DE2735473A1

DE2735473A1 - Verbesserte bauelemente aus aluminium fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2735473A1
Application number: DE19772735473
Authority: DE
Inventors: Joseph William Evancho; Barrie Steven Shabel; William George Truckner
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1976-08-05
Filing date: 1977-08-04
Publication date: 1978-02-09
Also published as: US4082578A; DE2735473C2; IT1080099B; FR2360684B1; GB1562030A; SE7708876L; JPS5319117A; JPS5939499B2; FR2360684A1; CA1092007A

Description

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Dr. RU8CHKE * PARTNER PATENTANWÄLTE

BERLIN - MÖNCHEN

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Aluminum Company of America, Pittsburgh, Pennsylvania, V. St. A

Verbesserte Bauelemente aus Aluminium für Fahrzeuge

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Die vorliegende Erfindtang betrifft verbesserte aluminiumbaltige KarosserieflKohenteile, Stoßfänger, Roder und andere Bauteile für Automobile und andere Fahrzeuge sowie Verfahren zur Herstellung derselben.

Wegen der zunehmenden Wichtigkeit der Herstellung leichterer Kraftfahrzeuge unter anderem im Sinne einer Energieeinsparung hat man erhebliche Mühe auf die Entwicklung von Aluminiumlegierungsprodukten verwendet, die für den Kfz-Bereich geeignet<sind. Insbesondere geeignet wäre ein einziges Aluminiumlegierungsprodukt, daß in mehreren unterschiedlichen Bereichen des Kfz-Baus einsetzbar ist. Ein solches Produkt würde Vorteile hinsichtlich der Schrottverwertung sowie offensichtliche Einsparungen durch die Vereinfachung der Metallagerhaltung bieten. Unterschiedliche Teile eines Kraftfahrzeugs können in der eingesetzten Form jedoch unterschiedliche Eigenschaften fordern. Wenn man bspw. ein Al-Legierungsblech zu Karosserieaußenteilen formt, muß es von Luderschen-Linien frei sein, während das Vorhandensein oder Fehlen dieser Linien auf inneren Stutzteilen die normalerweise nicht sichtbar sind, weniger wichtig ist. LU-dersche-Linien sind Linien oder Marken, die auf einer ansonsten glatten Metalloberfläche erscheinen, wenn diese - üblicherweise als Ergebnis eine*gleichzeitigen Formgebung

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in mehreren Richtungen - über die Elastizitätsgrenze hinaus verformt worden ist, und die Metallbewegung während dieses Vorganges wiedergeben. Für Stoßfänger sind andererseits eine hohe Festigkeit sowie Eindrückfestigkeit sowie Widerstand gegen Spannungskorrosionsrisse und Abblätter-Korrosion üblicherweise gemeinsam mit einer guten Aufnahmefähigkeit für eine Verchromung erforderlich. Um für eine breite Anzahl von Anwendungen im Kfz-Bereich geeignet zu sein, muß ein Al-Legierungsprodukt gute Formungseigenschaften aufweisen, um das Formen, Biegen und dergl. ohne Reißen, Ziehen, Lüdersche-Linien oder übermäßige Faltenbildung oder Presslasten zu erleichtern, dennoch aber eine ausreichende Festigkeit aufweisen. Da die Formgebung üblicherweise bei Raumtemperatur erfolgt, ist die Formbarkeit bei niedrigen oder Raumtemperaturen oft der wesentlichste Ansatzpunkt. Ein weiterer Aspekt, der für Anwendungen im Kfz-Bereich wesentlich ist, ist die Schweißbarkeit und insbesondere die Möglichkeit des elektrischen Widerstandspunktschweißens. Bspw. werden das äußere Karosserieblech und das innere Stützblech einer doppelschichtigen Konstruktion wie einer Haube, Tür oder dergl. oft durch Punktschweißen miteinander verbunden und es ist wichtig, daß die Standzeit der Punktschweißelektrode durch das Al-Legierungsblech nicht übermäßig verkürzt wird, so daß der Betrieb der Fertigungsstraße nicht unnötig oft unterbrochen werden muß - bspw. zum Austauschen der Elektroden. Weiter-

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hin ist erwünscht, daß diese Verbindvmgsvorgänge keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte (bspw. zum Entfernen von Oberflächenoxiden) erfordern. Zusätzlich sollte die Legierung eine gute Biegefähigkeit ohne Rißbildung oder Apfelsinenschaleneffekt ("orange peel") aufweisen, da oft die Bauteile aneinander unter Saum- oder Nahtbildung befestigt werden.

Es sind unterschiedliche Al-Legierungen oder aus diesen hergestellte Blecherzeugnisse für die Anwendung im Kfz-Bereich in Betracht gezogen worden - einschließlich wärmebehandelbarer und nicht wärmebehandelbarer Legierungen, wärmebehandelbare Legierungen bieten einen Vorteil dahingehend, daß sie sich mit einer vorgegebenen niedrigeren Festigkeit lösungsgeglüht und abgeschreckt herstellen lassen; die Festigkeit wird später durch künstliches Altern nach der Formgebung der Plattenelemente hergestellt. Man kann also die Formgebung bei geringerer Festigkeit durchführen und diese dann später auf den für den Endeinsatζ erforderlichen Wert erhöhen. Weiterhin läßt sich die Wärmebehandlung zur Durchführung der künstlichen Alterung zuweilen gleichzeitig mit dem Einbrennen des Lacks erreichen, so daß ein getrennter Schritt für die Verfestigungsbehandlung entfällt. Nicht wärmebehandelbare Legierungen werden typischerweise durch Kalthärten verfestigt

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- bspw. durch Kaltwalzen. Diese Kalt- oder Verformungshärteeffekte werden gewöhnlich bei der Wärmebehandlung wie bspw. dem Einbrennen oder Aushärten eines Lacks abgeschwächt, so daß ein teilweises Ausglühen oder Nachlassen der Kaltfestigkeit eintritt.

Ein wärmebehandelbares Legierungsblech, das in Betracht gezogen worden ist, ist die Legierung Nr. 6151 (Hegistriernummer der Aluminium Association), deren eingetragene Zusammensetzung in Gewichtsprozenten o,6 bis 1,2 % Silizium, o,l|5 bis o,8 % Magnesium, O,15 bis o,35 % Chrom, Kest Aluminium ist, mit folgenden oberen Grenzen für andere Elemente: 1,o % Eisen, o,35 % Kupfer, o,2o % Mangan und o,25 % Zink. Bei der Verwendung eines Blechproduktes mit der typischen Zusammensetzung für die Legierung Nr. 6151 mit o,85 % Silizium, o, 56 % Magnesium, o,19 % Chrom, o,lj.8 % Eisen, o,19 % Kupfer, o,2o % Zink und ο,οί; % Titan traten jedoch zahlreiche Schwierigkeiten auf; die Formgebungsversuche wurden durch Hißbildung beeinträchtigt und die gewünschte Kombination von festigkeit ließ sich nicht erreichen.

Zwei andere Al-Legierungsblechprodukte wurden ernsthaft für den Einsatz auf dem Kfz-üebiet in Betracht gezogen, und zwar

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die Legierungen Nr. 2o36 und Nr. 5182; in der Tat sind beide in begrenztem Ausmaß eingesetzt worden. Die Legierung Nr. 2036 ist eine wärmebehandelbare Legierung mit 2,2 bis 3,ο % Kupfer, o,1 bis o,\\. % Mangan, 0,3 bis 0,6 % Magnesium und maximal je o,5 % Silizium und Eisen als Verunreinigungen, Rest Aluminium. Diese Legierung wurde für die äußeren Karosserieteile im wesentlichen deshalb benutzt, weil sie eine Streckgrenze von etwa I898 bis 1969 kg/cm (27 bis 29 ksi) aufweist, die der von Stahl vergleichbar ist, und damit einen Eindruckwiderstand ähnlich dem des Stahls bietet. Die Legierung Nr. 2036 weist jedoch keine ausreichende Bearbeitbarkeit auf, um aus ihr in gleichmäßiger Qualität die komplizierteren Formen herzustellen, die für die Innenkaroaserieteile erforderlich sind. Die Al-Legierung Nr. 5182, eine nicht wärmebehandelbare Legierung mit \\._t ο bis 5» ο % Magnesium, o,2 bis o,5 % Mangan, Rest Aluminium, mit maximal jeweils o,2 % Silizium, o,35 % Eisen, O,15 % Kupfer und o,1 % Chrom als Verunreinigungen und einer Streckgrenze von etwa 1195 kg/om (17 ksi) wurde infolge ihrer hohen Formbarkeit für die inneren Stützteile verwendet. Sie wies jedoch keine ausreichende Festigkeit und Eindruckfestigkeit für den Einsatz für äußere Karosserieteile auf. Die beiden Ka-

rosseriefläcbenteile erhielten also erhebliche Aufmerksam- j keit, wobei die stärkere und eindruckfestere Legierung Nr. 2036 \

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für den äußeren Flächenteil, die besser formbare Legierung Nr. 5182 für den inneren Flächenteil eingesetzt wurde. Dieses spezielle System aus zwei Legierungen wies jedoch mehrere Nachteile auf. Beim Einbrennen des Lacks erhöhte sich die Festigkeit des äußeren Teils nur sehr wenig. Weiterhin kann der Einbrennvorgang einen Glüheffekt auf den inneren Stützteil ausüben, der für alle praktischen Zwecke aus einer kaltverfestigbaren Legierung besteht. Das Einbrennen kann also die Festigkeit der inneren Stützteile verringern, ohne die Festigkeit der äußeren Fläche mehr als nur geringfügig zu erhöhen, so daß die Gesamtstruktur des Flächenteils zuweilen sogar geschwächt wird.

Andere Nachteile gelten für jedes 2-Legierungssystem. Wie oben erwähnt, ist ein wesentlicher Gesichtspunkt die Wiederverwertung der verwendeten Aluminiumbauteile bzw. des bei der Herstellung eines solchen Teiles anfallenden Schrotts. Es wird darauf verwiesen, daß die Wiederverwendbarkeit von Aluminium ein wesentlicher Aspekt der Bemühungen um eine Energieeinsparung ist. Um die Wiederverwendung von Aluminiumschrott wirtschaftlich attraktiv zu machen, sollten die Schritte dieses Wiedergewinnungsverfahrens so einfach wie möglich gehalten werden. Wenn bspw. unterschiedliche Bauteile aus unterschiedlichen Legierungen hergestellt werden,

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wie bspw. der Legierung Nr. 2o3& und der Legierung Nr. müssen sie bei der Wiedergewinnung im allgemeinen getrennt werden, um die entsprechenden Legierungen wieder herstellen zu können. Vom Gesichtspunkt der Schrottverwertung ist also der Kupferanteil der Legierung Nr. 2o3& nicht verträglich mit der Zusammensetzung der Legierung Nr. 5182. Weiterhin wird auch das Magnesium in der Legierung Nr. 5182 für nicht verträglich mit der Zusammensetzung der Legierung Nr. 2o36 gehalten. Wie einzusehen ist, verlangt diese Trennung zusätzliche Verfahrensschritte und kann daher eine wirkungsvolle Schrottverwertung erschweren. Zusätzlich zur gegenseitigen Verträglichkeit der verschiedenen Bestandteile vom Gesichtspunkt der Schrottverwertung ist ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt die Legierungsbestandteile selbst. Für den Fachmann ist einzusehen, daß die Kfz-Produktion erhebliche Metallmengen erfordert; um diese auf wirtschaftliche Weise bereitstellen zu können, müssen die Legierungsbestandteile billig sein.Dieser Aspekt und weitere tragen dazu bei, das Gewicht und die Gesamtkosten eines Kraftfahrzeuges und weiterhin auch den Brennstoffbedarf gering zu halten.

Die vorliegende Erfindung schafft ΛΙ-Legierungsprodukte sowie ein Verfahren zur Verarbeitung solcher Produkte zu Kfz-Teilen, die viele der Probleme des Standes der Technik überwinden.

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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Bauteils, indem man (a) einen Körper aus einer Al-Legierung mit im wesentlichen o,ij. bis 1,2 % Si, o,l\. bis 1,1 % Mg., o,o5 bis o,35 % Ve, o,1 bis o,6 % Cu, und mindestens einem Element aus der Gruppe o,2 bis o,8 % Mn, o,1 bis o,3 % Cr oder o,o5 bis O,15 % Zr, Hest im wesentlichen Aluminium sowie Spurenelemente und Verunreinigungen, vorsieht, (b) den Körper zu einem Knetaluminiumprodukt ("wrought aluminium product") verarbeitet, (c) den Knetaluminiumgegenstand bei einer Temperatur im Bereich von !+82 bis 593°C (9oo bis 11oo°F) lösungsglilht, (d) das Produkt abschreckt, (e) das Produkt zu einem Zustand altert, in dem die mechanischen Eigenschaften im wesentlichen stabil sind, um ein lösungswärmebehandeltes, abgeschrecktes und gealtertes ^rrodukt zu erzeugen, das leicht formbar ist und eine Streckgrenze von 8I4J4. bi^s 2I4.6I kg/cm (12 bis 35 ksi) aufweist, und (f) das gealterte Produkt in diesem Zustand zu dem Bauteil formt.

Die Metallbearbeitungsschritte können ein Auswalzen zu einem Blech umfassen, das später zu Karosserieflächenteilen, Rädern oder Stoßfängern verarbeitet wird. Weiterhin können die Verarbeitungsschritte ein Auspressen zu Elementen umfassen, die später bspw. zu Stoßfängern verarbeitet werden. Den Verarbei-

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tungsschritten können eine Lösungswärmebehandlung und ein Abschrecken folgen, um Profile zu erhalten, die für die zusätzlichen Herstellungsschritte geeignet sind.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer typischen Kfz-Haube und des inneren Stutzelements;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Haubenanordnung der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Kfz-Tür; Fig. k ist ein Schnitt durch ein ausgepreßtes Profil; und

Fig. 5 ist ein Diagramm, daß die Formbarkeitseigenschaften des Legierungsprodukts gegenüber seiner Streckgrenze zeigt.

Die Fig. 1 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Kfz-Haube mit einem äußeren Teil 1o und einem inneren Teil 2o, die entlang ihres Umfangs miteinander zu einer zweiteiligen Haubenkonstruktion vereint sind. Türen, Kofferraumabdeckungen und andere Strukturen lassen sich auf ähnliche Weise herstellen. In den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der äußere Teil 1o allgemein glatt ist, während der innere Teil 2o etwas komplizierter aufgebaut ist und öffnungen 22 und vorstehende

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Rippen oder U-profilartige Teile 2l\. aufweist, die die Biegesteifigkeit der Anordnung verbessern sollen. Wie also in Fig. 2 gezeigt, weist der innere Teil 2o Blechteile 2\\. und 2$ auf, die in gegeneinander versetzten Ebenen und allgemein parallel zueinander liegen; dieser Versatz erteilt dem inneren Teil und damit der in der Fig. 2 dargestellten gesamten Haubenanordnung zusätzliche Biegefestigkeit. Der innere Teil 2o ist, wie dargestellt, aus einem einzigen Blech gebildet, um seine strukturellen Besonderheiten darzustellen, wobei die Formung typischerweise durch Stanzen oder Fressen zwischen gegenüberliegenden Stempel- bzw. Gesenkteilen erfolgt.

Die Fig. 3 zeigt nun in einer Schnittdarstellung eine Kfz-TUranordnung 3oo mit einem äußeren Teil 31 ο und einem inneren Teil 32o. Der innere Teil 32o weist typischerweise eine oder mehrere Öffnungen 322 sowie äußere Blechteile 32I4. und innere Blechteile 320 auf, die zu einander allgemein versetzt liegen, wie ähnlich für den Teil 2o in der Fig. 2 gezeigt. Das Metall um die Öffnung 322 herum weist einen Teil 326 auf, der gegenüber dem inneren Teil 325 angehoben ist und allgemein parallel zu diesem verläuft, um die Öffnung 322 herum eine Versteifung zu bewirken. Es läßt sich also weiter aus den Fig. 1 bis 3 ersehen, daß, während die äußere Platte 1o oder 31 ο in der Gestalt allgemein einem äußeren Karosee-

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teil entspricht und verhältnismäßig einfach und gekrümmt gestaltet ist, der innere Teil 2o oder 32o eine Anzahl versetzter Teile aufweist, die durch Konturieren des Blechs erreicht werden. Welche Teile im einzelnen vorstehen oder vertieft liegen, hängt davon ab, von welcher Seite man den Karosserieteil betrachtet, und die Ausdrücke "vorstehend oder vertieft" sollen daher solche Anordnungen allgemein einschließen, unabhängig davon, von welcher Seite man das alleinstehende innere Teil 2o betrachtet. Bei der Beschreibund eines Innen- mit einem Außenteil, bezeichnet der Ausdruck "vorstehende Teile" bspw. das Teil 2£ der Pig. 2 oder das Teil 32l± der Fig. 3 bei der Betrachtung vom Innenteil des zweiteiligen Aufbaus her, d.h. in I¹Ug. 2 von unten und in Fig. 3 von rechts. Wie weiterhin in Fig. 2 und klarer in Fig. 3 ersichtlich, liegen die Oberflächen des Innenteils 32o und des Außenteils 31 ο allgemein beabstandet zueinander parallel. Die jeweiligen innen und Außenflächen (bzw. die Vertieften und vorstehenden Flächen) des Innenteils 32o liegen in Ebenen, die allgemein parallel, aber versetzt gegeneinander liegen und, da der Innenteil 32o vom Außenteil

! beabstandet, aber allgemein parallel zu diesem liegt, liegen die verschiedenen Oberflächen des Innenteils 32o selbst beabstandet, aber allgemein parallel zur Oberfläche oder zu den

¹ Oberflächen des Außenteils 31o. In der Fig. 2 ist jedoch er-

sichtlich, daß der vertiefte Teil 2k keinen wesentlichen Ab-

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stand zum Außenteil 1o einhält, während der vorstehende Teil 25 von diesem beabstandet ist. Dieser Zustand ist nicht so verbreitet wie der, daß sowohl der vorstehende als auch der vertiefte Teil des Innenteils vom Außenteil beabstandet sind.

Die Fig. l\. zeigt als Schnitt ein allgemein U-profilförmiges Teil I)-Io, das als Stoßfänger für Kraftfahrzeuge geeignet ist, Typischerweise ist ein Abschnitt eines solchen Profils in einem Bogen gekrümmt, der sich allgemein der Gestalt der Vorder- oder Rückseite eines Fahrzeuges anpaßt.

In seinem allgemeinsten Sinn soll der Ausdruck "geformtes Teil", wie er hier benutzt wird, Stoßfänger, Türen, Hauben, Kofferraumabdeckungen, Kotflügel, Bodenwannen, Räder und andere Teile eines Auto- bzw. Kfz-Karosserie bezeichnen. Hierbei kann es sich um ein aus Blech gebildetes Teil handeln, das zwischen einem Stempel und einem Gesenk zu einer dreidimensional konturierten Gestalt ausgebildet wird, die oft bezüglich der von der Außenseite eines Fahrzeuges sichtbaren Karosserieteils konvex gekrümmt ist. Die jeweiligen Elemente einer solchen Anordnung sind ein oder zwei Teile, d.h. ein Außen- oder ein Innente¹ il, deren Besonderheiten oben beschrieben sind und die, wie in den Fig. 2 und 3 ge-

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zeigt, entlang ihres Umfangs zu der zweiteiligen Anordnung
zusammengefügt sein können. In einigen Anordnungen erteilen
nur zwei Teile der Konstruktion keine ausreichende Festigkeit;
sie muß daher durch ein drittes Teil verstärkt werden, das teilweise oder ganz über die Länge oder die Breite der Anordnung
verläuft. Während diese Konstruktion eine Umfangaverbindung
zwischen dem Innen- und dem Außenteil aufweist, verläuft | diese Verbindung teilweise aber nicht notwendigerweise, um i den gesamten Umfang herum. Bspw. zeigt die Fig. 3 eine Kfz- j Türanordnung, deren Umfangsverbindung entlang der Unterkante,
an beiden Seiten oder Enden aufwärts herauf und wenn überhaupt, ι nur kurz von beiden Seiten her über die Oberkante verlaufen, ■ so daß sich eine Öffnung 3o5 für ein versenkbares Fenster i

bildet. Während die zweiteilige Konstruktion in den Fig. 1 ; bis 3 den Innenteil unmittelbar mit dem Außenteil verbunden
darstellt, was sich durch Schweißen, Saumbildung oder Verkleben erreichen läßt, ist es möglich, das innere mit dem ■

äußeren Teil über ein drittes bzw. Abstandsteil zu verbinden,

das hier nicht gezeigt ist. Der Ausdruck "entlang des Umfangs

des Innen- und Außenteils verbunden" soll hier alle diese Ver- !

bindungsarten umfassen, die eine allgemein geschlossene Struktur ergeben, wie sie die Figuren zeigen. Die zwei- oder mehr-

teilige Anordnung kann aus einem oder mehreren Teilen des ver- j besserten Al-Legierungsprodukts bestehen, obgleich vorzugsweise beide Teile aus dem verbesserten Blechprodukt bestehen. Desgl»

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ist möglich, in einer Anordnung aus mehr als einem Teil bspw. zwei oder mehr Teilen - ein oder mehrere Teile aus dem verbesserten Blechprodukt herzustellen, während ein oder mehrere andere Teile aus Stahl oder vielleicht auch einer anderen Al-Legierung ausgebildet sind.

Die Ausdrücke "Fahrzeug" oder "Kfz", wie sie hier eingesetzt werden, sollen natürlich für Personenwagen gelten, aber auch für Lastkraftwagen, Land- sowie andere Transportfahrzeuge, die allgemein so aufgebaut sind, wie es für Kfz-Karosseriebau und -konstruktion üblich ist.

Wie bereits ausgeführt, besteht die Legierung nach der vorliegenden Erfindung im wesentlichen aus (in Gewichtsprozent) o,k bis 1,2 % Si, o,i| bis 1,1 % Mg., o,2 bis o,8 % Mn, o,o5 bis o,35 % Fe, o,1o bis qß % Cu, Rest im wesentlichen Aluminium und Verunreinigungen. Die Verunreinigungen werden vorzugsweise auf nicht mehr als o,2 % Zn, und nicht mehr als o,1o % Ti, vorzugsweise auf jeweils nicht mehr als o,o5 % Zn bzw. Ti eingestellt. Andere Verunreinigungen sind vorzugsweise auf jeweils o,o5 % beschränkt, während die andere Verunreinigung gemeinsam vorzugsweise nicht mehr als o,1f> % ausmachen sollte. Innerhalb dieser Grenzen sollte die Summe aller Ver-

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unreinigungen vorzugsweise nicht mehr als o,35 % betragen.

Was die Hauptlegierungsbestandteile anbetrifft, liegt das Silizium vorzugsweise im Bereich von o,7 bis 1,1 % und Magnesium vorzugsweise im Bereich von o,l\. bis o,9 % vor. Ein weiterer Gesichtspunkt ist, daß Si vorzugsweise in einem Überschuß von o,2 bis o,5 % und normalerweise etwa o,Ij. % Überschuß gegenüber dem stöchiometrischen Äquivalent des Mg-Anteils auf der Grundlage der Verbindung Mg-Si vorliegt. Dieser Vorzug basiert auf dem Erreichen einer breiten Spanne zwischen dem natürlich gealterten Formungszustand und dem künstlich gealterten festeren Zustand. Innerhalb der hier angegebenen Bereiche für Silizium und Magnesium können weitere Vorzugswerte anwendbar sein, wie unten ausgeführt, und zwar abhängig im wesentlichen vom Endprodukt und den für dieses erwünschten Eigenschaften.

Wie oben erörtert, leitet sich die Biegefestigkeit des Innenteils 2o im wesentlichen aus seiner formstruktur ab. Diese erfordert ihrerseits, daß das Blech, aus dem das Innenteil ausgebildet wird, eine verhältnismäßig hohe Formbarkeit ggf. auch auf Kosten der festigkeit - aufweist. Was den Außenteil Io anbetrifft, gilt dort der Festigkeit und dem

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Eindrückwiderstand der Vorzug auch auf Kosten der Formbarkeit, die hier im Sinne der komplizierten Formgestaltung weniger kritisch ist. Der Außenteil 1o ist jedoch für Lüdersche- Linien anfälliger, die vermieden werden sollen. Während in einem Aspekt der Formbarkeit der Außenteil 1o weniger kritisch ist, ist er in anderer Hinsicht kritischer.

Was das Außenteil 1o anbetrifft und für den Fall von Stoßfängern, bei denen eine hohe Festigkeit und ein hoher Eindrückwiderstand selbst auf Kosten der Formbarkeit bevorzugt sind, die dennoch eine Formgebung ohne LUdersche-Linien ermöglichen sollte, werden vorzugsweise das Silizium und das Magnesium genauer eingestellt. Für diese Anwendungen werden nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derartige Elemente aus der hier beschriebenen Al-Legierung ausgebildet, die Silizium im Bereich von o,9 bis 1,1 j und Magnesium im Bereich von o,7 bis o,9 % enthält. Auf diese VJeise erhält man eine im folgenden als "Legierungeart I" bezeichnete Legierung, die nach einem entsprechenden Lösungsglühen und Abschrecken, wie im folgenden beschrieben, und nach dem Altern in den Zustand ii|, aber vor dem künstlichen Altern, für ein Blechprodukt eine typische Streckgrenze in

2 Querrichtung im bereich von 161 7 bis 21 o9 kg/cm (23 bis 3o k aufweist, die in r'ünstigem /erhältnis zu der von Stahl steht,

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der eine Streckgrenze von I828 bis 1898 kg/cm² (26 bis 27 ksi) in diesen Anwendungen aufweist. Nach dem künstlichen Altern weist diese Legierung eine Streckgrenze von mehr als 3516 kg/can² (5o ksi) auf, die hinsichtlich der Festigkeit und des Eindruckwiderstands recht günstig liegt.

Was den Innenteil 2o anbetrifft, ist die Festigkeit des Blechprodukts weniger kritisch, da die Biegefestigkeit des Teils sich im wesentlichen aus seiner Struktur ergibt. Es ist jedoch wichtig, daß diese Struktur, wenn geformt, eine ausreichende Festigkeit aufweist. Der Innenteil 2o ist hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit weniger kritisch als der Außenteil 1o, und obgleich der Teil 2o infolge der komplizierten Gestalt eine höhere Formbarkeit erfordert, können Oberflächendefekte oft toleriert werden. Für diese Anwendung wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine solche Struktur aus einer Legierung ausgebildet, wie sie hier beschrieben ist und die Silizium im Bereich von o,7 bis o,9 % und Magnesium im Bereich von o,l| bis 0,6 % enthält. Dabei erhält man eine im folgenden als "Legierungsart II" bezeichnete Legierung, die nach geeignetem Lösungsglühen und Abschrecken, wie hier beschrieben, und nach dem natürlichen, aber vor dem künstlichen Altern eine typische Streckgrenze in Querrichtung für ein

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Blechprodukt im Bereich von 9&k bis 15^7 bzw. 1617 kg/cm (1i|. bis 22 bzw. 23 ksi) aufweist und sehr gut formbar ist, so daß das Innenteil 2o mit seiner komplizierten Struktur ohne Reißen des Metalls herstellbar ist. Durch künstliches Altern' kann die Streckgrenze dieser Legierung erheblich erhöht werden.

Wie einzusehen ist, ist bei der Nutzung der Erfindung zwar vorzuziehen, unterschiedliche Grenzen der Zusammensetzung hinsichtlich der ins Auge gefaßten Verwendung des jeweiligen Bauteils vorzusehen - bspw. die Legierungstypen I und II für den Innen- und den Außenteil· Die Unterschied· der Zusammensetzung können dennoch so gering gebalten werden, daß sie eine wirkungsvolle Wiederverwertung der Legierungen, wie oben erwähnt, nicht stören. D.h., daß die Zusammensetzungen ausreichend gleich gehalten werden können, so daß sie sich im gleichen System ohne eine separate Klassierung der Wiederverwertung zuführen lassen.

Es wird darauf verwiesen, daß es erwünscht ist, den Unterschied der Festigkeitswerte zwischen dem Fertigungszustand und dem endgültigen künstlich gealterten Zustand des vorliegenden Legierungssystems so groß zu halten, daß die Form-

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barkeitsforderungen erfüllt und trotzdem eine hohe Festigkeit des Endprodukts aufrechterhalten werden können. Dies läßt sich teilweise erreichen, indem man den Silizium- und den Magnesiumgehalt innerhalb der oben ausgeführten Richtwerte einstellt, und insbesondere, wenn man den unten diskutierten Richtlinien folgt.

Was den Kupferanteil in der nach der vorliegenden Erfindung eingesetzten Legierung anbetrifft, ist ein bevorzugter Bereich o,25 bis o,5o % Cu. Dieser bevorzugte Bereich für Kupfer gilt für die beiden oben erwähnten Silizium- und Magnesiumbereiche. Eine wesentliche Sonderheit, zu der das Vorliegen des Kupfers in der Legierung nach der vorliegenden Erfindung führt, ist die Verbreiterung der Spanne zwischen den Festigkeiten im Formungszustand einerseits und im endgültigen Zustand andererseits. D.h., daß Kupfer innerhalb dieses Bereichs vorliegen kann, ohne die hohe Festigkeit zu beeinträchtigen, die man vor dem künstlichen Altern erreicht; nach der Formgebung und dem künstlichen Altern hat das Kupfer die Wirkung, die Festigkeit des Endprodukts zu erhöhen. Bspw. trägt in den angegebenen Mengen vorliegendes Kupfer wenig zur Festigkeit des Formgebungszustands bei und hält daher die Preßlasten gering; dennoch erhöht es die

ρ Festigkeit des gealterten Endprodukts um bis zu lj.21 kg/cm

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(6 ksi). Es ist wichtig, daß der Kupferanteil innerhalb dieser Grenzen eingestellt und dabei insbesondere die Obergrenze beachtet wird, da zusätzlich zur Formbarkeit und Festigkeit Kupfer über diese Mengen hinaus hinsichtlich einer verringerten Schweißbarkeit schädlich sein kann - ein wesentliches Aspekt der vorliegenden Erfindung, der im folgenden ebenfalls ausführlicher erörtert werden soll.

Eisen trägt zur Korngrößeneinstellung und Formbarkeit bei und liegt mit einem Minimum von o,o5 % und vorzugsweise minimal o,1 % bis zu einem Maximum von o,35 % und vorzugsweise maximal o,3 % vor. In diesen Mengen verbessert Eisen die Formbarkeit, während geringere oder größere Mengen die Formbarkeit beeinträchtigen, indem sie einen Apfelsinenschaleneffekt oder Risse während der Formgebung bewirken.

Der in der Legierung vorliegende Mangananteil liegt vorzugsweise im Bereich von o,2fj bis o,lj. %. Mangan liegt vor, weil es zur Korngrößeneinstellung beiträgt, die ihrerseits zur Formbarkeit beiträgt. Mangan ist ein bevorzugtes Kornverfeinerung smateri al, da die von ihm hervorgerufenen Effekte oft verhältnismäßig unempfindlich für Abschreickgeschwindigkeiten sind und daher vermutlich langsamere und billigere Abschreck-

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mittel wie Luft eingesetzt werden können. Chrom und Zirkon können zwar verwendet werden, aber weniger bevorzugt. Die einsetzbare Chrommenge liegt im Bereich von etwa o,1 bis ο,3 %, die Zirkonmenge im Bereich von o,o5 bis O,15 %, Chrom kann Schwierigkeiten verursachen, da es Verzerrungen verursacht oder die Festigkeitseigenschaften beeinträchtigt, wenn die Abechreickgeschwindigkeit nicht sorgfältig eingestellt wird· Eine übermäßige Verzerrung des Blechs - bspw. ein Auebeulen - kann erhebliche Streckgrade erfordern, um das Blech wieder zu glätten. Bei übermäßigem Strecken wird jedoch die Formbarkeit verringert und man wird es deshalb vorzugsweise vermeiden.

Was die erwähnten Korngrößen anbetrifft, weisen die Blechprodukte nach der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Korngröße von mindestens 1$ooo Körnern/mm (I5ooo grains/mm ) oder feiner auf, womit gemeint ist, daß die maximale Korngröße diesem Wert entspricht, wobei feinere Körner einer größeren Anzahl pro Kubikmillimeter entsprechen. Für den Innenteil 2o ist die Korngröße vorzugsweise 2oooo Körner/mnr oder feiner und für den Außenteil 1o beträgt sie vorzugsweise mindestens 30000 Körner pro Kubikmillimeter oder feiner.

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Zusätzlich zu einer Legierung mit genau eingestellten Mengen der Legierungselemente, wie sie oben beschrieben sind, wird die Legierung vorzugsweise nach vorgeschriebenen Verfahrensschritten hergestellt, um die wünschenswerten Eigenschaften einzustellen. Die hier beschriebene Legierung kann also als Barren oder Knüppel zur Weiterverarbeitung in ein geeignetes Knetprodukt nach Verfahrensweisen vorgesehen werden, die nach dem Stand der Technik derzeit eingesetzt werden, wobei das Stranggießen das bevorzugte Verfahen ist. Der gegossene Barren kann vorbearbeitet oder vorgeformt zu einem geeignetem Rohmaterial für spätere Weiterverarbeitung bearbeitet werden. Vor den Hauptbearbeitungsschritten wird das Legierungsmaterial vorzugsweise homogenisiert, d.h. vorzugsweise bei Metalltemperaturen im Bereich von lj.82 bis 593°C (9oo bis 1100⁰F) und für eine Dauer von mindestens einer Stunde, um eine größtmögliche Menge Magnesium- oder Silizium oder anderer löslicher Elemente zu lösen und das innere Gefüge des Metalls zu homogenisieren. Bevorzugt homogenisiert man zwei Stunden oder mehr im Bereich der Homogenisierungstemperatur. Normalerweise brauchen das Aufheizen und die Homogenisierungs— behandlung nicht länger als 2I4. Std. anzuhalten; eine längere Dauer ist normalerweise jedoch nicht schädlich. 3 bis 12 Std. Vorhaltzeit auf der Homogenisierungstemperatur haben sich als ausreichend herausgestellt. Zusätzlich zu einem Lösen der Bestandteile zur Förderung der Verarbeitbarkeit oder Formbarkeit

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ist diese Homogenisierungsbehandlung dahingehend wichtig, daß sie vermutlich ungelöste Bestandteile wie die von Eisen, Mangan und Silizium gebildeten miteinander vereint; auf diese Weise wird dazu beigetragen, der Legierung eine ausgezeichnete Formbarkeit zu erteilen.

Nach der Homogenisierungsbehandlung kann das Metall gewalzt, extrudiert oder sonstwie bearbeitet werden, um ein Rohmaterial wie Blech oder Extrudat oder anderen Werkstoff zu erreichen, der sich zu dem Endprodukt umformen läßt. Um ein blechartiges Produkt herzustellen, wird ein Körper aus der Legierung vorzugsweise auf eine Dicke im Bereich von etwa 2,Sk- bis etwa U, 06 mm oder 5» 08 mm (o,1 bis etwa O,16 oder o,2 in.) und typischerweise etwa 3,66 mm (0,1144 in.) warm ausgewalzt. Zum Warmwalzen sollte die Temperatur zwischen 566 und 20!4⁰C (1o5o bis ij.oo°P) liegen. Vorzugsweise ist die anfängliche Metalltemperatur im Bereich von I4.27 bis 566 ⁰C (Θ00 bis 1o5o°P), die Endtemperatur vorzugsweise 2olj. bis 316°C (lj.00 bis 600⁰F).

Wenn ein Blechprodukt für einen Stoßfanger oder eine Stoßfängerstützstange gedacht ist, sind für dieses ziemlich dickes Blech von typischerweise 2_t$h bi-³ &»35 mm (o,1 bis o,25 in.) keine anderen Behandlungsschritte als ein Warmwalzen erfor-

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derlich. Wo Karosserieflächenteile mit geringerer Dicke hergestellt werden sollen, kann das Blech weiter ausgewalzt werden - bspw. durch Kaltwalzen auf eine Dicke von o,ij.8 bis 1,96 mm (o,o19 bis o,o77 in.) und gewöhnlich von o,8i bis 1,27 mm (0,032 bis o,o5 in.).

Nach dem Auswalzen zu der gewünschten Dicke wird das Blech lösungsgeglüht, um die löslichen Elemente im wesentlichen in Lösung zu überführen. Das Lösungsglühen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von l±Q2 bis 593°C (9oo bis HoO⁰I*¹) und erzeugt ein rekriatallisiertes Korngefüge. Was das Lösungsglühen der hier beschriebenen Legierungsart I mit der vevorzugten Zusammensetzung für Außenteile mit o,9 bis 1,1 ^Silizium und o,7 bis o,9 % Magnesium anbetrifft, wird bevorzugt eine Lösungsglühtemperatur im Bereich von 538 bis 577°G (I000 bis 1o7o^oF) eingesetzt, da diese es leicht macht, einen guten Kompromiß zwischen Festigkeit und Formbarkeit zu erreichen.

was die bevorzugte Zusammensetzung für Innenteile anbetrifft, liegt für die Legierungsart II mit o,7 bis o,9 % Silizium und o,Ij. bis 0,6 ',-, Magnesium die bevorzugte Lösungsglühtemperatur im bereich von !(.91 bis -532⁰C (91 £ bis 99o°F), obgleich

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höhere Temperaturen nicht unbedingt nachteilig zu sein brauchen·

Das Lösungsglühen kann chargenweise oder in Durchlauf erfolgen und die Behandlungsdauer kann von mehreren Stunden beim chargenweisen Betrieb bis weniger für die Durchlaufbehandlung reichen. Im Prinzip können Lösungseffekte ziemlich schnell auftreten, nachdem das Metall eine Lösungstemperatur von etwa 538 bis 566°C (1oo bis 1o5o°F) erreicht hat. Das Aufheizen des Metalls auf diese Temperatur kann jedoch abhängig von der Art der Behandlungsmaßnahme erhebliche Zeit in Anspruch nehmen. Bei der chargenweisen Behandlung eines Blechs in einer Hütte wird das Blech als Ofencharge behandelt und es kann eine erhebliche Zeit erforderlich sein, um die gesamte Charge auf die Lösungsglühtemperatur zu bringen; folglich können für die LösungsglUhbehandlungen bei der chargenweisen Behandlung eine oder zwei oder mehr Stunden erforderlich sein. Bei der Durchlaufbehandlung läuft das Blech kontinuierlich als einzige Bahn durch einen langen Ofen, so daß die Aufheizgeschwindigkeit erheblich steigt. Für die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist hier ein Durchlaufverfahren insbesondere für Blecherzeugnisse bevorzugt, da ein verhältnismäßig schnelles Aufheizen und eine kurze Verweileeit auf der LösungsglUhtempe-

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ratur ein feineres Korn begünstigen. Polglich soll eine Lösungsglühbehandlung von 1o Min oder weniger - bspw. 5 Min. oder weniger - im Rahmen der Erfindung liegen. Als weitere Hilfe bei einer kurzen Aufheizzeit ergibt eine Ofentemperatur oder eine Ofenzonentemperatur, die erheblich über der gewünschten Metalltemperatur liegt, ein stärkeres Temperaturgefälle, das das Aufheizen beschleunigt.

Um weiterhin die für das Endprodukt und dessen Ausbildung erforderlichen Verfahrensschritte gewünschte Festigkeit und Formbarkeit herzustellen, sollte das Blech schnell abgescbreokt werden, daß ein ungesteuertes Ausscheiden von Mg^Si verhindert oder so gering wie möglich gehalten wird. Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung ist also bevorzugt, mit einer Geschwindigkeit von mindestens 5»&°C/s (1o°F/sec) von der Lösungsglühtemperatur bis zu einer Temperatur von etwa 177°C (35o°F) oder niedriger abzuschrecken. Eine bevorzugte Abscbreckgeschwindigkeit beträgt mindestens 1U9°G/S (3oo°F/sec) im Bereich vnn 399°C (75o°F) oder mehr herab auf 288°C (55o°F) oder weniger. Nachdem das Metall eine Temperatur von etwa 177 °C (35o°F) erreicht hat kann es luftgekühlt werden.

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Vor dem Verarbeiten des Blechs zu einem Kneterzeugnis wie einem Karosseriefläcbenteil wird es bevorzugt estreckt, um seine Flachheit zu verbessern. Dieses Strecken wird jedoch vorzugsweise sorgfältig kontrolliert, damit es nicht mehr als 3 % und vorzugsweise nicht mehr als 1,5 % Längenzunahme bewirkt. Bei einem übermäßigen Strecken kann die Formbarkeit nachlassen, wie bereits erwähnt. Wenn man diese Einschränkungen beachtet, läßt das Blechprodukt sich leicht zu auch komplizierten Teilen mit sehr hoher Gleichmäßigkeit ohne Risse oder Oberflächenrauhigkeit wie bspw. einem Apfelsinenschaleneffekt formen, die beide aus offensichtlichen Gründen insbesondere bei Außenflächenteilen unerwünscht sind und bei der Bandmontage zu unerwünschten Ausfallzeiten für die Ausbesserung führen.

Typischerweise läßt sich ein ext midiertes Trägerprofil für Stoßfänger ebenso einsetzen, wie das oben erwähnte warmgewalzte Produkt.Der extrudierte Profilquerschnitt ist dabei dem Profil des Stoßfängers bereits sehr ähnlich; die einzige verbleibende Formgebung ist typischerweise eine verhältnismäßig einfache Formung oder Biegung auf einen Bogen, der der Gestalt des Fahrzeugbugs oder -becks entspricht. Die vorzugsweise homogenisierte - Legierung wird zu einem Trägeroder Bauprofil einer allgemein C-förmigen Gestalt ausgepreßt,

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wie es die Pig. I+ zeigt, und zwar bei einer Temperatur im Bereich von 371 bis 538°C (7oo bis 1ooo°P). Wenn das Auspressen bei einer ausreichend hohen Temperatur stattfindet - bspw. !4.62 oder 538°C ( 9oo bis 1οοο°Ρ), kann man das Extrudat unmittelbar beim Austreten aus der Auspreßdüse abschrecken, so daß eine separate Lösungsglüh- und Abschreckbehandlung entfallen kann. Gewöhnlich ist jedoch bevorzugt, das Extrudat getrennt 1ösungszuglühen, um die besten Eigenschaften zu begünstigen. Dies gilt insbesondere, wenn das Extrudat aus der Legierungsart I hergestellt wird, deren Zusammensetzung der hier für Außenteile bevorzugten entspricht; diese Zusammensetzung begünstigt festigkeit und Eindrückwiderstand, kann aber auf eine genaue Einstellung der Lösungsglühtemperatur empfindlicher reagieren.

Die verbesserten Blech- und Knetprodukte, wie sie hier beschrieben sind, weisen für Blech im natürlich gealterten Zustand nach der Lösungsglüh- und Abschreckbehandlung, wie hier beschrieben eine Streckgrenze im Bereich von etwa 7oo oder 8i|i| kg/cm (1o oder 12 ksi) bis etwa 2l^6o kg/cm² (35 ksi) und typischerweise 844 bis 22^o kg/cm² (12 bis 32 ksi) auf. Die höheren Festigkeitswerte entsprechen höheren Anteilen der Legierungsbestandteile und insbesondere des Si

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und Mg. Der natUrliob gealterte Zustand wird obne zusätzliche Behandlung erreicht und tritt auf natürlichem Wege im Laufe der Zeit auf. Bei der verbesserten Behandlung gibt es zwei Aspekte des natürlichen Alterns, die dieses besonders geeignet macht für die Anwendung in Kfz- bzw. Fahrzeugkarosseriebau. Ein Aspekt ist, daß sich stabile Eigenschaften verhältnismäßig schnell, d.h. nach nur etwa 1 oder 2 Wochen oder vielleicht einem Monat bei Raumtemperatur erreichen lassen, wobei der Anstieg des Festigkeitsverlaufs abflacht und im wesentlichen auf oder nahe einem verhältnismäßig konstanten Wert für viele Monate und selbst Jahre bleibt. Ein weiterer Aspekt ist, daß diese stabilen Eigenschaften sich durch eine Festigkeit und Formbarkeit kennzeichnen, die besonders für den Kfz- bzw. Fahrzeugkarosseriebau geeignet sind. Den Zustand der natürlich gealterten Eigenschaften bezeichnet man als Tl^-Zustand.

KnetaluminiumerZeugnisse, die nach der vorgehenden Technik hergestellt wurden, bieten einen Werkstoff, der die Festigkeits- und Formbarkeitseigenschaften aufweist, die erforderlich sind, um ihn für Karosserieblech im Fahrzeugbau geeignet zu machen. Diese Formungseigenschaften sind nur schwer unmittelbar zu definieren oder zu quantifizieren. Sie stehen jedoch in engem Zusammenhang mit einigen Standardtests, wie

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dem Olsen-Bechertest, dem Zugtest und dem Biegetest. Der Olsen-Bechertest zeigt, wie weit ein Metall zu einer Becherform gezogen werden kann. Je tiefer (oder höher) der Becher ist, der gezogen werden kann, ohne daß das Metall reißt, desto formbarer ist das Metall. Der Biegetest steht ebenfalls im Zusammenhang mit der Formbarkeit - insbesondere bei der Saum- bzw. Nahtbildung, die man zuweilen anwendet, um den Innen- und den Außenteil einer zweiteiligen Anordnung -bspw. einer Tür oder einer Motorhaube - miteinander zu verbinden. Diese Saum- bzw. Nahtbildung ist in der Fig. 2 gezeigt. Wie ersichtlich, kann die Falte 3o des Saums 32 I8o° betragen und der Krümmungsradius kann dabei der halben Blechdicke (1/2 T) entsprechen. Bei einem 1,o2 mm (o,olj. inch) dicken Blech wäre der Biegeradius bspw. o,5i ram (o,o2 inch). Kfz-Karosserieblech muß in der Lage sein, derartige I8o -Faltungen mit einem Biegeradius von 1/2 T ohne Reißen, Harrisse oder andere Zeichen des vorliegenden oder beginnenden Metallversagens aushalten können. Beim Reißen während der Saumbildung wird nicht nur die Struktur der aus dem Innen- und dem Außenteil bestehenden Anordnung geschwächt; im allgemeinen gilt es auch aus aestbetischen Gründen für unannehmbar und kann zusätzliche Arbeit, d.h. ein Spachteln und Abarbeiten des Saumbereichs erfordern.

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Die Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Becherhöhe nach Olsen als Punktion unterschiedlicher Streckengrenze in Querrichtung für das Blech im lösungsgeglühten, abgeschreckten und natürlich (zur Stabilisierung der Eigenschaften) gealterten Zustand, der als Tl^-Zustand bezeichnet wird. Wie hier bereits erörtert, erhält man stabile Eigenschaften der verbesserten Aluminiumprodukte nach etwa 2 Wochen bis einem Monat natürlichen Alterns. Die hier erwähnten Olsen-Bechertiefen wurden nach dem Verfahren bestimmt, das in "Comparison of Olsen Cup Values on Aluminium Alloys", 1. Ausgabe, Aluminium Association, Februar 1975 beschrieben ist. Das bei der Messung benutzte Gleitmittel ist eine Kombination von Ziehöl mit der Bezeichnung "Quaker Draw 289" und "lab no. l± polyethylene".

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sollte die Formbarkeit, wie sie mit der Streckgrenze der Legierung im Zusammenhang steht, innerhalb des von den Punkten ABCD der Fig. $ umrissenen Gebietes liegen. Wie sich aus einer Prüfung der Fig. if ergibt, können die minimalen Olsen-Becherwerte abhängig von der Streckgrenze unterschiedlich sein.

Was die minimale Streckgrenze und die Formbarkeit anbetrifft, deren Zusammenhang durch die Gerade BC gegeben ist, gibt es

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wichtige Vorzugsbereiche der Streckgrenze und der Formbarkeit. Pur die Herstellung eines Innenteils 2o nach der Fig. ist bevorzugt, eine Formbarkeit zu wählen, die nicht geringer ist als die einer Streckgrenze im Bereich von 98Ij. bis 15U7

2
kg/cm (1ij. bis 22 ksi) entsprechende (vor dem Altern). Diese Formbarkeit erhält man, indem man innerhalb der Vorzugsbereiche der Zusammensetzung für Silizium und Magnesium bleibt, die oben angegeben sind.

Wie also bereits früher hinsichtlich der Zusammensetzung der Legierungsart II für die Herstellung eines Innenteils erwähnt, sollte Silizium im Bereich von o,7 bis o,9 % und Magnesium im Bereich von o,\\. bis o,6 % vorliegen. Die niedrige Streckgrenze und hohe Formbarkeit, die man unter Beachtung dieser Einschränkung erhält, erlauben die Herstellung ziemlich kompliziert gestalteter Elemente, deren Nutzen sich durch den Versteifungseffekt ergibt, den die konstruktive Anordnung hervorruft. Was einen Außenteil 1o - wie bspw. eine Motorhaube, Tür oder auch einen Stoßfänger - anfcetrifft, erfordert die beabsichtigte Anwendung einen hohen Eindruckwiderstand sowie eine hohe Festigkeit, und dies besonders im Fall eines Stoßfängers. Für die Herstellung solcher Außenteile - einschließlich Stoßfänger - wird man bevorzugt mindestens eine solche Formbarkeit wählen, die einer Streckgrenze in Quer-

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richtung vor dem Altern im Bereich von 1617 bis 21 o9 kg/cm ('23 bis 3o ksi) entspricht, und diese Festigkeiten erhält man innerhalb der Vorzugsbereiche für die Legierungsart I, insbesondere mit o,9 bis 1,1 % Silizium und o,7 bis o,9 % Magnesium. Es ist also einzusehen, daß durch sorgfältiges Einstellen der Anteile sich hohe Werte für die Festigkeit lind Formbarkeit erreichen lassen und sich diese im Rahmen der Durchführung der Erfindung insgesamt wahlweise für spezielle Anwendungsfälle nutzen lassen.

Blech- oder KnoterZeugnisse, die entsprechend der vorlie- \

genden Lehre hergestellt werden, lassen sich verhältnis- ; mäßig leicht zu geformten oder konturierten Kfz-Karosserie- oder Strukturteilen ausbilden. Diese Formgebung enthält

typischerweise auch ein Pressen oder Stanzen zwischen ge- ; genüberliegenden und passenden Stempel- bzw. Gesenkelemen- j

ten. Im Fall eines Stoßfängers wird ein Extrudat oder ver- \

ι hältnismäßig dickes Blech in einer Stanzpresse mit der er- ;

forderlichen Längskrümmung versehen. Ein Rad bildet man aus, indem man zunächst einen geschweißten Reifen aus Blech

I herstellt, dann dem Reifen die gewünschte Kontur erteilt und schließlich auf die Innenseite des Reifens das radialverlaufende Speiohenelbment einschweißt oder einnietet, das typischerweise aus Blech gestanzt wird. Diese Formge-

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bungsschritte erfolgen typischerweise bei Raumtemperatur, lassen sich jedoch auch bei geringfügig erhöhter Temperatur van etwa 93°G (200⁰V) oder auf der sogenannten Warmverformungstemperatur bis zu 20!4⁰C (/4.00⁰F) oder gar 232 G (145O⁰J'¹) hinauf durchführen. In einigen Fällen wird man jedoch das Formen bevorzugt im wesentlichen bei Raumtemperatur durchführen, d.h. nicht mehr als 66 bis 93 C (I5o bis ?oo P), um unkontrollierte Ausscheidungseffekte in den Legierungsbauteilen zu vermeiden.

Nachdem man das Blech- oder andere Produkt zu einem Karosserieteil ausgebildet hat, läßt dieses sich künstlich altern, und zwar so, daß man das Produkt einer Temperatur im Bereich von 1 o7 bis P(So G (?25> bis 5oo F) so lange aussetzt, dnß sich die gewünschte Streckgrenze ergibt. D.h., daß das geformte karosserieteil künstlich bis zu einer Streckgrenze von mindestens 2100 kg/cm (30 ksi) gealtert werden kann, wobei die Behandlungsdauer von 2 hin. bis 100 Std. betragen kann. Vorzugsweise erfolgt das künstliche Altern, indem man das Produkt einer Temperatur im Bereich von 177 bis 218⁰C (35o bis \\2$ F) für eine Dauer von mindestens 2$ Min. aussetzt. Nach einem geeigneten Verfahren wird 25 Min. bei Temperaturen von 191 bis 20!4.⁰C (375 bis !4.00⁰F) gealtert. Nach dem künstlichen Altern hat das Bauteil einen Zustand angenommen, der als T6-Zustand bezeichnet wird und in dem

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die festigkeit im Bereich von etwa 21 o9 bis etwa 3867 kg/cm (3o bis etwa 55 ksi) oder mehr liegt, und zwar abhängig vom

Legierungsgehalt; diese V/erte liegen für eine vorgegebene ammensetzung etwa 7oo oder 1o55 bis 1ίμ bis 2o ksi) höher als beim 'L% -Zu st and.

Zusammensetzung etwa 7oo oder 1o55 bis 1i|.o6 kg/cm* (1o oder

Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in den Alterungseigenschaften der Legierun^sprodukte. üspw. v;erden bestimmte Al-Legierungen kaltgehärtet (bspw. die Legierung Hr. 5182) und sind in ihrer Anwendung auf Kfz-'i'eile oft Temperaturen im Hereich von 121 bis ?ol\. G (PHo bis Ijoo 1·) beim Härten oder Einbrennen des Lacks ausgesetzt; dabei kann die festigkeit des !letalls leiden. Im Gegensatz hierzu erhöht sich beim Einbrennen des Lacks die ''eßtigkeit der Legierungen nach der vorliegenden 'ilrfindung, so daß man den ttinbrennvorgang anstelle des künstlichen :ilterns ausnutzen kann, wie oben erwähnt, und auf diese weise zusätzlich zur erhöhten festigkeit einen wirtschaftlichen /orteil erhält.

Zusätzlich dazu ist die Legierung nach der vorliegenden Erfindung vorteilhaft hinsichtlich der Verbindung bspw. durch i/iderstandsschweißen eines innenliegenden .itützteils mit einem äußeren flächenteil. Hierbei wird die itandzeit der

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.Schweißelektroden um bis zu 5>o bis 1 oo yj gegenüber Legierungen wie der Nr. 2o}6 oder 51Ö2 verlängert. Die Standzeit der Elektroden ist ein wesentlicher v'aktor insbesondere in einer fertigungsstraße. Bei kurzer Standzeit muß man für die lieparatur oder das Auswechseln von Elektroden häufige Unterbrechungen hinnehmen, die den Produktionsplan ernsthaft stören können.

üie vorliegende Legierung ist auch in anderer Hinsicht vorteilhaft. Jii nan derzeit den Aspekt der IJnergieeinsparung sehr betont, hnt man auch andere Verfahren als das Schweißen zum Verbinden von stallen v/ie Karosserieinnen- und -außenteilen in Letracht gezogen, uas Umsäumen des Außen- um den innenteil wirrt dabei sehr weit verwendet. Um für diese L'echnik geeignet zu 3ein, muß der oißenteil jedoch biegbar genug sein, um aie ''nltenbildunr>; zu überstehen, und diese Biegeoder . ormbiirkeit fehlt bei bestimmten Al-Legierungsblechen oft, die nnsonsten die erforderliche festigkeit aufv/eisen. :inii;e dieser £,e, ;icrungen überstehen zwar die jaumbildung ohne JchHden, zeigen dann aber den .Vpfelsinenschaleneffekt, der aesthetisch unervrünscht ist. Die vorliegende Legierung in ,orm von blech erfüllt die Forderungen für die Saumbildunr: und wei3t eine biegbarkeit, gemessen am Krümmungsradius, auf, die bis hinunter zui halben uicke des Blechs für eine

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I8o°-Faltung reicht, ohne die Blechoberfläche zu sehr aufzurauhen oder zur Bildung des Apfelsinenschaleneffekts zu führen. Folglich braucht man beim Auslegen eines Teils diesen Effekt nicht mehr zu berücksichtigen.

Beschleunigte Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, daß nach der vorliegenden Erfindung hergestellte stoßfänger verhältnismäßig immun gegenüber Korrosionsrißbildung und der Abblätterungskorrosion sind. 'Weiterhin sind solche Stoßfänger gut für eine Verchromung geeignet, ohne weitere Schwierigkeiten aufzuwerfen. Diese zusätzlichen Vorteile weisen weiter auf die Nutzbarkeit der Erfindung im Kfz-Bau hin.

Die Erfindung soll nun mit den folgenden Beispielen erläutert werden.

Beispiel 1

Eine als Legierung A bezeichnete Al-Legierung, deren Zusammensetzung der Legierungsart II der Erfindung entsprach und die aus o,75 % Si, o,33 % Mn, ο,53 % Mg, ο,22 % v'e, o,3o % Cu und o,o2 % Ti, Rest im wesentlichen Aluminium (Gewichtsprozente)

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- Uk -

bestand, wurde zu walzbaren Barren vergossen, die Barren in einem Ofen bei 566°C (1o5o°F) sieben Stunden homogenisiert und dann zu Blech von etwa 3,66 mm (o,1l|4 in.) warmgewalzt, das seinerseits kalt auf eine Dicke von etwa 1,o2 mm (o,olj. in.) ausgewalzt wurde. Dieses Blech wurde dann in einem Durchlaufofen bei 571⁰C (1o6o°F) lösungsgeglüht und schließlich mit kalten Spritzwasser auf Raumtemperatur abgesohreckt. Die Eigenschaften einschließlich der Streckgrenze in Querrichtung, der Formbarkeit und der Biegbarkeit des Blechs in dem vorgenannten Zustand, gefolgt von einem natürlichen Altern auf stabile Eigenschaften, welcher Zustand, als "Tlj.-Zustand" bezeichnet wird, sind in der Tabelle I zusammengefaßt. Zum künstlichen Altern wurde ein Teil des Blechs 8 Std. bei 177°C (35o°F) behandelt, um die Festigkeit zu erhöhen.

Die Eigenschaften des Blechs in diesem Zustand, der als "T6-Zustand bezeichnet wird, sind ebenfalls in der Tabelle I zusammengefaßt. Diese Eigenschaften sind dort mit Eigenschaften verglichen, die repräsentativ für Blech gleicher Dicke aus den Legierungen Nr. 2o36, 5182 und 6151 gelten, deren Zusammensetzungen oben angegeben sind. Für die Legierung Nr. 5182 wird der Zustand als "0" bezeichnet, was einen vollständig geglühten Zustand bezeichnet. Die Biegbarkeit

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wurde bestimmt, In dem das Blech mit einem Radius von 1/2 T, d.b. der halben Blechdicke, um I8o° gefaltet wurde. Der Olsen-Bechertest ist bereits oben beschrieben.

Die Streckgrenzenwerte für die hier erläuterten Blechprodukte basieren typischerweise auf in Querrichtung genommenen, d.h. zur Walzrichtung rechtwinkligen Proben. Diese Werte sind zuweilen geringer als die von Längsproben, denn letztere können infolge des Streckens höher liegen, das die Längsfestigkeit stärker als die ^uerfestigkeit erhöht. Extrudate werden normalerweise in Längsrichtung auf festigkeit gemessen, und die Festigkeitswerte für eine vorgegebene Zusammensetzung liegen meist höher als die für entsprechendes Blech.

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Blech Zustand

Tabelle I

Streckgrenze kg/cm - ksi Formbarkeit

(Höhe des Olsenbechers)

Biegbarkeit bei 1/2T und I8o°

A
2o36

5182

6151
6151

Tk 1k77 21,o

T6 3220 k5,8

Tk 2109 3o,o

T6⁺ 2812 ko,o⁺

0 1336 19,0

Tk 1k77 21,o

T6 316k k5f0

9,5 mm - o,37k in.

8,992 mm - o,35k in.

9,9o6 mm - o,39o in.

8,763 mm - o,3k5 in.

kein Apfelsineneffekt, kein Reißen

starke Rißbildung

kein Apfelsineneffekt, kein Reißen

starke Rißbildung

Die Legierung No. 2036 wird normalerweise nicht auf den echten T6-Zustand behandelt; der angegebene Wert wurde nach einer Stunde Wärmebehandlung bei 2ok°C (koo P) erreicht.'

Aus diesem Beispiel läßt sich ersehen, daß das Blech A nach der vorliegenden Erfindung eine hohe Formbarkeit (gemessen nach dem Olsen-Bechertest) und die Fähigkeit hat, einen 1/2-T-Faltung um i8o° ohne Rißbildung oder den Apfelsinenschaleneffekt zu überstehen.

Die Legierung Nr. 2o36 zeigt zwar einen brauchbaren Becherwert (im Vergleich zu ihrer Streckgrenze), weist aber keine ausreichende Biegbarkeit auf. Die Legierung Nr. 6151 zeigt

• ι

ebenfalls keine brauchbaren Bechertiefen und Biegewerte i mehr. Die Legierung Nr. 5182 scheint zwar vom Standpunkt der Bearbeitung her brauchbar; ihre geringe Festigkeit setzt j aber ihrer Brauchbarkeit Grenzen.

Beispiel 2

Eine als Legierung B bezeichnete Al-Legierung entsprechend der Legierungsart I nach der vorliegenden Erfindung aus 0,98 % Si, 0,22 % Fe, ο,34 % Cu, o,32 % Mn, 0,80 % Mg, o,o2 % Ti, Rest im wesentlichen Aluminium (Gewichtsprozente), wurde zu walzbaren Barren vergossen. Der Barren wurde zu einem 1,o16 mm (o,olj. in.) dicken Blech ausgewalzt und wie im Bsp. w&rmebebandelt. Die Tabelle II fasst die Eigenschaften des Bleche aus der Legierung B zusammen.

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Tabelle II

Zustand Streckgrenze in Formbarkeit

.Verrichtung Höhe des Olsenbechers (kg/cm2 - ksi) in (mm - inch)

1828

36oo

26

51,2

9,o93

ο, 358

Biegbarkeit o,$ T -

keine Rißbildung

Das Blech B ist eine feste Version der Verbesserung, die insbesondere für Außenteile geeignet ist; wie ersichtlich, zeigt diese noch bessere Werte für die T6-Festigkeit gegenüber der Legierung Nr. 2o36 als Blech im Bsp. 1.

Beispiel 3

Eine Iiotorhaube für eine Limusine eines US-Modells wurde in reduziertem Maßstab mit Abmessungen von etwa 762 mm (3o in.) Länge und 6io mm (2l\ in.) Breite aus den Legierungen A und B der Bsp. 1 und 2 hergestellt. Die zweiteilige Anordnung entsprach allgemein der in den i"'ig. 1 und 2 gezeigten. In diesem !"'all wurde der Außen- und der Innenteil aus dem jeweiligen Blech B bzw. A gestanzt, um die gewünschte Bearbeitbarkeit beider Legierungen weiter zu verifizieren. Die Strukturen waren von Hissen oder Apfelsinenschaleneffekt und auch von Lürierschen-Linien vollständig frei.

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Dann wurden die Innen- und Außenteile für Kfz-Motorhauben in voller Größe aus den Blechen der Legierungstypen I und II nach der vorliegenden Erfindung gestanzt, wie sie all gemein auf die im Bsp. 1 dargelegte Weise hergestellt worden waren. Die Nennblechdicke betrug dabei etwa 1,oi6 mm (o,olj. in.) Das Blech der Legierungsart I wies eine Streckgrenze in Querrichtung von etwa 1617 bis 1828 kg/cm² (23 bis 26 ksi) auf, die Legierungsart II eine solche von etwa 1336 bis 11μ>6 kg/cm (19 bis 2o ksi). Das Blech der Legierungsart II wurde zu Außenteilen und Bleche beider Legierungsarten I und II zu Innenteilen gestanzt. Die Formgebungsmaßnahmen verliefen dahingehend erfolgreich, daß das verbesserte Blech sich in dieser Haubenkonstruktion den Legierungen 5182 und 2036, die zuvor für den Innen- bzw. den Außenteil der Konstruktion verwendet wurden, als gleichwertig oder überlegen erwies.

Beispiel U

Bleche der Legierungen A und B der Beispiele 1 und ?. mit einer Dicke von 1,oi6 rnm (ο,ο^ in.) wurden elektrisch punktp;eschweißt, um die zu erwartende Standzeit der Elektroden in der Fertigung zu ermitteln. Zu Yerr.leichszwecken wurden auch Legierungen Hr. 5182 und 2o36 auf die gleiche Weise ₍;eachweißt,

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Die Ergebnisse sind in der Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Geschweißte Legierung durchschnittliche Bereich der Schveiß

Anzahl der Schweiß- -punktanzahl pro punkte pro Elektrode Elektrode

Λ auf	A geschweißt	1600	I5oo -	1800
B auf	B geschweißt	1600	15oo -	1800
5182	auf 5182 geschw.	800	7oo -	I000
2036	auf 2036 geschw.	800	7oo -	I000

Beispiel 5

Blech aus der Legierung B des Bsp. 2 wurde nach dem MT(I-ächweißverfahren (Gas/Iletall-Bogenschweißung) geschweißt, um die festigkeit dieser Schweißstellen zu ermitteln. Die Legierung würde geschweißt und geprüft, wie unten in der Tabelle I/ ausgewiesen.

Tobelle IV

Zustand Zugfestigkeit

(kg/cm - ksi)

\'l\ ohne jchueir.unr, 3o9U hkt°

''lj-> Tech nul¹ Ji-: loch <·eschvjeii.it 2615 37,9

;l|-,.loch mil· J₁-I Loch ;-;eschvjeißt

und k"insti . aiii' i'i> ,',efil-fcert 3269 U&>5

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Zustand

T6-Blech ohne Schweißung T6-Blech auf T6-Blech geschweißt

T6-Blech auf T6-Blech geschweißt und 8 Std. bei 177 C (35ο^σ1⁽¹) künstlich gealtert

Wie ersichtlich kann nach dem Schweißen die Festigkeit der Schweißstelle erheblich erhöht werden, indem man das geschweißte Teil künstlich altert.

Zugfestigkeit (kg/cm - kai)	56,^
3965	38,o
2672	1.6,2
32i+8

Beispiel 6

Proben von Blechen der Legierung Λ und Ii des Beispiels 1 und 2 in den Zuständen T/4. und T6 wurden in beschleunigten Tests auf Korrosionsfestigkeit geprüft. Die Proben erwiesen sich als gegenüber kontinuierlichem und intermittierendem oprühnebel aus 3»5 '/j-iger und 5 ';j-iger MaOl sehr widerstandsfähig, IJs stellte sich weiterhin heraus, daß für die bauer von einem Jlonat durch periodisches Eintauchen in eine 3 ---ige NaCl-Lösung getesteten Proben keine sichtbaren Korrosionseffekte zeigten.

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Beispiel 7

Blechproben der Legierungen A und B der Bsp. 1 und 2 in Zustand Tl;, d.h. vor dem künstlichen Altern, wurden 15 Min. bei 196°C (385°F) und 1o Min. bei 216°C (l4.2o°F) behandelt. Diese Zeiten und Temperaturen sind repräsentativ für die beim Härten bzw. Einbrennen von Lacken auftretenden. Die Zugfestigkeit in Querrichtung vor (Zustand TI4.) und naob der Einbrennbehandlung, die eine künstliche Alterung sum Zustand T6 approximiert, sind unten in der Tabelle V eusammengefaßt.

Tabelle V Legierung und Zustand Zugfestigkeit Streckgrenz·

(kg/ein - ksi) (kg/ein - kai)

A Tl₊ 2W7 3^,8 114.77 21,o

A Einbrennbehandlung 3157 hht 9 2869 lj.0,8

B TIj 2960 1+2,1 1821 25,9

B Einbrennbehandlung 3586 51,ο 33ο5 !4.7,0

Wie sich ergibt, erhöht eine typische Einbrenn- oder Härtebehandlung die Festigkeitseigenschaften erheblich. Man kann also den Lackeinbrennzyklus anstelle der künstlichen Alterung einsetzen, falls erwünscht.

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Beispiel 8

Stoßftnger aus Blech der Legierung B des Bsp. 2 wurden elektrolytisch mit einem handelsüblichen Verchromungsbad verchromt. Die Verchromung hatte einen hohen Glanz, haftet ausgezeichnet am Grundmetall und war in dieser Hinsicht verchromten Stahl vergleichbar. Die verchromten Teile wurden auf Korrosionsfestigkeit geprüft, indem zunächst die Verchromung aufgekratzt und die Teile dann i|4 Std. einem kupferbeschleunigten Acetsäure-Salz-Sprühnebel ausgesetzt wurden; dieser Test wird als CASS-Test bezeichnett und ist in der Norm ASTM B-368-68 festgelegt. Bei der Untersuchung der Kratzmarken nach der Behandlung zeigten sich keinerlei Unterätzen oder Blasenbildung der Verchromung, was eine gute Haftung des Metallauftrags erweist.

Beispiel 9

Eine Aluminiumlegierung mit im wesentlichen einer der des Blechs B im Bsp. 2 entsprechenden Zusammensetzung, bei der jedoch P'e zu o,i|.7 % vorlag, wurde wie im Bsp. 1 beschrieben zu Blech verarbeitet. Proben dieses Blechs ergaben im Zustand Tlj. eine Streckgrenze von 1877 kg/cm (26,7 ksi) und eine Formbarkeit, d.h. Olsen-Becherhöhe von 8,i(.8l4 mm (0,33)4 in.). Die Biegbarkeitstests zeigten, daß das Iietall stark riß.

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Die verringerten Olsen-Becher- und Biegewerte werden für
signifikant gehalten und vermutlich durch den höheren Eisengehalt verursacht.

Beispiel 1o

Eine Al-Legierung aus 1,13 % 3i, o,i8 % Fe, o,^7 % Gu, 0,1+3 Mn, o,7ö % Mg, o,o2 % Ti, liest im wesentlichen Al, wurde zu einem walzbaren Barren vergossen, der Barren sieben Stunden bei 566°G (1o5o°l·') homogenisiert und dann beginnend bei einer Temperatur von 5>1o°G (95ο⁰!¹') zu einem Blech von 3»81 mm (o,15 in.) Dicke ausgewalzt, das Blech dann 30 Min bei
571°G (1o6o°t<') lösungsgeglüht und in kaltem Wasser abgeschreckt. Proben des Blechs wurden natürlich, andere künstlich gealtert. Die aus den Alterungsbehandlungen sich ergebenden i'estigkeitswerte in Querrichtung sind unten in der
Tabelle VI zusammengefaßt.

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Tabelle VI Natürlich gealterte Proben (Tk)

Alterungsdauer Zugfestigkeit Streckgrenze % Dehnung

	28o5	39,9	1237	17,6	31,ο
etwa 1 Tag	3326	^7,3	I8?o	26,6	29,5
1 Woobe	3k17	k8,6	1912	27,2	29,5
2 Wochen	3k59	k9,2	2ook	28,5	29,5
Il Wochen	3k8o	k9,5	2o18	28,7	. 31,ο
3 Monate

Künstlich gealterte Proben (T6)

Alterungsdauer Zugfestigkeit Streckgrenze

(kg/cm² - ksi) (kg/cm²- ksi)

1 Std./2ok°C

(koo^uP) koo8

8 Std./177°C

(35o^uF) k13k

57,ο 3769 53,6 58,8 3853 5k,8

% Dehnung

12,o 13,o

Es 1st also ersichtlich, daß durch natürliches und künstliches Altern die Festigkeitswerte der Legierung erheblich erhöht werden können. Weiterhin sind die Eigenschaften nach nur einer Woche schon mehr oder weniger stabil. Der künstlich gealterte bzw· T6-Zustand ist vom Gesichtspunkt maximaler Festigkeit her bevorzugt, aber auch der natürlich gealterte Tk-Zustand kann

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für bestimmte Anwendungen brauchbar sein und wird für Anwendungen, in denen eine spätere Formgebung erforderlich ist, bevorzugt eingesetzt.

Jährend die Erfindung oben an bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollen die Ansprüche auch andere AusfUhrungsformen der Erfindung umfassen.

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Leerseite

Claims

. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils, dadurch gekennzeichnet. daß man (a) einen Körper aus Al-Legierung aus im wesentlichen o,l| bis 1,2 % Si, ο,Ij. bis 1,1 % Mg, o,o5 bis o,35 % Fe, o,1 bis o,6 % Gu und mindestens einem Element aus der Gruppe o,2 bis o,8 % Mn, o,1 bis o,3 % Gr oder o,o5 bis O,15 % Zr, Rest im wesentlichen Aluminium sowie Spurenelementen und Verunreinigungen, vorsieht,

(b) den Körper zu einem Knetaluminiumprodukt verarbeitet,

(c) das Knetaluminiumprodukt bei einer Temperatur im Bereich von ij.82 bis 593°C (9oo bis 11oo°F) lösungsglüht,

(d) das Produkt abschreickt, (e) das Produkt zu einem Zustand altert, in dem die mechanischen Eigenschaften im wesentlichen stabil sind und sich ein lösungsgeglUhtes, abgeschrecktes und gealtertes Produkt ergibt, das sich leicht formen läßt und eine Streckgrenze von 8I4.3 bis 2I4.61 kg/m (12bis 35 ksi) aufweist, und (f) das gealterte Produkt in diesem Zustand zu einem Bauteil formt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung o,2 bis 0,8 % Mn enthält.

7098BR/m09 OFMQINAL IN8PECTED

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß das Produkt in diesem Zustand einen minimalen Olsen-Becherwert bezüglich der Streckgrenze entsprechend der Linie BC der Fig. 5 aufweist.

1|. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung o,9 bis 1,1 % Si, ο,7

bis ο,9 Mg und ο,2 bis ο,8 % Mn enthält und der Streckgrenzl trägt,

grenzbereich 1617 bis 21o9 kg/cm² (23 bis 3o kei) be-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gfkennzeichnet. daß die Legierung o,7 bis o,9 % 31, o,\\. bis o,6 % Mg und o,2 bis o,ö % Mn enthält und der Streokgrenzenbereich 98Ij. bis 1617 kg/cm² (Hj. bis 23 kai) beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorgebenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß man das Produkt im Sohritt (e) natürlich zum Zustand Tlj. altert und in diesen Zustand su dem Bauteil formt, das man auf eine Temperatur von 1o7 bis 26o°0 (225 bis 5oo°P) erwärmt, um seine Festigkeit zu erhöhe 1.

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7· Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch ge-. kennzeichnet. daß 1o Hin. lösungsgeglUht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung o,7 bis 1,1 % Si, o,lj. bis o,9 % Mg und o,2 bis ο,θ % Mn enthält.

9· Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Gruppe Mn, Cr oder Zr gewählte Element nur Mn ist und zu o,2 bis ο,θ % vorliegt.

1o. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß die Verarbeitung ein Auswalzen des Werkstoffes zu einem Blechprodukt enthält.

M. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung ein Kaltwalzen zu einem Blechprodukt mit einer Dicke von 0,14.83 bis 1,956 mm (o,o19 bis o,o77 in.) enthält.

10 ° κ η π /1 η η 9

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet» daß das kaltgewalzte Blech eine geringe Korngröße derart aufweist, daß mindestens 15·οοο Körner pro Kubikmilliaeter vorliegen.

13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil mit einem wärmehärtbaren Auftrag versehen ist und man mit der Wärmebehandlung sowohl den Auftrag härtet als auch das Bauteil verfestigt.

Hj.. Verfahren naob Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet« daß bei der Verarbeitung im Schritt (b) ausgepreßt wird.

15. Verfahren nach Anspruch II4., dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Fahrzeugbauteil um einen Stoßfänger handelt und die Verarbeitung im Schritt (b) ein Auspressen zu einem Extrudat enthält, das zur Ausbildung des Stoßfängers in Längsrichtung bearbeitet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Fahrzeugbauteil um einen Stoßfanger handelt und das Verarbeiten im Schritt (b) ein Auswalken

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zu einem Walzblechprodukt enthält, das man durch Bearbeitung einschließlich eines Stanzens zum Stoßfänger formt.

17. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Fahrzeugbauteil um ein Rad handelt und das Verarbeiten im Schritt (b) ein Auswalzen zu einem Walzblechprodukt aus der genannten Legierung enthält, das zu mindestens einem Teil des Rads geformt wird.

18. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß Si in einem Überschuß von o,2 bis o*5 % gegenüber dem stöchiometrischen Äquivalent des Mg-Anteils auf der Basis von Mg₂Si vorliegt.

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