoch im höheren Kupfergehalt, was die Legierung teuer und gegenüber der Wärmebehandlung sehr empfindlich macht. Auch die Schweißbarkeit der Legierung wird durch den höheren Kupfergehalt nachteilig beeinflusst. Ähnliche Argumente finden sich bei der AA7000-Serie, wie beispielsweise Restspannungen und geringe Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, was zu Komplikationen bei den Maßtoleranzen, der Reparaturschweißbarkeit und der Beständigkeit der Form führt. Die Abnutzungsbeständigkeit einer Legierung der AA6000-Serie in einem T6-Temper, wie zum Beispiel AA6010, AA6013, AA6061, AA6066, AA6070 und AA6082 reicht üblicherweise für normale industrielle Anwendungen aus. Für Hoch leistungsanwendungen ist jedoch eine höhere Abnutzungsbeständigkeit erwünscht, die sich nicht negativ auf die Schweißbarkeit und die Kosten auswirkt.typically, is higher hardness than the AA2000 and AA7000 alloys achieved with the AA6000 alloys. A disadvantage of the AA2000 series exists however in the higher one Copper content, making the alloy expensive and very sensitive to the heat treatment power. Also the weldability The alloy is made by the higher Copper content adversely affected. Similar arguments can be found in the AA7000 series, such as residual voltages and low weldability and corrosion resistance, what complications in the dimensional tolerances, Repair weldability and the resistance the shape leads. The wear resistance an AA6000 series alloy in a T6 temper, such as AA6010, AA6013, AA6061, AA6066, AA6070 and AA6082 are usually sufficient for normal industrial applications. For High performance applications, however, are more resistant to wear he wishes, which does not adversely affect weldability and cost.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Formteilplatte aus einer Aluminiumknetlegierung mit verbesserter Abnutzungsbeständigkeit anzugeben.A The object of the invention is a molding plate from a Aluminum wrought alloy with improved wear resistance specify.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Formteilplatte aus einer Aluminiumknetlegierung bereitgestellt wird, die folgendes, in Gew.-%, enthält:

– Si 1,4–2,1
– Mn 0,8–1,2
– Cu 0,45–0,9
– Mg 0,7–1,2
– Ti <0,15
– Zn <0,4
– Fe <0,7
– zumindest eines der Elemente Zr, Cr, V, jeweils <0,25, insgesamt vorzugsweise <0,35,
– zufällige Elemente und Verunreinigungen, jeweils <0,05, gesamt <0,25,
– Rest Aluminium, und die eine Dicke von über 0,6 mm und in der T6-Temperbedingung eine Härte von mehr als 105 HB hat.

According to the invention, this object is achieved by providing a molded sheet of an aluminum wrought alloy containing, in% by weight, the following:

- Si 1,4-2,1
- Mn 0.8-1.2
- Cu 0.45-0.9
Mg 0.7-1.2
- Ti <0.15
- Zn <0.4
- Fe <0.7
At least one of the elements Zr, Cr, V, in each case <0.25, in total preferably <0.35,
- random elements and impurities, each <0.05, total <0.25,
- Rest aluminum, and which has a thickness of about 0.6 mm and in the T6 temper condition has a hardness of more than 105 HB.

Die erhöhte Härte wird durch Kombinieren der Ausscheidungshärtung von Mg-Si-Cu-Phasen, Fe und Mn enthaltenden intermetallische Verbindungen und Dispersoiden erreicht, die dafür bekannt sind, den Alterungsaushärteffekt bei ausgewogenen AlMgSi(Cu)-Legierungen tatsächlich zu reduzieren und zwar durch ihre Auswirkung auf die Abschreckempfindlichkeit, bei einem hohen Überschuss an Si, was das Niveau an Mg in Lösung senkt, um die negativen Auswirkungen der Mn-enthaltenden Dispersoide auf die Abschreckempfindlichkeit zu minimieren. Das Übersättigungsniveau für Mg-Si-Phasen ist noch nicht so hoch, dass besonders hohe Abschreckempfindlichkeiten bereits aus dem Mg-, Si- und Cu-gelösten Stoffgehalt resultieren. Die ausgeglichene Aluminiumzusammensetzung gemäß der Erfindung soll den härtesteigernden Effekt einer Siliziumzugabe mit einer moderaten Menge an Kupfer, Magnesium und Mangan kombinieren. Es hat sich gezeigt, dass diese Legierung eine zufrieden stellende Schweißbarkeit und eine Härte von mindestens 105 HB hat. Es sollte beachtet werden, dass die Härtewerte in der Brinell-Skala angegeben sind und durch eine Kugel gemessen wurden, die einen Durchmesser von 2,5 mm hat und mit einer Masse von 62,5 kg belastet ist. Die Härtetests wurden gemäß ASTM E10 (Version 2002) durchgeführt.The increased hardness is achieved by combining the precipitation hardening of Mg-Si-Cu phases, Fe and Mn-containing intermetallics and dispersoids known to be the same in fact, to reduce the chalking effect on AlMgSi (Cu) balanced alloys by their effect on quench sensitivity, with a high excess of Si, which lowers the level of Mg in solution, to the detrimental effects of the Mn-containing dispersoids minimize. The supersaturation level for Mg-Si phases is not yet so high that particularly high quenching sensitivities already result from the Mg, Si and Cu dissolved substance content. The balanced aluminum composition according to the invention is intended to combine the hardness-increasing effect of silicon addition with a moderate amount of copper, magnesium and manganese. It has been found that this alloy has a satisfactory weldability and a hardness of at least 105 HB. It should be noted that the hardness values are given in the Brinell scale and measured by a sphere having a diameter of 2.5 mm and a weight of 62.5 kg. The hardness tests were performed according to ASTM E10 (version 2002).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Härte in der T6-Temperbedingung wenigstens 115 HB, bevorzugter wenigstens 120 HB. Diese Härtewerte implizieren eine erhöhte Bearbeitbarkeit sowie Abnutzungsbeständigkeit. Die Kombination von chemischer Zusammensetzung und Wärmebehandlung stellt sicher, dass adäquate Schweißbarkeit und Reparaturfähigkeit aufrechterhalten bleiben: überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass bei Cu-Niveaus bis zu 0,9% die Plattenlegierung eine sehr gute Reparaturfähigkeit zum Beispiel für einen gängigen 4043 Fülldraht zeigt.at a preferred embodiment of the invention the hardness in the T6 temper condition, at least 115 HB, more preferably at least 120 HB. These hardness values imply an increased Machinability and wear resistance. The combination of chemical composition and heat treatment make sure that adequate weldability and repairability to be maintained: surprisingly it turned out that at Cu levels up to 0.9% the plate alloy a very good repairability for example for a common one 4043 flux cored wire shows.

Bei einer Ausführungsform liegt Si im Bereich von 1,53–2,0%, bevorzugter im Bereich von 1,55–1,9%. Es hat sich gezeigt, dass dieser Silizium-Bereich eine sehr gute Kombination der erwünschten Eigenschaften liefert, mittels Aushärtung durch kohärente Mg-Si-Cu-Phasen, und durch primäres Si, inkohärentes Mg²Si und α-Al(Fe,Mn,Cu)Si intermetallische Phasen und Dispersoide.In one embodiment, Si is in the range of 1.53-2.0%, more preferably in the range of 1.55-1.9%. It has been found that this silicon region provides a very good combination of the desired properties, by hardening by coherent Mg-Si-Cu phases, and by primary Si, incoherent Mg ² Si and α-Al (Fe, Mn, Cu ) Si intermetallic phases and dispersoids.

Bei einer Ausführungsform liegt Mn im Bereich von 0,85–1,10% vor. Es hat sich herausgestellt, dass dieser Mangan-Bereich eine sehr gute Kombination der erwünschten Eigenschaften darstellt, insbesondere dadurch, dass die Bildung von α-Al(Fe, Mn,Cu)Si intermetallischen Phasen und Dispersoiden stimuliert wird. Bei hohen Si-Niveaus steigt die Tendenz, die relativ spröden β-AlFeSi intermetallischen Phasen zu bilden. Stellt man jedoch sicher, dass geeignete Mengen an Mn und Cu vorliegen, wird die günstigere α-Al(Fe,Mn,Cu)Si Phase stabilisiert.at an embodiment Mn is in the range of 0.85-1.10% in front. It has been found that this manganese range is one very good combination of the desired Represents properties, in particular the fact that the education of α-Al (Fe, Mn, Cu) Si intermetallic phases and dispersoids is stimulated. at high Si levels, the tendency increases, the relatively brittle β-AlFeSi intermetallic To form phases. However, make sure that suitable amounts When Mn and Cu are present, the more favorable α-Al (Fe, Mn, Cu) Si phase is stabilized.

Bei einer Ausführungsform liegt Cu im Bereich von 0,5–0,7% vor. Es hat sich herausgestellt, dass dieser Kupfer-Bereich eine sehr gute Kombination der erwünschten Eigenschaften durch kohärente Mg-Si-Cu-Phasen und stabilisiertes α-Al(Fe,Mn,Cu)Si liefert, während die Legierungskosten gering gehalten werden und eine gute Reparaturschweißbarkeit sichergestellt wird.at an embodiment Cu is in the range of 0.5-0.7% in front. It has been found that this copper area has a very good combination of the desired Properties due to coherent Mg-Si-Cu phases and stabilized α-Al (Fe, Mn, Cu) Si delivers while the alloying costs are kept low and a good repair weldability is ensured.

Bei einer Ausführungsform liegt Zn unter 0,3%, vorzugsweise im Bereich von 0,17–0,3%.at an embodiment Zn is below 0.3%, preferably in the range of 0.17-0.3%.

Bei einer Ausführungsform liegt Fe vorzugsweise bei mindestens 0,2%, bevorzugter im Bereich von 0,2–0,5%, und noch bevorzugter im Bereich von 0,3–0,5%, um die Bildung von ausreichenden Mengen an härtesteigernden α-Al(Fe,Mn,Cu)Si intermetallischen Verbindungen sicherzustellen.at an embodiment Fe is preferably at least 0.2%, more preferably in the range from 0.2-0.5%, and more preferably in the range of 0.3-0.5%, for the formation of sufficient Amounts of hardness-increasing α-Al (Fe, Mn, Cu) Si ensure intermetallic compounds.

Bei einer Ausführungsform liegen Zr, Cr, V jeweils vorzugsweise unter 0,18, bevorzugter unter 0,12, um die Abschreckempfindlichkeit weiter zu reduzieren.at an embodiment Zr, Cr, V are each preferably below 0.18, more preferably below 0.12 to further reduce quench sensitivity.

Bei einer Ausführungsform erzielt die Formteilplatte eine Bearbeitungsbewertung „B" oder besser, wie im „ASM Speciality Handbook – Aluminium and Aluminium Alloys (Hrsg. J.R. Davis), ASM International 1993, Seiten 328–331" definiert.at an embodiment the molding plate achieves a processing rating of "B" or better, as in the "ASM Specialty Handbook - aluminum and Aluminum Alloys (ed. J.R. Davis), ASM International 1993, pages 328-331 ".

Bei einer Ausführungsform hat die Formteilplatte eine Enddicke von 300 mm, bei der die beanspruchten Härtewerte in der Plattenmitte immer noch erreicht werden können. Vorzugsweise liegt die Enddicke im Bereich zwischen 5 und 300 mm, bevorzugter im Bereich zwischen 5 bis 260 mm. Diese Dickenbereiche erlauben die Anwendung der Formteilplatte für alle praktischen Anwendungen, die eine Formteilplatte einbeziehen.at an embodiment The molding plate has a final thickness of 300 mm, in which claimed hardness values can still be achieved in the middle of the plate. Preferably, the Final thickness in the range between 5 and 300 mm, more preferably in the range between 5 to 260 mm. These thickness ranges allow the application the molding plate for all practical applications involving a molding plate.

Bei einer Ausführungsform wurde die Formteilplatte lediglich durch Warmwalzen zur Enddicke gewalzt.at an embodiment The molding plate was only by hot rolling to the final thickness rolled.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Formteilplatte angegeben, das die aufeinander folgenden Schritte umfasst:

• Gießen eines Barrens mit einer Zusammensetzung, die (in Gew.-%) enthält: – Si 1,4–2,1 – Mn 0,8–1,2 – Cu 0,45–0,9 – Mg 0,7–1,2 – Ti <0,15 – Zn <0,4 – Fe <0,7 wie oben – zumindest eines der Elements Zr, Cr, V, jeweils <0,25, insgesamt vorzugsweise <0,35, – zufällige Elemente und Verunreinigungen, jeweils <0,05, gesamt <0,25, Rest Aluminium, und mit bevorzugten, wie oben in der Beschreibung dargelegten Zusammensetzungsbereichen.
• Homogenisieren und/oder Vorwärmen des Barrens,
• Bearbeiten der Platte bis zu einer Enddicke, vorzugsweise durch Warmwalzen und/oder Kaltwalzen, bevorzugter nur durch Warmwalzen,
• Durchlaufen einer Wärmebehandlung, einschließlich Lösungsglühen, gefolgt von einer Schnellkühlung,
• Altern, wobei die Abkühlgeschwindigkeit während dieser Schnellkühlung so gewählt wird, dass eine Härte der Formteilplatte von mindestens 105 HB erzielt wird.

According to a further aspect of the invention, there is provided a method for producing a molding plate comprising the successive steps:

Casting a billet with a composition containing (in% by weight): - Si 1.4-2.1 - Mn 0.8-1.2 - Cu 0.45-0.9 - Mg 0.7 -1,2 - Ti <0,15 - Zn <0,4 - Fe <0,7 as above - at least one of the elements Zr, Cr, V, each <0,25, total preferably <0,35, - random Elements and impurities, each <0.05, total <0.25, balance aluminum, and with preferred composition ranges as set forth above in the specification.
Homogenizing and / or preheating the billet,
Processing the plate to a final thickness, preferably by hot rolling and / or cold rolling, more preferably only by hot rolling,
• undergoing heat treatment, including solution heat treatment, followed by rapid cooling,
Aging, wherein the cooling rate during this rapid cooling is selected so as to achieve a hardness of the molded part plate of at least 105 HB.

Durch die Herstellung einer Formteilplatte gemäß der Erfindung wird ein Produkt hoher Härte mit einem hohen Gehalt an abblätternden intermetallischen Verbindungen erzielt. Die Abkühlgeschwindigkeit während der Schnellkühlung nach dem Lösungsglühen ist wichtig, weil diese Abkühlgeschwindigkeit die Menge des gelösten Stoffgehalts an Mg, Si und Cu bestimmt, die während der Lösungsglühen gelöst werden.By the production of a molding plate according to the invention becomes a product high hardness with a high content of peeling off achieved intermetallic compounds. The cooling rate during the Quick cooling after solution heat treatment important because this cooling rate the amount of dissolved Material content of Mg, Si and Cu, which are dissolved during the solution annealing.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Wärmebehandlung nach dem Warmwalzen oder Heißpressen eine T6-Behandlung.at an embodiment The invention is the heat treatment after hot rolling or hot pressing a T6 treatment.

Bei einer Ausführungsform beträgt die Homogenisierungstemperatur mindestens 450°C, vorzugsweise mindestens 500°C, noch bevorzugter zwischen 500 und 595°C, vorzugsweise für zwischen 1 und 25 Stunden, bevorzugter für zwischen 10 und 16 Stunden. Die Vorwärmtemperatur beträgt mindestens 570°C, zwischen etwa 300°C und 570°C, vorzugsweise zwischen 350°C und 530°C, vorzugsweise für zwischen 1 bis 25 Stunden, noch bevorzugter für zwischen 1 und 10 Stunden.at an embodiment is the homogenizing temperature is at least 450 ° C, preferably at least 500 ° C, more preferably between 500 and 595 ° C, preferably for between 1 and 25 hours, more preferably between 10 and 16 hours. The preheating temperature is at least 570 ° C, between about 300 ° C and 570 ° C, preferably between 350 ° C and 530 ° C, preferably for between 1 to 25 hours, more preferably for between 1 and 10 hours.

Bei einer Ausführungsform beträgt die Lösungsglühtemperatur mindestens 500°C, vorzugsweise mindestens 520°C und noch bevorzugter mindestens 540°C. Bei einer Ausführungsform beträgt die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Lösungsglühen von der Lösungsglühtemperatur bis unter 205°C, vorzugsweise bis unter 150°C und noch bevorzugter bis unter 100°C, mindestens 1°C/s, vorzugsweise mindestens 2°C/s, bevorzugter mindestens 5°C/s und noch bevorzugter mindestens 10°C/s. Es sollte beachtet werden, dass die Abkühlgeschwindigkeit des Produkts während des Abschreckens von der Stelle innerhalb des Produkts abhängt. Die Mitte des Produkts kühlt langsamer ab als die Oberfläche des Produkts. Da die Endhärte von der Abkühlgeschwindigkeit abhängt, wird die Härte demnach geringer sein, wenn die lokale Abkühlgeschwindigkeit während des Abschreckens niedriger ist. Der kritische Punkt in dem Produkt wird als der Punkt bezeichnet, an dem die Abkühlgeschwindigkeit während des Abschreckens am niedrigsten ist. Die oben genannten Abkühlgeschwindigkeiten beziehen sich auf die Abkühlgeschwindigkeit am kritischen Punkt.at an embodiment is the solution annealing temperature at least 500 ° C, preferably at least 520 ° C and more preferably at least 540 ° C. In one embodiment is the cooling rate after the solution annealing of the solution annealing temperature below 205 ° C, preferably below 150 ° C and more preferably below 100 ° C, at least 1 ° C / s, preferably at least 2 ° C / s, more preferably at least 5 ° C / s and more preferably at least 10 ° C / s. It should be noted that the cooling rate of the product during deterrence depends on the location within the product. The Cools middle of the product slower than the surface of the product. Because the final hardness from the cooling rate depends becomes the hardness therefore be lower if the local cooling rate during the Quenching is lower. The critical point in the product becomes as the point at which the cooling rate during the Quenching is lowest. The above cooling rates refer to the cooling rate at the critical point.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Alterungsvorgang das natürliche Altern für eine maximale Dauer von 18 Tagen, vorzugsweise für eine maximale Dauer von 14 Tagen, bevorzugter für eine maximale Dauer von 7 Tagen, noch bevorzugter für eine maximale Dauer von 2 Tagen, gefolgt von einer künstlichen Alterungsbehandlung, die einer Alterung von etwa 180 bis 200°C für etwa 1–10 Stunden entspricht. Einem Fachmann ist bekannt, dass die Zeit und Temperatur für ein Ausglühen üblicherweise nicht unabhängig gewählt werden. Der Alterungsvorgang wird thermisch in Gang gesetzt und führt zu der Situation, dass eine hohe Temperatur gekoppelt mit einer kurzen Zeit einer niedrigeren Temperatur und einer längeren Zeit entspricht, d.h. es wird derselbe metallurgische Zustand nach der Alterungsbehandlung erreicht.at a further embodiment The aging process includes natural aging for a maximum Duration of 18 days, preferably for a maximum duration of 14 Days, more preferably for a maximum duration of 7 days, more preferably for a maximum Duration of 2 days, followed by an artificial aging treatment, which corresponds to an aging of about 180 to 200 ° C for about 1-10 hours. A specialist It is known that the time and temperature for annealing are usually not chosen independently. The aging process is initiated thermally and leads to the Situation that coupled with a high temperature Time corresponds to a lower temperature and a longer time, i. it becomes the same metallurgical condition after aging treatment reached.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Arbeitsschritt einen Walz- oder Pressschritt. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Walzschritt einen Warmwalzschritt und/oder einen Warmpressschritt und/oder einen Kaltwalzschritt. Vorzugsweise umfasst der Arbeitsschritt nur das Warmwalzen und/oder Warmpressen.at an embodiment According to the invention, the operation comprises a rolling or pressing step. In a further embodiment the rolling step comprises a hot rolling step and / or a hot pressing step and / or a cold rolling step. Preferably, the operation comprises only hot rolling and / or hot pressing.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gießschritt ein endformnaher Gießschritt, wobei die Abmessungen des Gussprodukts dem Endprodukt nahe kommen.In one embodiment of the invention, the casting step is a near-net casting step, wherein the Dimensions of the cast product come close to the final product.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung wird nun durch nicht beschränkende Beispiele und Zeichnungen beschrieben. Dabei ist zu beachten, dass die chemische Zusammensetzung der Legierungen dadurch variiert wurde, dass Schnitte eines Hartlots gemischt wurden, vorwiegend bestehend aus einer Kernlegierung der AA3000-Serie beschichtet mit einer Si-reichen Legierung der AA400-Serie mit technischer Reinheit AI 99.0, nach der Cu und/oder Mg und/oder andere Elemente zugefügt werden können, um die endgültige Chemie zu erzielen.A special embodiment The invention will now be described by way of non-limiting examples and drawings described. It should be noted that the chemical composition The alloys were varied by making cuts of a brazing alloy were mixed, mainly consisting of a core alloy of AA3000 series coated with a Si-rich alloy of the AA400 series with technical purity AI 99.0, according to the Cu and / or Mg and / or added other elements can be for the final chemistry to achieve.

Tabelle 1 Durchschnittliche Zusammensetzung getesteter Legierungen und Härte im T6-Temper

Table 1 Average composition of tested alloys and hardness in T6 temper

Diese Legierungen wurden bei einer Temperatur von über 510°C homogenisiert, wahlweise warmgewalzt, bei 550°C lösungsgeglüht, mit wenigstens 10°C/s abgekühlt, um den Gehalt an gelöstem Mg, Si und Cu zu maximieren, für 14 Tage bei Raumtemperatur gelagert und nach einer Alterungsbehandlung entsprechend 190°C für 2–6 Stunden gealtert. Auf diese Weise wird ein T6-Temperprodukt hoher Härte mit einem hohen Gehalt an spanbrechenden intermetallischen Verbindungen erzielt, was zu einer Härte von wenigstens 120 HB führt. Beispiel 7 wurde bei 530°C lösungsgeglüht und bei Raumtemperatur für die Dauer 1 Tages gelagert, wobei die restlichen Verfahrensbedingungen den oben für die anderen Legierungen angegebenen entsprechen.These Alloys were homogenized at a temperature above 510 ° C, optionally hot rolled, at 550 ° C Solution annealed, with at least 10 ° C / s cooled, to the content of dissolved To maximize Mg, Si and Cu, for Stored for 14 days at room temperature and after an aging treatment corresponding to 190 ° C for 2-6 hours aged. In this way, a T6 Temperprodukt high hardness with a high content of chip-breaking intermetallic compounds achieved, resulting in a hardness of at least 120 HB leads. Example 7 was at 530 ° C Solution annealed and at Room temperature for the duration of 1 day stored, with the remaining process conditions the above for the other alloys specified.

Die Härteprofile von Platten mit einer Zusammensetzung gemäß Beispiel 7 mit Dicken von 80, 100 oder 150 mm sind in 1 dargestellt. Entlang der X-Achse ist die Entfernung (L) zur Mitte der Platte in Dickenrichtung in mm angegeben, und entlang der Y-Achse ist die Härte in HB-Werten an verschiedenen Stellen über die Dicke der Platte angegeben. Alle gemessenen Werte zeigen einen Härtewert von mindestens 120 HB an jeder Stelle über die Dicke der Platte.The hardness profiles of plates having a composition according to Example 7 with thicknesses of 80, 100 or 150 mm are in 1 shown. Along the X axis, the distance (L) to the center of the plate in the thickness direction is indicated in mm, and along the Y axis the hardness is given in HB values at various locations across the thickness of the plate. All measured values show a hardness value of at least 120 HB at each point across the thickness of the plate.

Es versteht sich natürlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele beschränkt ist, sondern jede der und alle Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche umfasst.It of course, that the present invention is not limited to those described above embodiments and examples are limited is, but each of and all embodiments within the Scope of the description and the following claims.

Claims

An aluminum wrought alloy die plate comprising in% by weight: - Si 1.4-2.1 - Mn 0.8-1.2 - Cu 0.45-0.9 - Mg 0.7-1.2 - Ti < 0.15 - Zn <0.4 - Fe <0.7 - at least one of the elements, Zr, Cr, V, each <0.25, - Random elements and impurities, each <0.05, total <0.25, - Rest aluminum, and having a thickness of about 0.6 mm and in the T6 temper condition, a hardness of about 105 HB.

Molding plate according to claim 1, wherein Si in the range from 1.53 to 2.0% more preferably in the range of 1.55-1.9%.

Molding plate according to claim 1 or 2, wherein Mn in Range of 0.85-1.10 lies.

Molding plate according to one of claims 1 to 3, where Cu is in the range of 0.5-0.7% lies.

Molding plate according to one of claims 1 to 4, where Mg is in the range of 0.9-1.1% lies.

Molding plate according to one of claims 1 to 5, where Zn is in the range of 0.17-0.3% lies.

Molding plate according to one of claims 1 to 6, wherein the molding plate achieves a machinability rating of "B" or better.

Molding plate according to one of claims 1 to 7, wherein the molding plate has a final thickness in the range of 5 to 300 mm, preferably 5 to 260 mm.

Molding plate according to one of claims 1 to 8, wherein the molding plate is rolled only by hot rolling to the final thickness has been.

A method for producing a molding plate comprising the following steps: Casting a composition, which contains (in% by weight): - Si 1,4-2,1 - Mn 0.8-1.2 - Cu 0.45-0.9 Mg 0.7-1.2 - Ti <0.15 - Zn <0.4 - Fe <0.7 - at least one of the elements Zr, Cr, V, each <0.25, - random elements and impurities, each <0.05, total <0.25, rest Aluminum, • Homogenize and preheating, • To edit the plate to a final thickness, • going through a heat treatment, including Solution annealing, followed of quick cooling, • aging, in which the cooling rate while this quick cooling so chosen that will be a hardness the molding plate of at least 105 HB is achieved.