DE60310354T2

DE60310354T2 - Ein Verfahren zur Herstellung von einer Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminium-Legierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweist

Info

Publication number: DE60310354T2
Application number: DE60310354T
Authority: DE
Inventors: Hideo Sano; Shinichi Matsuda; Yasushi Kita
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: JP4101614B2; EP1430965A3; US20040084119A1; DE60310354D1; US7713363B2; JP2004149907A; EP1430965A2; EP1430965B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit, welche zur Verwendung als Konstruktionsmaterial im Bereich von Transportmitteln, wie z. B. Fahrzeugen, Eisenbahnwaggons oder Flugzeugen geeignet ist.
Beschreibung des technischen Hintergrunds
In den letzten Jahren wurden die Emissions-Bestimmungen unter Berücksichtigung der globalen Umwelt verschärft. Im Bereich der Herstellung von Konstruktions-Bauteilen und -Elementen für Transportmittel wie z. B. Fahrzeuge, wurde die Verringerung des Fahrzeuggewichts energisch weiterverfolgt, um den Treibstoffverbrauch zu senken und somit die Emission von Kohlendioxid und anderen schädlichen Gasen zu reduzieren. Ein wirksames Mittel zur Verringerung des Fahrzeuggewichts ist die Verwendung von Materialien auf Aluminiumbasis anstatt der üblichen Materialien auf Eisenbasis.
Die Aluminium-Legierungen der 6000'er Serie (Al-Mg-Si), wie sie z. B. durch die AA6061-Legierung und die AA6063-Legierung verkörpert werden, finden breite Verwendung im anwendungstechnischen Bereich von Transportmittel-Bauteilen auf Grund ihrer sehr guten Verarbeitbarkeit, einfachen Herstellung und herausragender Korrosionsbeständigkeit. Da die Legierungen der 6000'er Serie im Vergleich mit hochfesten Legierungen z. B. der 7000'er Serie (Al-Zn-Mg) und Legierungen der 2000'er Serie (Al-Cu) eine nachteilige Festigkeit aufweisen, wurde versucht, die Festigkeit der Legierungen der 6000'er Serie zu steigern. So wurden z. B. Legierungen der Typen AA6013, AA6056, AA6082 und ähnliche entwickelt.
Diese Legierungen besitzen im Vergleich eine verbesserte Stärke gegenüber der üblichen AA6061-Legierung bzw. ähnlichen Legierungen. Jedoch erzeugt die fortschreitende Senkung des Fahrzeuggewichts einen besonders dringlichen Bedarf nach dünneren und leichteren Materialien. Da es immer noch Fälle gegeben hat, in denen die o. g. Legierungen in Bezug auf Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit nicht vollständig befriedigend sind, ist eine Aluminiumlegierung vorgeschlagen worden, umfassend 0,5 bis 1,5% Si, 0,9 bis 1,5% Mg, 1,2 bis 2,4% Cu, wobei die Zusammensetzung von Si, Mg und Cu die Bedingungen der Gleichungen 3 ≤ Si% + Mn% + Cu% ≤ 4; Mg% ≤ 1,7×Si% und Cu%/2 ≤ Mg% ≤ (Cu%/2) + 0,6 erfüllt und weiterhin umfasst: 0,02 bis 0,4% Cr, wobei Mn als Verunreinigung auf 0,05% oder weniger beschränkt ist, Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen (japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 8-269608).
Jedoch wird diese Aluminium-Legierung hauptsächlich als Blech-Werkstoff verwendet und weist die Nachteile einer unterlegenen Extrudierbarkeit und unterlegenen Extrusions-Eigenschaften in der Extrusions-Verarbeitung auf, insbesondere bei der Hohlprofil-Extrusion unter Verwendung einer Kammer-Matrize oder einer Steg-Matrize. Um dieses Problem zu überwinden hat einer der Erfinder der vorliegenden Erfindung zusammen mit weiteren Erfindern die obige Zusammensetzung überprüft und ein Strangpressprodukt aus einer Al-Cu-Mg-Si-Legierung zur Verwendung als Konstruktions-Bauteil in Transportmitteln vorgeschlagen (japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 10-306338). Dieses Strangpressprodukt einer Aluminium-Legierung ist hervorragend zu Hohlprofilen extrudierbar und ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Zerreißprüfung der Schweißfugen im Inneren des extrudierten Hohlquerschnitts unter Aufbringung einer Zugkraft senkrecht zur Extrusionsrichtung, das Strangpressprodukt der Aluminium-Legierung in Bereichen außerhalb der Schweißnahten zerreißt.
Wird jedoch das obige Strangpressprodukt der Aluminium-Legierung mit verringerter Dicke verwendet, so ist das Strangpressprodukt nicht mehr vollständig in der Lage, die benötigte Festigkeit bereitzustellen. Um die Eigenschaften des obigen Al-Cu-Mg-Si-Legierungs-Strangpressprodukts zu verbessern, wurde von einem der Erfinder der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen Erfindern die Zugabe von Mn zur Al-Cu-Mg-Si-Legierung und die Einstellung der Dicke der Rekristallisationsschicht des Al-Cu-Mg-Si-Legierungs-Strangpressprodukts vorgeschlagen, um ein hochfestes Aluminium-Legierungs-Strangpressprodukt mit herausragender Korrosionsbeständigkeit zur Verfügung zu stellen (japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2001-11559).
Jedoch weist diese Aluminiumlegierung auf Grund eines hohen Umformwiderstandes eine dürftige Extrudierbarkeit auf, wenn sie mit üblichen Legierungen, wie z. B. der AA6063-Legierung, verglichen wird. Insbesondere wenn Barren nacheinander für eine kontinuierliche Extrusion eines Strangpressprodukts zugeführt werden, ist es notwendig, an der Vorderseite der starren Matrize eine Durchfluss-Führung anzubringen. Jedoch leidet diese Aluminium-Legierung unter Mängeln wie Extrusionsrissbildung, welche im Eckbereich des Strangpressprodukts auftritt, sowie der Neigung zur Ausbildung einer grobkörnigen Oberflächenstruktur, was einen Festigkeitsverlust und einen Rückgang der Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bewirkt.
Weiterhin zeigt die Aluminiumlegierung in den Fällen, in denen ein Hohlprodukt unter Verwendung einer Kammer-Matrize oder einer Brücken-Matrize erzeugt wird, Probleme wie z. B. Extrusionsrissbildung und die Neigung, grobkörnige Strukturen entlang der Nähte auszubilden, wodurch ein Verfall der Festigkeit, der Korrosionsbeständigkeit und der Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bedingt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde nach umfassenden Experimenten und Untersuchungen gemacht, welche durchgeführt wurden in dem Versuch, die vorbeschriebenen Probleme in Verbindung mit Strangpressprodukten hochfester Aluminium-Legierungen zu lösen, beinhaltend Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Eigenschaften des Strangpressprodukts und den Maßen der Matrize sowie verschiedener Teile von Durchfluss-Führungen, welche bei der Extrudierung eines starren Produkts unter Verwendung einer einzelnen, festen Matrize oder unter Anwendung einer Matrize mit anschließender Durchflussführung Anwendung finden können, sowie Untersuchungen betreffend das Verhältnis zwischen den Eigenschaften des Strangpressprodukts und dem Unterschied in den Flussgeschwindigkeiten der Aluminium-Legierung innerhalb der Extrusions-Matrize, welche bei Extrusion eines hohlen Strangpressprodukts unter Verwendung einer Kammer- oder Brücken-Matrize auftreten. Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und Festigkeit aus einer Aluminiumlegierung bereitzustellen, was durch wirksames Vermeiden des Auftretens von Extrusions-Rissen oder der Bildung von grobkörnigen Strukturen im extrudierten Produkt erreicht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten einer hochfesten Aluminiumlegierung bereit, welche ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, wobei das Verfahren das Extrudieren eines Barrens einer Aluminiumlegierung umfasst,
wobei die Aluminiumlegierung (nachfolgend alle Prozentangaben zur Zusammensetzung auf das Gewicht bezogen) 0,5% bis 1,5% Si, 0,9% bis 1,6% Mg, 0,8% bis 2,5% Cu umfasst und wobei die Legierung die folgenden Gleichungen (1), (2), (3) und (4) erfüllt, 3 ≤ Si% + Mg% + Cu% ≤ 4 (1) Mg% ≤ 1,7 × Si% (2) Mg% + Si% ≤ 2,7 (3) Cu%/2 ≤ Mg% ≤ (Cu%/2) + 0,6 (4)und weiterhin 0,5% bis 1,2% Mn umfasst, Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen,
wobei die Extrudierung zu einem starren Produkt unter Verwendung einer starren Matrize erfolgt, bei der eine Laufflächen-Länge (L) 0,5mm oder mehr beträgt und bei der die Laufflächen-Länge (L) und Dicke (T) des zu extrudierenden, starren Produkts ein Verhältnis aufweisen, definiert durch L ≤ 3T, wodurch ein starres Produkt erhalten wird, bei dem im Flächenverhältnis der Querschnittsstruktur des starren Produkts 60% oder mehr auf eine faserige Struktur entfallen und weniger als 20% auf eine rekristallisierte Struktur entfallen.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, welches ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweist, kann die starre Matrize vorderseitig mit einer Durchfluss-Führung versehen sein, bei welcher eine innere Umfangsoberfläche eines Umfangslochs der Durchfluss-Führung getrennt angeordnet ist von einer äußeren Umfangsoberfläche einer Ausflussöffnung, welche anschließend an die Lauffläche der starren Matrize mit einer Distanz von 5mm oder mehr angeordnet ist, wobei die Dicke der Durchfluss-Führung 5% bis 25% des Durchmessers des Barrens beträgt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts aus einer hochfesten Aluminiumlegierung bereit, welches ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweist, wobei das Verfahren das Extrudieren eines Barrens der vorbeschriebenen Aluminiumlegierung zu einem Hohlprodukt umfasst, wobei zur Extrusion eine Kammer-Matrize oder Brücken-Matrize verwendet wird, bei der das Verhältnis der Fließgeschwindigkeiten der Aluminiumlegierung in einem nicht verbindenden Bereich zur Fließgeschwindigkeit der Aluminiumlegierung in einem verbindenden Bereich der Kammer, in dem der Barren sich wieder vereinigt, nachdem er durch einen Öffnungsbereich der Matrize in getrennten Strängen und anschließend einen Dorn umgebend geführt worden ist, bei 1,5 oder weniger gehalten wird, wodurch ein Hohlprodukt erhalten wird, bei dem im Flächenverhältnis der Querschnitts-Struktur des Hohlprodukts 60% oder mehr auf eine faserige Struktur entfallen.
In dem vorbeschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, welches ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweist, kann die Aluminium-Legierung weiterhin mindestens einen Bestandteil von 0,02% bis 0,4% Cr, 0,03% bis 0,2% an Zr, 0,03% bis 0,2% V und 0,03% bis 0,2% an Zn umfassen.
In dem vorbeschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, welches ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweist, kann das Verfahren umfassen:
einen Homogenisierungs-Schritt, bei dem ein Barren der Aluminium-Legierung bei 450°C oder mehr homogenisiert wird und mit einer mittleren Abkühlgeschwindigkeit von 25°C oder mehr von der Homogenisierungs-Temperatur auf mindestens 250°C abgekühlt wird,
einen Extrusions-Schritt, bei dem der homogenisierte Barren der Aluminium-Legierung bei einer Temperatur von 450°C oder mehr extrudiert wird,
einen erzwungenen Abschreck-Abkühl-Schritt, wobei das extrudierte Produkt auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/s oder mehr abgekühlt wird, nachdem die Oberflächentemperatur des extrudierten Produkts unmittelbar nach der Extrusion bei 450°C oder mehr gehalten worden war, oder
einen Abkühl-Schritt, bei dem das extrudierte Produkt einer Wärme-Lösungs-Behandlung bei einer Temperatur von 450°C oder mehr unterworfen wird und auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/s oder mehr abgekühlt wird,
und eine Alterungsbehandlung, bei der das abgekühlte Produkt auf eine Temperatur von 150°C bis 200°C für 2 bis 24 Stunden erwärmt wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine Querschnittsansicht, veranschaulichend eine starre Matrize und eine Durchfluss-Führung, verwendet in der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Ansicht, veranschaulichend die Dicke T eines starren, extrudierten Produkts der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Vorderansicht, veranschaulichend den hervorstehenden Teil einer Kammer-Matrize, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
4 ist eine Rückansicht, veranschaulichend den zurückspringenden Teil einer Kammer-Matrize, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
5 ist eine vertikale Querschnittsansicht, veranschaulichend eine Kammer-Matrize, erhalten durch Koppelung des hervorstehenden Teils einer Kammer-Matrize wie in 3 dargestellt, in den zurückspringenden Teil einer Matrize, wie sie in 4 dargestellt ist.
6 ist eine vergrößerte Teilansicht des umformenden Bereichs der in 5 dargestellten Kammer-Matrize.
7 ist ein Graph, veranschaulichend die Beziehung zwischen dem Verhältnis von Kammertiefe D zur Brücken-Weite W einer Kammer-Matrize und dem Verhältnis der Flussgeschwindigkeiten innerhalb der Matrize.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Bedeutung und die Gründe für die Begrenzungen der Legierungs-Komponenten der Aluminium-Legierung der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend beschrieben.
Si hat die Funktion, die Festigkeit der Aluminium-Legierung durch Ausfällen von Mg₂Si in Kombination mit koexistentem Mg zu verbessern. Der bevorzugte Bereich für den Si-Gehalt ist 0,5% bis 1,5%. Wenn der Si-Gehalt niedriger als 0,5% ist, kann der verstärkende Effekt ungenügend werden. Wenn der Si-Gehalt 1,5% übersteigt, kann die Korrosionsbeständigkeit abgesenkt werden. Der besonders bevorzugte Bereich für den Si-Gehalt beträgt 0,7% bis 1,2%.
Mg verbessert die Festigkeit der Aluminiumn-Legierung durch Ausfällen von Mg₂Si in Kombination mit koexistentem Si und weiterhin durch Ausfällen feiner Partikel von CuMgAl₂ in Kombination mit koexistentem Cu. Der bevorzugte Bereich für den Mg-Gehalt ist 0,9% bis 1,6%. Wenn der Mg-Gehalt weniger als 0,9% beträgt, kann die Verstärkung der Festigkeit unzureichend werden. Wenn der Mg-Gehalt 1,6% überschreitet, kann die Korrosionsbeständigkeit abgesenkt werden. Der besonders bevorzugte Bereich für den Mg-Gehalt beträgt 0,9% bis 1,2%.
Cu ist ein Element, das in der gleichen Weise zur Verbesserung der Festigkeit beiträgt, wie Si und Mg. Der bevorzugte Bereich für den Kupfer-Gehalt ist 0,8% bis 2,5%. Wenn der Kupfer-Gehalt weniger als 0,8% beträgt, kann die Verstärkung der Festigkeit unzureichend sein. Wenn der Kupfergehalt mehr als 2,5% beträgt, kann dies eine verringerte Korrosionsbeständigkeit bedingen und des Weiteren Schwierigkeiten in der Herstellung verursachen. Der besonders bevorzugte Bereich für den Kupfer-Gehalt beträgt 0,9% bis 2,0%.
Mn spielt eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung hoher Festigkeit durch Einschränkung der Rekristallisation während der Heißverarbeitung und der dadurch ausgebildeten, faserigen Struktur. Der bevorzugte Bereich für den Mn-Gehalt ist 0,5% bis 1,2%. Ist der Mn-Gehalt niedriger als 0,5% kann der Effekt der Einschränkung der Rekristallistaion unzureichend werden. Überschreitet der Mn-Gehalt 1,2% bedingt dies die Ausbildung grober, intermetallischer Verbindungen sowie einen Verfall der Heißverarbeitbarkeit. Der besonders bevorzugte Bereich für den Mn-Gehalt ist 0,6% bis 1,0%.
Die hochfeste Aluminium-Legierung der vorliegenden Erfindung umfasst Si, Mg, Cu und Mn als wesentliche Bestandteile, bei denen die Gleichungen (1) bis (4) erfüllt sein müssen in Bezug auf die wechselseitigen Beziehungen zwischen Si, Mg und Cu. Dies erlaubt es, Menge und Verteilung erzeugter, intermetallischer Verbindungen angemessen einzustellen, um eine Aluminiumlegierung von hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in ausgeglichenen Anteilen bereitzustellen. Wenn der Gesamtgehalt der wesentlichen Legierungsbestandteile Si, Mg und Cu weniger als 3,0% beträgt, kann die gewünschte Festigkeit nicht erreicht werden. Wenn der Gehalt 4% übersteigt, kann die Korrosionsbeständigkeit eingeschränkt werden. Wenn der Gesamtgehalt an Mg und Si 2,7% übersteigt, kann dies eine mindere Korrosionsbeständigkeit bedingen sowie zu einem Verfall der Duktilität führen.
Cr, Zr, V und Zn, die der Aluminium-Legierung der vorliegenden Erfindung als optionale Bestandteile hinzugegeben werden können, verringern die Kristallkorngröße. Wenn der Gehalt an Cr, Zr, V und Zn die Untergrenze unterschreitet, kann der vorbeschriebene Effekt unzureichend werden. Wenn der Gehalt die Obergrenze überschreitet, können grobe, intermetallische Verbindungen ausgebildet werden, wodurch mechanische Eigenschaften wie z. B. Dehnung und Zähigkeit der erhaltenen, extrudierten Produkte nachteilig beeinflusst werden können. Die Aluminium-Legierung der vorliegenden Erfindung kann geringe Mengen an Ti oder B enthalten, welche üblicher Weise zur Kornfeinung des Gussblocks zugesetzt werden, ohne dass die Eigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden.
Die Extrusion eines starren Produkts gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine Aluminiumlegierung mit vorgegebener Zusammensetzung wird mit üblichen, halb-kontinuierlichen Gussmethoden in Barrenform gegossen und zu einem starren Produkt durch Heißverarbeitung unter Verwendung einer starren Matrize extrudiert. 1 veranschaulicht die Anordnung der zum Extrudieren des starren Produkts verwendeten Vorrichtung.
Im Falle der Extrudierung eines längserstreckten Produkts ist eine Durchfluss-Führung vorderseitig zur starren Matrize 1 vorgesehen, sodass eine Abfolge von Barren zur kontinuierlichen Extrusion verwendet werden kann.
Ein Aluminiumlegierungsbarren 9, mit dem ein Extrusionsbehälter 7 geladen worden ist, wird von einem Extrusionsstempel 8 in Pfeilrichtung gemäß der Abbildung gedrückt und in eine Ausfluss-Öffnung 3 der starren Matrize 1 gezwungen, nachdem er über ein Führungs-Loch 5 der Durchfluss-Führung 4 hereingeführt worden ist. Der Aluminium-Legierungsbarren 9 wird zu einem starren Produkt 10 extrudiert, während sein Profil durch die Querschnittsfläche der Lauffläche 2 der starren Matrize 1 ausgebildet wird.
Bei der Extrusionsherstellung eines starren Produkts ist die Form des extrudierten Produkts durch die Lauffläche der starren Matrize bestimmt, wobei die Laufflächen-Länge L eine Auswirkung auf die Eigenschaften des extrudierten Produkts hat. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, dass die Laufflächen-Länge L auf 0,5mm oder mehr (d. h. 0,5mm ≤ L) eingestellt wird und dass das Verhältnis von Laufflächen-Länge L zu Dicke T, wie sie im Querschnitt des erhaltenen Vollprofil-Produkts senkrecht zur Extrusionsrichtung (veranschaulicht in 2) gegeben ist, auf L ≤ 3T eingestellt wird. Es wurde herausgefunden, dass durch Ausführen des Extrusionsvorganges unter Verwendung einer starren Matrize, aufweisend die vorbeschriebenen Maße, ein starres Extrusionsprodukt so hergestellt werden kann, dass im Flächenverhältnis der Querschnitts-Struktur des starren Produkts 60% oder mehr auf eine faserige Struktur entfallen und weniger als 20% auf eine rekristallisierte Struktur entfallen.
Ein extrudiertes, starres Produkt, welches im Flächenverhältnis der Querschnittsstruktur zu 60% oder mehr, bevorzugt zu 80% oder mehr, eine faserige Struktur aufweist, besitzt eine ausgezeichnete Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit. Wenn der Anteil an rekristallisierter Struktur im Flächenverhältnis 20% übersteigt, bedingt dies eine Neigung zur intergranularen Korrosion. Wenn der Anteil an rekristallisierter Struktur im Flächenverhältnis 40% übersteigt, so kann die intergranulare Korrosion das zulässige Höchstausmaß überschreiten. Die Dicke T bezieht sich auf den größtmöglichen Messwert an einem extrudierten Vollprofil, bestimmt im Querschnitt senkrecht zur Extrusionsrichtung, wie in 2 veranschaulicht.
Ist die Laufflächen-Länge kleiner als 0,5mm, wird die Herstellung der Lauffläche schwierig und eine elastische Deformation der Lauffläche kann Schwankungen in der Genauigkeit der Abmessungen bedingen. Ist die Laufflächen-Länge größer als 5T zeigt die Oberflächen-Schicht in ihrer Querschnittsstruktur im resultierenden Produkt die Neigung zur Rekristallisation.
Für den Fall, dass es einer Durchfluss-Führung vorderseitig zur starren Matrize 1 bedarf, ist es wesentlich, dass eine innere Umfangsoberfläche 6 eines Führungsloches 5 innerhalb der Durchfluss-Führung 4 getrennt von der äußeren Umfangsoberfläche einer Ausflussöffnung 3 der starren Matrize 1 mit einem Abstand von 5mm oder mehr, d. h. A ≥ 5mm, angeordnet ist und dass die Dicke B der Durchfluss-Führung 4 5% bis 25% des Durchmessers des Barrens 9 (d. h. B = D × 5% bis 25%) beträgt. Verwendung der vorbeschriebenen Durchfluss-Führung in Kombination mit einer starren Matrize, welche die vorbeschriebenen Laufflächen-Maße aufweist, gewährleistet, dass das Flächenverhältnis der Querschnittsstruktur des starren Produkts zu 60% oder mehr eine faserige Struktur aufweist, womit ein starr extrudiertes Strangpressprodukt mit ausgezeichneter Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bereitgestellt wird.
Wenn der Abstand A zwischen der inneren Umfangsoberfläche 6 des Führungs-Loches 5 innerhalb der Durchfluss-Führung 4 und der äußeren Umfangsoberfläche der Ausflussöffnung 3 der starren Matrize 1 weniger als 5mm beträgt, so wird das Ausmaß an Umformung innerhalb des Führungsloches 5 übermäßig hoch, wodurch eine Rekristallisation in der Oberflächenschicht des erzeugten, starren Produkts verursacht wird. Wenn die Länge B der Durchfluss-Führung 4 weniger als 5% des Durchmessers D des Barrens 9 beträgt, kann die Durchfluss-Führung von unzureichender Festigkeit sein und zur Deformation neigen. Ist die Länge B der Durchfluss-Führung 4 größer als 25% des Durchmessers D des Barrens 9, wird das Ausmaß der Umformung innerhalb des Führungsloches 5 übermäßig hoch, wodurch Risse im resultierenden, starren Produkt bedingt werden, die die Festigkeit und Dehnbarkeit wesentlich beeinträchtigen. Weiterhin kann bei einem starren, extrudierten Produkt mit rechteckigem Profil das Reißen an den Ecken oder die Rekristallisation in der oberflächlichen Schicht durch Abrunden der Ecken mit einem Radius von 0,5mm oder mehr vermieden werden.
Die Extrusion eines Hohlprodukts gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Eine Aluminiumlegierung mit vorbestimmter Zusammensetzung wird durch übliche, halb-kontinuierliche Gussmethoden in Barrenform gegossen und zu einem Hohlprodukt extrudiert, indem es heiß unter Verwendung einer Kammer-Matrize oder einer Brücken-Matrize umgeformt wird. 3 und 4 veranschaulichen den Aufbau einer Kammer-Matrize. 3 ist die Frontansicht eines hervorstehenden Matrizenabschnitts 12, vom Dorn 15 aus gesehen. 4 ist die Rückansicht eines zurückspringenden Matrizenabschnitts 13, welcher mit einem Abschnitt 16 versehen ist, der wiederum den Dorn 15 aufnehmen soll. 5 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Kammer-Matrize 11, welche durch Einsetzen des hervorstehenden Abschnitts 12 in den zurückspringenden Abschnitt 13 erhalten wird. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines umformenden Bereichs, wie er in 5 dargestellt ist.
Die Kammer-Matrize 11 umfasst den hervorstehenden Matrizenabschnitt 12, versehen mit einer Vielzahl an Kammer-Abschnitten 14 und dem Dorn 15, sowie den zurückspringenden Matrizen-Abschnitt 13, versehen mit dem Abschnitt 16, welche gemäß 5 ineinander eingesetzt werden. Ein durch einen Extrusions-Stempel (nicht dargestellt) vorgeschobener Barren erreicht die Kammer-Bereiche 14 des hervorstehenden Matrizen-Abschnitts 12 in separierten Flüssen, welche sich dann wiedervereinigen (miteinander verbinden) in der Kammer 17, während sie den Dorn 15 in der Kammer 17 umfließen. Bei Austritt aus der Kammer 17 erfährt der Barren eine Umformarbeit durch den Laufflächen-Abschnitt 15A des Dornes 15 im Bereich seiner Innenfläche und durch den Laufflächen-Abschnitt 16A des Matrizen-Abschnitts 16 auf seiner Außenfläche, um ein Hohlprodukt zu erzeugen. Eine Brücken-Matrize hat im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau wie eine Kammer-Matrize, außer dass ihr männlicher Matrizen-Abschnitt unter Berücksichtigung des Metallflusses innerhalb der Kammer, des Extrusionsdrucks, der Extrudierbarkeit und ähnlichem, modifiziert worden ist.
In diesem Fall gelangt die Aluminium-Legierung (das Metall) nach Eintritt und Austritt aus dem Kammer-Abschnitt 14 in die Kammer 17, in denen die Legierung ebenso rückseitige Brückenabschnitte 18 umfließt, welche zwischen den beiden Kammer-Abschnitten 14 angeordnet sind, um sich erneut zu vereinigen (verbinden). Hierbei wird beobachtet, dass die Flussgeschwindigkeit des Metalls in den nicht-verbindenden Abschnitten, in denen das Metall direkt von einem Matrizen-Abschnitt 14 zu einem Matrizen-Abschnitt 16 strömt, ohne Teil der Wiedervereinigung zu sein, größer ist, als die Flussgeschwindigkeit des Metalls in dem verbindenden Abschnitt, in dem das Metall, ausströmend von einem Kammer-Abschnitt 14 rückseitig einen Brücken- Abschnitt 18 umfließt und einer Verschweißung mit einem Metall-Fluss eines anderen Kammer-Abschnitts 14 unterliegt, wodurch der Unterschied der Metall-Flussgeschwindigkeiten im Inneren der Kammer 17 bedingt wird. Es ist zu beachten, dass, während 3 und 4 eine Kammer-Matrize mit zwei Kammer-Abschnitten und zwei Brücken-Abschnitten darstellt, die vorbeschriebene Feststellung gleichermaßen auf eine Kammer-Matrize mit drei oder mehr Kammer-Abschnitten und drei oder mehr Brücken-Abschnitten zutrifft.
Als Ergebnis ausführlicher Experimente und Untersuchungen zur Beziehung zwischen dem Unterschied der Metall-Flussgeschwindigkeiten innerhalb der Matrize und den Eigenschaften des extrudierten Hohlprodukts haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass Extrusions-Risse und das Wachstum von groben Partikel-Strukturen an den Nähten durch den vorbeschriebenen Unterschied der Metallflussgeschwindigkeiten verursacht werden und dass es wesentlich ist, die Extrusion unter Begrenzung des Verhältnisses aus Metallflussgeschwindigkeit in den nicht-verbindenden Bereichen zu der Metallflussgeschwindigkeit in den verbindenden Bereichen der Kammer 17 auf 1,5 oder weniger (d. h. (Flussgeschwindigkeit in nicht↔ verbindendem Abschnitt)/(Flussgeschwindigkeit in verbindendem Abschnitt) ≤ 1,5) zu begrenzen, um diese Probleme zu vermeiden. Wird das Verhältnis der Metallflussgeschwindigkeiten in den obigen Grenzen gehalten, so ist sichergestellt, dass eine faserige Struktur 60% oder mehr im Flächenverhältnis der Querschnittsstruktur des erhaltenen, starren Produkts ausmacht und so ein starres, extrudiertes Produkt mit ausgezeichneter Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bereitgestellt wird. Ein festes, extrudiertes Produkt, aufweisend eine faserige Struktur in einem Flächenverhältnis von 60% oder mehr der Querschnittsstruktur zeigt eine überragende Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit. Wenn das Flächenverhältnis an rekristallisierter Struktur 20% übersteigt, so bedingt dies eine Neigung zur intergranularen Korrosion. Wenn das Flächenverhältnis an rekristallisierter Struktur 40% übersteigt, so kann intergranulare Korrosion in einem Ausmaß auftreten, welches die Höchstgrenze überschreitet.
Um die Extrusion unter Begrenzung des Verhältnisses der Metallflussgeschwindigkeit in nicht-verbindenden Abschnitten zur Metallflussgeschwindigkeit in verbindenden Abschnitten der Kammer 17 auf 1,5 oder weniger durchzuführen, kann z. B. eine Kammer-Matrize verwendet werden, deren Verhältnis von Kammertiefe D (wie in den 5 und 6 veranschaulicht) zu der Brücken-Weite W (veranschaulicht in 3) entsprechend eingestellt ist. 7 veranschaulicht ein Beispiel von Verhältnissen zwischen dem D/W-Verhältnis und dem Verhältnis der Flussgeschwindigkeit in dem nicht-verbindenden Bereich zu der Flussgeschwindigkeit in dem verbindenden Bereich. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Strangpressproduktes aus einer Aluminiumlegierung ist nachfolgend beschrieben. Eine geschmolzene Aluminium-Legierung von obiger Zusammensetzung wird z. B. durch semi-kontinuierliches Gießen in Barrenform gegossen. Der erhaltene Barren wird bei einer Temperatur von nicht weniger als 450°C, jedoch stets unterhalb des Schmelzpunkts, homogenisiert und mit einer mittleren Abkühlrate von 25°C oder mehr von der Homogenisierungs-Temperatur auf mindestens 250°C abgekühlt.
Wenn die Homogenisierungs-Temperatur weniger als 450°C beträgt, so kann eine ausreichende Homogenisierung nicht erhalten werden und die Auflösung löslicher Elemente wird mangelhaft, wodurch es schwierig wird, dem Produkt eine ausreichende Festigkeit zu verleihen, wenn eine Abschreck-Abkühl-Behandlung, bei der das extrudierte Produkt direkt nach der Extrusion wassergekühlt wird, durchgeführt wird, um die Festigkeit zu erzielen. Durch Abkühlen des Materials auf 250°C mit einer mittleren Abkühlgeschwindigkeit von 25°C/h oder mehr, werden lösliche Elemente, welche wodurch die Homogenisierung aufgelöst worden sind, in fester Lösung gehalten, um überlegene Festigkeit zu erzielen. Beträgt die Abkühlgeschwindigkeit weniger als 25°C pro Stunde, so können im Homogenisierungsschritt aufgelöste, lösliche Elemente ausfallen und koagulieren, um grobe Körner auszubilden, wodurch es schwierig wird, dem Produkt die ausreichende Festigkeit zu verleihen, da diese Elemente, wenn einmal koaguliert, schwerlich in der festen Lösung erneut aufgelöst werden können. Die besonders bevorzugte Abkühlgeschwindigkeit liegt bei mindestens 100°C/h, um ohne Ausnahme die gewünschte Festigkeit zu erzielen.
Nach Abschluss des Homogenisierungs-Schritts wird der Extrusions-Barren im nächsten Schritt unter heißer Umformung extrudiert unter Aufheizen des Barrens auf 450°C oder mehr, um ein extrudiertes Produkt zu erhalten. Wenn die Temperatur des Extrusions-Barrens weniger als 450°C beträgt, so kann die Auflösung der löslichen Elemente unzureichend werden, wodurch es schwierig wird, dem Produkt die gewünschte Festigkeit durch eine Abschreck-Abkühl-Behandlung zu verleihen. Wenn die Temperatur des Extrusions-Barrens vor der Extrusion dessen Schmelzpunkt übersteigt, kann es während der Extrusion zur Rissbildung kommen.
Für den Fall, dass eine Abschreck-Abkühl-Behandlung durchgeführt wird, wird die Oberflächentemperatur des extrudierten Produkts direkt nach der Extrusion bei 450°C oder mehrgehalten und auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/s oder mehr während der Abschreck-Abkühl-Behandlung gesenkt. Wenn die Oberflächentemperatur des extrudierten Produkts weniger als 450°C beträgt, so kann es zu einer verzögerten Abkühlung kommen, bei der lösliche Elemente ausfallen, wodurch es unmöglich wird, die angestrebte Festigkeit zu erzielen. Beträgt die Abkühlgeschwindigkeit weniger als 10°C/s, so fallen lösliche Elemente während des Abkühlens aus und machen das Erhalten der gewünschten Festigkeit unmöglich und führen zu einem Rückgang der Korrosionsbeständigkeit. Die besonders bevorzugte Abkühlgeschwindigkeit beträgt mehr als 50°C/s.
Das extrudierte Produkt kann gemäß eines üblichen Abkühl-Verfahrens behandelt werden, indem das extrudierte Produkt eine Warmlösungsbehandlung bei 450°C oder mehr in einem Hitze-Behandlungs-Ofen wie z. B. einem Ofen mit kontrollierter Atmosphäre oder einem Salz-Bad-Ofen unterzogen wird, um auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/sec oder mehr abgekühlt zu werden. Wenn die Temperatur während der Warmlösungsbehandlung weniger als 450°C beträgt, so wird die Auflösung der löslichen Elemente mangelhaft und macht es unmöglich, die gewünschte Festigkeit zu erhalten. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit weniger als 10°C/sec beträgt, so kommt es zum Ausfallen der löslichen Elemente während des Kühlschrittes auf die gleiche Art und Weise wie beim Abschreck-Abkühl-Verfahren, wodurch es unmöglich wird, die gewünschte Festigkeit zu erhalten und es wird ein Rückgang der Korrosionsbeständigkeit bewirkt. Die besonders bevorzugte Abkühlgeschwindigkeit beträgt 50°C/sec oder mehr.
Das abgekühlte, extrudierte Produkt wird bei einer Temperatur von 150°C bis 200°C für 2 bis 24 Stunden getempert, um das fertige Produkt zu erhalten. Wenn die Temper-Temperatur weniger als 150°C beträgt, kann der Temperprozess mehr als 24 Stunden benötigen, um eine ausreichende Festigkeit zu erhalten, was dies im Hinblick auf eine industrielle Produktivität unerwünscht macht. Wenn die Temper-Temperatur 200°C übersteigt, kann sich die maximal erreichbare Festigkeit verringern. Weiterhin ist es, wenn die Dauer des Temperns weniger als 2 Stunden beträgt, unmöglich, eine ausreichende Festigkeit zu erhalten, während eine Temperung für mehr als 24 Stunden einen Verfall der Festigkeit bedingt.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Vergleich mit Vergleichsbeispielen erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt zu sehen, da diese lediglich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind.
Beispiel 1
Aluminiumlegierungen mit einer Zusammensetzung wie in Tabelle 1 wiedergegeben wurden im semikontinuierlichen Gussverfahren gegossen, um Barren mit einem Durchmesser von 100 mm herzustellen. Die Barren wurden bei 530°C für 8 Stunden homogenisiert und von 530°C auf 250°C mit einer durchschnittlichen Abkühlgeschwindigkeit von 250°C pro Stunde abgekühlt, um so Extrusionsbarren zu erhalten.
Die Extrusionsbarren wurden auf 520°C erwärmt und unter Verwendung einer starren Matrize extrudiert, wobei ein Extrusionsverhältnis von 27 und eine Extrusionsgeschwindigkeit von 6 m pro Minute eingehalten wurde, um Strangpressprodukte zu erhalten, die ein rechteckiges Profil mit 12 mm Dicke und 24 mm Breite aufweisen. Die starre Matrize hatte eine Laufflächen-Länge von 6 mm und die Ecken ihrer Ausflussöffnung waren mit einem Radius von 0,5 mm abgerundet. Eine an der Matrize angebrachte Durchflussführung wies ein rechtwinkliges Führungsloch mit einem Abstand (A) von der inneren Umfangsoberfläche des Führungsloches zur äußeren Umfangsoberfläche der Ausflussöffnung von 15 mm und weiterhin eine Dicke (B) der Durchflussführung von 15 mm im Hinblick auf den Barrendurchmesser von 100 mm (d.h. B = 15% des Barrendurchmessers) auf.
Die so erhaltenen Strangpressprodukte wurden einer Wärmelösungsbehandlung bei 540°C unterworfen und innerhalb der abschließenden 10 Sekunden einer Wasser-Abkühl-Behandlung unterzogen. 3 Tage nach der vollständigen Wasser-Abkühl-Behandlung wurde eine künstliches Altern (Temperschritt) durchgeführt bei 175°C für 8 Stunden, um die abgeschreckten Produkte auf eine T6-Temper Qualität zu bringen. Die Eigenschaften der T6-Materialien wurden überprüft durch (1) Bestimmen des Flächenverhältnisses einer faserigen Struktur in einem Querschnittsflächenabschnitt, (2) einen Zugversuch, (3) einen Versuch zur intergranularen Korrosion und (4) einen Versuch zur Spannungsrisskorrosion in Übereinstimmung mit den nachfolgend beschriebenen Versuchsbedingungen. Die Ergebnisse der Bestimmung sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

(1) Bestimmung des Flächenverhältnisses an faseriger Struktur: Die Fläche an faseriger Struktur in einem Querschnittsabschnitt wurde bestimmt durch Verwendung einer Bild-Analyse-Ausrüstung und das Verhältnis (in %) zur Gesamtfläche wurde berechnet.
(2) Zugversuch: Jede Probe wurde gemäß JIS Z2241 auf ihre maximale Zugfestigkeit (UTS = ultimate textile strength = maximale Zugfestigkeit), ihre Streckgrenze (YS = yield strength = Streckgrenze), und Bruchdehnung (δ) untersucht.
(3) Versuch zur intergranularen Korrosion: Eine Testlösung wurde hergestellt durch Auflösen von 57g von Natriumchlorid (NaCl) und 10 ml von 30%iger wässriger Lösung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in destilliertem Wasser, um insgesamt einen Liter Lösung zu erhalten. Jede Probe wurde in der Testlösung bei 30°C für 6 Stunden eingetaucht und der Korrosionsgewichtsverlust wurde bestimmt. Eine Probe, welche einen Gewichtsverlust von weniger als 1% aufwies wurde als Probe mit guter Korrosionsbeständigkeit bewertet.
(4) Spannungsrisskorrosionsversuch: Auf Basis der Versuchsvorschrift gegeben in JIS H8711 wurde unter Verwendung einer C-Ring-Teststücks (28 mm im Durchmesser, 2,2 mm in der Dicke) die Zeit bis zur Rissbildung bei einer Belastung von 350 MPa bestimmt. Eine Probe, welche innerhalb von 700 Stunden nicht brach, wurde als Probe mit guter Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit bewertet.

Tabelle 1
Tabelle 2
Wie in Tabelle 2 dargestellt wiesen alle Proben von Nr. 1 bis Nr. 10 gemäß der vorliegenden Erfindung hohe Festigkeit, herausragende Korrosionsbeständigkeit und herausragende Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit auf.
Vergleichsbeispiel 1
Aluminiumlegierungen, aufweisend Zusammensetzungen wiedergegeben in Tabelle 3, wurden durch semikontinuierliches Gießen gegossen, um Barren zu erhalten mit einem Durchmesser von 100 mm. Die Barren wurden gemäß der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 behandelt, um Extrusionsbarren zu erhalten. Die Extrusionsbarren wurden auf 520°C erwärmt und unter identischen Bedingungen wie in Beispiel 1 extrudiert und unter Verwendung der gleichen starren Matrize und der gleichen Durchflussführung wie in Beispiel 1 behandelt, um Strangpressprodukte, aufweisend ein rechteckiges Profil, zu erhalten. Die Strangpressprodukte wurden gemäß der Bedingungen wie in Beispiel 1 behandelt, um diese auf eine Qualität von T6-Temper-Produkten zu bringen.
Die Eigenschaften der T6-Materialien wurden in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 festgestellt durch (1) Bestimmen des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den Versuch zur intergranularen Korrosion und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind in Tabelle 4 zusammengefasst. In den Tabellen 3 und 4 sind Werte und Testergebnisse unterstrichen, welche außerhalb der Bereiche, definiert gemäß der vorliegenden Erfindung, liegen. Tabelle 3

Legierung M genügt nicht dem vorgegebenen Gehalt an Si% + Mg% + Cu%.
Legierung O genügt nicht der Bedingung Mg% ≤ 1.7 × Si%.
Legierung P genügt nicht dem vorgegebenen Gehalt für Mg% + Si%.

Tabelle 4
Wie in Tabelle 4 wiedergegeben zeigte sich bei Probe Nr. 11 während der Extrusion Rekristallisation und die Probe weist eine verringerte Festigkeit aufgrund des niedrigen Mangangehaltes auf. Weiterhin zeigte die Probe Nr. 11 Spannungs-Korrosions-Reißen nach 120 Stunden im Versuch. Probe Nr. 12 erzeugte grobe, intermetallische Verbindungen aufgrund des Vorliegens eines Überschusses an Mangan, was zu einer reduzierten Dehnung führte. Probe Nr. 13 zeigte eine schlechte Korrosionsbeständigkeit, da die Zusammensetzung nicht innerhalb des Bereiches vorgegeben für den Gesamtgehalt an Si% + Mg% + Cu% liegt. Proben Nr. 14 und 15 wiesen eine schlechte Korrosionsbeständigkeit auf, da deren Zusammensetzungen nicht den Bereichen, vorgegeben für Mg und Mg% ≤ 1.7 × Si% genügten. Proben Nr. 16 und 17 wiesen schlechte Korrosionsbeständigkeit und Dehnung auf, da deren Zusammensetzungen nicht den vorgegebenen Bereichen gemäß der vorliegenden Erfindung für den Gesamtgehalt an Mg und Si sowie entsprechend dem Si-Gehalt genügten. Probe Nr. 18 zeigte eine schlechte Korrosionsbeständigkeit aufgrund des hohen Cu-Gehaltes.
Beispiel 2
Die Aluminiumlegierung A aufweisend die Zusammensetzung dargestellt in Tabelle 1 wurde im semikontinuierlichen Gussverfahren gegossen, um Barren mit einem Durchmesser von 100 mm zu erhalten. Die Barren wurden unter verschiedenen Bedingungen, wiedergegeben in Tabelle 5, erwärmt und unter Verwendung einer starren Matrize aufweisend verschiedene Laufflächen-Längen, wie in Tabelle 5 wiedergegeben, extrudiert, ohne eine Durchfluss-Führung zur Verfügung zu stellen, wobei auch die Extrusionstemperatur wie in Tabelle 5 angegeben variiert wurde, um Strangpressprodukte zu erhalten, welche ein rechteckiges Profil mit 12 mm Dicke und 24 mm Breite aufwiesen.
Die Strangpressprodukte wurden einer Abschreck-Abkühl-Behandlung bzw. Abkühl-Behandlung gemäß Bedingungen wie in Tabelle 5 angegeben unterzogen und künstlich bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 angegeben, um diesen die Qualität von T6-Temper-Produkten zu verleihen. In Tabelle 5 bezieht sich die Abkühlgeschwindigkeit nach der Homogenisierung auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Homogenisierungstemperatur auf 250°C, die Abkühlgeschwindigkeit für die Abschreck-Abkühlung bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Materialtemperatur vor der Wasserkühlung auf 100°C und die Abkühlgeschwindigkeit für den Abkühlschritt bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Wärmelösungsbehandlungstemperatur auf 100°C. Die Wärmelösungsbehandlung wurde in einem Ofen mit kontrolliert eingestellter Atmosphäre durchgeführt.
Die Eigenschaften der so erhaltenen T6-Materialien wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 bestimmt durch (1) die Bestimmung des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den Versuch zur intergranularen Korrosion, und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind in Tabelle 6 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiel 2
Die Aluminiumlegierung A aufweisend die Zusammensetzungen wie in Tabelle 1 wiedergegeben wurde im semikontinuierlichen Guss gegossen, um Barren herzustellen mit einem Durchmesser von 100 mm. Die Barren wurden unter verschiedenen Bedingungen wie in Tabelle 5 wiedergegeben erwärmt und unter Verwendung starrer Matrizen extrudiert, um Strangpressprodukte aufweisend ein rechtwinkliges Profil zu erhalten. Bei den verwendeten starren Matrizen wurden zur Extrusion entsprechend Laufflächen-Längen von 6 mm für die Proben Nr. 29 bis 32 und Nr. 35 von 0,4 mm für die Probe Nr. 33 und von 65 mm für Porobe Nr. 34 zur Verfügung gestellt, wobei Probe Nr. 29 bis Probe Nr. 34 ohne Durchflussführung, Probe Nr. 35 und Nr. 36 mit Durchflussführung extrudiert wurden.
Die Strangpressprodukte wurden einer Abkühl- oder Abschreck-Abkühlbehandlung mit Bedingungen wiedergegeben in Tabelle 5 unterzogen und unter den gleichen Temperbedingungen wie in Beispiel 1 getempert, um den Produkten die Qualität von T6-Temper-Produkten zu verleihen. In Tabelle 5 bezieht sich die Abkühlgeschwindigkeit nach der Homogenisierung auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Homogenisierungstemperatur auf 250°C, die Abkühlgeschwindigkeit für die Abkühl-Abschreckbehandlung bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Materialtemperatur kurz vor der Wasserkühlung auf 100°C und die Abkühlgeschwindigkeit für die Abkühlbehandlung bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Wärme-Lösungs-Behandlungs-Temperatur auf 100°C. Die Wärmelösungsbehandlung wurde in einem Ofen mit kontrolliert eingestellter Atmosphäre vorgenommen.
Die Eigenschaften der so erhaltenen T6-Materialien wurden auf gleiche Art und Weise wie bei Beispiel 1 bestimmt durch (1) die Bestimmung des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den Versuch zur intergranularen Korrosion und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind in Tabelle 6 wiedergegeben. In Tabelle 5 sind Werte und Testergebnisse, welche außerhalb der vorgegebenen Werte der vorliegenden Erfindung liegen, unterstrichen. Tabelle 5

*1 ohne Wasserkühlung

*sukzessive mehrfach-Extrusion mit Durchfluss-Führung Extrusion von Probe Nr. 33 konnte aufgrund des Bruchs der Matrizen-Lauffläche nicht abgeschlossen werden.

Wie Tabelle 6 lehrt, zeigten die Proben Nr. 19 bis Nr. 28, welche den Herstellungsbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung genügen, hohe Festigkeit, herausragende Korrosionsbeständigkeit und herausragende Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit. Im Gegensatz hierzu zeigten die Proben Nr. 29 bis 35 in mindestens ein Versagen in jeweils einem der Bestimmungstests zur Festigkeit, der Korrosionsbeständigkeit und der Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit. Im Einzelnen wies Probe Nr. 29 eine unzureichende Festigkeit nach dem Abkühlen und eine verringerte Korrosionsbeständigkeit auf, da die Abkühlgeschwindigkeit nach der Homogenisierung niedrig war. Die Probe Nr. 30 zeigte eine unzureichende Festigkeit und eine verringerte Korrosionsbeständigkeit, da die niedrige Extrusionstemperatur nicht geeignet war lösliche Elemente ausreichend aufzulösen. Die Probe Nr. 31 zeigte eine minderwertige Festigkeit und verringerte Korrosionsbeständigkeit aufgrund ihrer niedrigen Ankühlgeschwindigkeit während der Abschreck-Abkühl-Behandlung. Probe Nr. 32 zeigte eine unzureichende Festigkeit und niedrige Korrosionsbeständigkeit, resultierend aus der niedrigen Abkühlgeschwindigkeit nach der Wärmelösungsbehandlung.
Die Probe Nr. 33 konnte nicht hergestellt werden, da die Extrusion abgebrochen werden musste aufgrund eines Matrizen-Laufflächen-Bruches hervorgerufen durch die kurze Laufflächen-Länge der starren Matrize. Bei der Probe Nr. 34 fand Rekristallisation in der Oberflächenschicht aufgrund der erhöhten Extrusionstemperatur statt, da die Laufflächen-Länge der starren Matrize lang war, wodurch befriedigende Festigkeit nicht erhalten werden konnte. Außerdem konnte, da das erhaltene Strangpressprodukt Risse entwickelt hatte, der intergranulare Korrosionstest und der Test zum Spannungs-Korrosions-Reißen nicht durchgeführt werden. In dem Fall, in dem eine Durchflussführung zur kontinuierlichen Extrusion mit sukzessivem Einschieben von Barren durchgeführt wurde, zeigte sich bei Probe Nr. 35, da diese unter Verwendung einer Durchflussführung mit unzureichendem Abstand A hergestellt wurde, wobei A der Abstand zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Führungsloches A der Durchflussführung vorderseitig der starren Matrize zur äußeren Umfangsoberfläche der Ausflussöffnung der starren Matrize ist, dass dies bei Extrusion des Aluminiumlegierungsbarrens zu einer Extrusion unter übermäßig hoher Temperatur führte, was eine Rekristallisation in der Oberflächenschicht bedingte, wodurch das Material nicht die ausreichende Festigkeit erhalten konnte. Darüber hinaus, da das extrudierte Produkt Risse entwickelte, konnten der Test zur intergranularen Korrosion und der Test zum Spannungs-Korrosions-Reißen nicht durchgeführt werden. Im Vergleich zeigte sich bei Probe Nr. 36 unter Verwendung einer Durchflussführung mit einem Abstand A von 5 mm oder mehr nur geringe Rekristallisation in der Oberflächenschicht und die Probe wies herausragende Ergebnisse für Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit auf.
Beispiel 3
Aluminiumlegierungen aufweisend die Zusammensetzungen wiedergegeben in Tabelle 1 wurden im semikontinuierlichen Guss gegossen, um Barren mit einem Durchmesser von 200 mm zu erhalten. Die Barren wurden bei 530°C für 8 Stunden homogenisiert und von 530°C auf 250°C abgekühlt mit einer durchschnittlichen Abkühlgeschwindigkeit von 250°C pro Stunde, um Extrusionsbarren zu erhalten. Die Extrusionsbarren wurden extrudiert (Extrusionsverhältnis: 80) bei 520°C in ein rohrförmiges Profil aufweisend einen Außendurchmesser von 30 mm und einen Innendurchmesser von 20 mm unter Verwendung einer Kammermatrize, welche dergestalt gebaut war, dass das Verhältnis der Kammertiefe D zu der Brückenweite W 0,5 bis 0,6 betrug. Das Verhältnis der Flussgeschwindigkeit der Aluminiumlegierung in nicht verbindenden Abschnitten der Kammer zur Flussgeschwindigkeit der Aluminiumlegierung in verbindenden Abschnitten der Kammer wurde bei 1,2 bis 1,4 gehalten.
Die rohrförmigen, extrudierten Produkte, welche so erhalten wurden, wurden einer Wärmelösungsbehandlung bei 540°C unterzogen und innerhalb von 10 Sekunden nach deren Fertigstellung einer Wasser-Abkühl-Behandlung unterworfen. 3 Tage nach der abgeschlossenen Abkühlbehandlung wurde ein künstliches Altern (Tempern) bei 175°C für 8 Stunden bereitgestellt, um den Produkten die Qualität von T6-Temper-Produkten zu geben. Die Eigenschaften der T6-Materialien wurden bestimmt gemäß den Testverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben durch (1) Bestimmen des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsflächenabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den intergranularen Korrosionstest und (4) den Test zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind zusammengefasst in Tabelle 7. Tabelle 7
Wie dargestellt in Tabelle 7 zeigen die Proben Nr. 36 bis Nr. 45 hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, hohe Festigkeit, herausragende Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit.
Vergleichsbeispiel 3
Aluminiumlegierungen aufweisend die Zusammensetzung wiedergegeben in Tabelle 8 wurden durch semikontinuierliches Gießen gegossen, um Barren mit einem Durchmesser von 200 mm herzustellen. Die Barren wurden gemäß der gleichen Verfahren behandelt wie in Beispiel 3 angegeben, um Extrusionsbarren zu erhalten. Die Extrusionsbarren wurden auf 520°C erwärmt und unter den identischen Bedingungen wie in Beispiel 1 extrudiert unter Verwendung der gleichen Kammermatrize wie in Beispiel 3, um rohrförmige extrudierte Produkte aufweisend ein rohrförmiges Profil, zu erhalten. Die rohrförmigen extrudierten Produkte wurden gemäß den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 angegeben behandelt, um diesen die Qualität von T6-Temper-Materialien zu verleihen. Die Eigenschaften der T6-Materialien wurden auf gleiche Art und Weise wie in Beispiel 3 bestimmt durch (1) die Bestimmung des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsflächenabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den intergranularen Korrosionsversuch und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Bestimmungsergebnisse sind zusammengefasst in Tabelle 9. In den Tabellen 8 und 9 sind Werte und Testergebnisse, welche außerhalb der Bereiche, vorgegeben gemäß der vorliegenden Erfindung, liegen, unterstrichen. Tabelle 8

Legierung M genügt nicht der Bereichsbedingung angegeben für Si% + Mg% + Cu%.
Legierung O genügt nicht der Bedingung Mg% ≤ 1.7 × Si%.
Legierung P genügt nicht dem Gehaltsbereich angegeben für Mg% + Si%.

Wie Tabelle 9 wiedergibt zeigte Probe Nr. 46 während der Extrusion Rekristallisation und wies eine verringerte Festigkeit aufgrund des zu niedrigen Mangangehaltes auf. Die Probe Nr. 46 zeigte weiterhin ein Spannungs-Korrosions-Reißen nach 120 Stunden im Versuch. Probe Nr. 47 bildete grobe intermetallische Verbindungen aufgrund des Vorliegens von überschüssigem Mangan aus, was zu einer verringerten Dehnung führte. Probe Nr. 48 zeigte eine minderwertige Korrosionsbeständigkeit, da die Zusammensetzung nicht der vorgegebenen Bedingung für den Gesamtgehalt an Si% + Mg% + Cu% genügte. Proben Nr. 49 und Nr. 50 zeigten eine minderwertige Korrosionsbeständigkeit, da ihre Zusammensetzungen nicht der vorgegebenen Zusammensetzung angegeben für den Mg-Gehalt sowie Mg% ≤ 1.7 × Si% genügten.
Die Proben Nr. 51 und Nr. 52 wiesen eine minderwertige Korrosionsbeständigkeit und minderwertige Dehnung auf, da ihre Zusammensetzungen nicht dem vorgegebenen Bereich gemäß der vorliegenden Erfindung für den Gesamtgehalt an Mg und Si bzw. dem Si-Gehalt genügten. Probe Nr. 53 zeigte eine minderwertige Korrosionsbeständigkeit aufgrund des hohen Cu-Gehaltes.
Beispiel 4
Die Aluminiumlegierung A aufweisend die Zusammensetzung wiedergegeben in Tabelle 1 wurde im semikontinuierlichen Guss gegossen, um Barren mit einem Durchmesser von 200 mm herzustellen. Die Barren wurden weiterverarbeitet gemäß der Bedingungen angegeben in Tabelle 10, um rohrförmig extrudierte Produkte herzustellen. Als Extrusionsmatrize wurde die gleiche Kammermatrize wie in Beispiel 3 verwendet.
Die rohrförmig extrudierten Produkte wurden einer Abschreck-Abkühl-Behandlung oder einer Abkühl-Behandlung unter Bedingungen wie in Tabelle 10 angegeben unterzogen und künstlich unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 gealtert, um ihnen die Qualität von T6-Temper-Produkten zu verleihen. In Tabelle 10 bezieht sich die Abkühlgeschwindigkeit nach der Homogenisierung auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Homogenisierungstemperatur auf 250°C, die Abkühlgeschwindigkeit der Abschreck-Abkühl-Behandlung bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Materialtemperatur kurz vor der Wasserkühlung auf 100°C und die Abkühlgeschwindigkeit der Abkühlbehandlung bezieht sich auf die mittlere Abkühlgeschwindigkeit von der Wärmelösungsbehandlungstemperatur auf 100°C. Für die Wärmelösungsbehandlung wurde ein Ofen mit kontrolliert eingestellter Atmosphäre verwendet.
Die Eigenschaften der T6-Materialien, welche so erhalten wurden, wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 3 bestimmt durch (1) die Bestimmung des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsflächenabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den Versuch zur intergranularen Korrosion und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind zusammengefasst in Tabelle 11.
Vergleichsbeispiel 4
Die Aluminiumlegierung A aufweisend die Zusammensetzung wiedergegeben in Tabelle 1 wurde im semikontinuierlichen Guss zur Herstellung von Barren mit einem Durchmesser von 200 mm gegossen. Die Barren wurden unter Bedingungen wiedergegeben in Tabelle 10 behandelt, um rohrförmig extrudierte Produkte zu erhalten. Bei den Behandlungen Nr. i2 bis Nr. o2 wurde die Extrusion unter Verwendung der gleichen Kammermatrize wie der, verwendet in Beispiel 3, durchgeführt. Bei der Behandlung Nr. p2 wurde eine Kammermatrize, bei der das Verhältnis der Kammertiefe D zur Brückenweite W 0,43 betrug (d.h. D/W = 0.43), verwendet.
Die rohrförmig extrudierten Produkte wurden behandelt durch Abschreck-Abkühl-Behandlung oder Abkühl-Behandlung gemäß Bedingungen wie in Tabelle 10 wiedergegeben und künstlich gealtert bei den gleichen Alterungsbedingungen wie in Beispiel 1, um den Produkten die Qualität von T6-Temper-Materialien zu verleihen. Die Eigenschaften der T6-Materialien so erhalten wurden bestimmt auf gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 durch (1) die Bestimmung des Flächenanteils an faseriger Struktur in einem Querschnittsflächenabschnitt, (2) den Zugversuch, (3) den Test zur intergranularen Korrosion und (4) den Versuch zum Spannungs-Korrosions-Reißen. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind wiedergegeben in Tabelle 11. In den Tabellen 10 und 11 sind Werte und Testergebnisse, welche außerhalb der Bedingungen bzw. Bereiche vorgegeben gemäß der vorliegenden Erfindung liegen, unterstrichen. Tabelle 10

Fließ-Geschwindigkeits-Verhältnis: Das Verhältnis der Fließgeschwindigkeit der Aluminium-Legierung in nicht-verbindenden Bereichen der Kammer zu der Fließgeschwindigkeit der Aluminium-Legierung in verbindenden Bereichen.

Wie in Tabelle 11 dargestellt zeigen die Proben Nr. 54 bis Nr. 64, hergestellt gemäß den Herstellungsbedingungen der vorliegenden Erfindung, hohe Festigkeit, herausragende Korrosionsbeständigkeit und herausragende Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit. Im Gegensatz hierzu zeigen Proben Nr. 65 bis 70 Fehler in mindestens einem der Bestimmungstests für die Festigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit. Im Einzelnen zeigt Probe Nr. 65 unzureichende Festigkeit nach der Abkühlbehandlung zusammen mit einer verringerten Korrosionsbeständigkeit, da die Abkühlgeschwindigkeit nach der Homogenisierung nicht ausreichend hoch war. Die Probe Nr. 66 zeigt unzureichende Festigkeit und eine verringerte Korrosionsbeständigkeit aufgrund der niedrigen Extrusionstemperatur und erreichte daher nicht eine ausreichende Auflösung der löslichen Elemente.
Die Probe Nr. 67 zeigt unterlegene Festigkeit und verringerte Korrosionsbeständigkeit, da die Abkühlgeschwindigkeit während des Abschreck-Abkühl-Schrittes zu niedrig war. Die Probe Nr. 68 zeigte unzureichende Festigkeit und verringerte Korrosionsbeständigkeit, resultierend aus der niedrigen Abkühlgeschwindigkeit nach der Wärmelösungsbehandlung. Die Probe Nr. 69 wurde mit einer Matrize, aufweisend ein sehr hohes Fließgeschwindigkeitsverhältnis, extrudiert, wobei der Barren bei einer übermäßig hohen Temperatur extrudiert wurde. Dies bedingte das Wachstum einer rekristallisierten Kornstruktur, resultierend in einem Flächenanteil an faseriger Struktur in einer Querschnittsfläche von 50%. Dies bedingte, dass das fertige Produkt darin versagt, eine ausreichende Festigkeit zu erreichen und das fertige Produkt zeigte eine intergranulare Korrosion und einen hohen Gewichtsverlust, wodurch das Reißen im Spannungs-Korrosions-Riss-Versuch nach 500 Stunden bedingt wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung angeboten werden, bei dem die Strangpressprodukte eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungs-Riss-Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Das aus der Aluminiumlegierung hergestellte Strangprodukt ist geeignet zur Verwendung als strukturelles Bauteil im Logistikbereich wie z.B. in Automobilen, Bahnwaggons und Flugzeugen anstelle von üblichen Materialien auf Eisenbasis.
Offensichtlich ist eine Vielzahl von Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Angesicht der zuvor beschriebenen Lehre möglich. Es versteht sich, dass innerhalb des Bereiches der nachfolgenden Ansprüche die Erfindung abweichend von den vorbeschriebenen, spezifischen Ausführungsbeispielen ausgeführt werden kann.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, wobei das Verfahren das Extrudieren eines Barrens einer Aluminiumlegierung umfasst, beinhaltend (nachfolgend alle Prozentangaben der Zusammensetzung in Gewichts%) 0,5% bis 1,5% Si, 0,9% bis 1,5% Mg, 0,8% bis 2,5% Cu, wobei die Legierung die folgenden Gleichungen (1), (2), (3) und (4) erfüllt 3 ≤ Si% + Mg% + Cu% ≤ 4 (1) Mg% ≤ 1,7 × Si% (2) Mg% + Si% ≤ 2,7 (3) Cu%/2 ≤ Mg% ≤ (Cu%/2) + 0,6 (4)und weiterhin 0,5% bis 1,2% Mn beinhaltet, Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen, zu einem starren Produkt unter Verwendung einer starren Strangpressmatritze, bei der eine Laufflächen-Länge (L) 0,5mm oder mehr beträgt und bei der die Laufflächen-Länge (L) und Dicke (D) des zu extrudierenden, starren Produkts ein Verhältnis aufweisen, definiert durch L ≤ 3T, wodurch ein starres Produkt erhalten wird, bei dem im Flächenverhältnis der Querschnitts-Struktur des starren Produkts 60% oder mehr auf eine faserige Struktur entfallen und weniger als 20% auf eine rekristallisierte Struktur entfallen.
Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, nach Anspruch 1, wobei die starre Matritze vorderseitig mit einer Durchfluss-Führung versehen ist, bei welcher eine innere Umfangsoberfläche eines Führungs-Lochs der Durchfluss-Führung getrennt angeordnet ist von einer äußeren Umfangsoberfläche einer Ausfluss-Öffnung, welche anschließend an die Lauffläche der starren Matritze mit einer Distanz von 5mm oder mehr angeordnet ist, wobei die Dicke der Durchfluss-Führung 5% bis 25% des Durchmessers des Barrens beträgt.
Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, wobei das Verfahren das Extrudieren eines Barrens einer Aluminium-Legierung nach Anspruch 1 zu einem Hohlprodukt umfasst, wobei zur Extrusion eine Kammer-Matritze oder eine Brücken-Matritze verwendet wird, bei der das Verhältnis der Fliessgeschwindigkeiten der Aluminiumlegierung in einem nicht verbindenden Bereichen zu Fliessgeschwindigkeiten der Aluminiumlegierung in einem verbindenden Bereich in einer Kammer, in der der Barren sich wieder vereinigt, nachdem er durch einen Öffnungsbereich der Matritze in getrennten Strängen und anschließend einen Dorn umgebend geführt worden ist, bei 1,5 oder weniger gehalten wird, wodurch ein Hohlprodukt erhalten wird, bei dem im Flächenverhältnis der Querschnitts-Struktur des Hohlprodukts 60% oder mehr auf eine faserige Struktur entfallen.
Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aluminium-Legierung weiterhin mindestens eines der Elemente 0,02% bis 0,4% Cr, 0,03% bis 0,2% Zr, 0,03% bis 0,2% V und 0,03% bis 2,0% Zn umfasst.
Verfahren zur Herstellung von Strangpressprodukten aus einer hochfesten Aluminiumlegierung, die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit aufweisen, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren einen Homogenisierungs-Schritt umfasst, bei dem ein Barren der Aluminium-Legierung bei 450°C oder mehr homogenisiert wird und mit einer mittleren Abkühlgeschwindigkeit von 25°C/h oder mehr von der Homogenisierungs-Temperatur auf mindestens 250°C abgekühlt wird, das Verfahren einen Extrusions-Schritt umfasst, wobei der homogenisierte Barren der Aluminium-Legierung bei einer Temperatur von 450°C oder mehr extrudiert wird, das Verfahren einen erzwungenen Abschreck-Schritt umfasst, wobei das extrudierte Produkt auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C pro Sekunde oder mehr abgekühlt wird, nachdem die Oberflächentemperatur des extrudierten Produkts unmittelbar nach der Extrusion bei 450°C oder mehr gehalten worden war oder das Verfahren einen Abkühl-Schritt umfasst, bei dem das extrudierte Produkt einer Lösungs-Glühbehandlung bei einer Temperatur von 450°C oder mehr unterworfen wird und auf eine Temperatur von 100°C oder weniger mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10°C/sec. oder mehr abgekühlt wird, und das Verfahren eine Alterungsbehandlung umfasst, bei dem das abgekühlte Produkt auf eine Temperatur von 150°C bis 200°C für 2 bis 24 Stunden erwärmt wird.