HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Herstellung von Blechen aus Aluminiumlegierung bzw.
Aluminiumlegierungsblechen zur Verwendung als
Automobilkarosserieblech und zur Herstellung von Formteilen für
elektrische Haushaltsgeräte. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
ausgezeichnete Festigkeit, Formbarkeit und Schweißbarkeit
besitzenden Aluminiumlegierungsblechs in kostengünstiger
Weise.
(Beschreibung des relevanten Stands der Technik)
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Als Folge der in neuerer Zeit erhobenen Forderung nach
einer Verringerung des Gewichts von Kraftfahrzeug- bzw.
Automobilkarosserien ist die weitgehende Verwendung von
Aluminiumlegierungsblechen für Karosseriebleche in Betracht
gezogen worden. Demzufolge müssen Aluminiumlegierungsbleche
bezüglich Preßformbarkeit, Schweißbarkeit und Festigkeit
gleich gut sein wie herkömmliche kaltgewalzte Stahlbleche. Um
diesen Anforderungen zu genügen, werden Legierungen der 5000-
Reihe des Al-Mg-Typs und insbesondere Legierungen Nr. 5052,
5182 usw. verwendet. Ein Problem bei diesen Legierungen
besteht jedoch darin, daß ihre r-Werte, die als Index für
Bildsamkeit und Tiefziehbarkeit stehen, wesentlich niedriger
sind als die von Stahlblechen. Es ist daher schwierig, diese
Legierungen in einer Stahlblechen äquivalenten Weise zu
verarbeiten, so daß ihre Anwendung auf Teile beschränkt ist,
die keine große Bearbeitung (Formgebung) erfordern, wie
Hauben.
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Zudem sind Aluminiumlegierungsbleche im Vergleich zu
Stahlblechen in den Widerstandspunkts chweißeigens chaf ten
schlechter. Insbesondere sind sie mit dem Problem behaftet,
daß die Elektroden(betriebs)lebensdauer bzw. -standzeit beim
Durchlauf-Punktschweißen außerordentlich kurz sein kann, so
daß ein Nacharbeiten vor Ablauf der Elektrodenlebensdauer
oder vor dem Auswechseln der Elektrode häufig durchgeführt
werden muß, was zu einer mangelhaften Produktions- bzw.
Fertigungsleistung führt.
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Es ist verschiedentlich versucht worden, die Formbarkeit
von Aluminiumlegierungsblechen zu verbessern. Wie z.B. in der
JP-OS 61-130452 offenbart, ist ein Verfahren entwickelt
worden, mit welchem eine Verbesserung in der (Bruch-)Dehnung
(elongation) dadurch erreicht wird, daß eine Obergrenze für
die Mengen an Fe und Si vorgegeben und gleichzeitig eine
große Menge an Mg zugegeben wird. Gemäß diesen Techniken ist
es im Hinblick auf Formbarkeit wesentlich, ein neues
Roh- oder Ausgangsmaterial (einen neuen Aluminiumbarren, ein
Metall erster Wahl) einer hohen Reinheit von 99,7% oder mehr
sowohl bei den herkömmlichen Metallen der 5000-Reihe als auch
bei neuentwickelten Legierungen hoher Bildsamkeit als
Ausgangsmetall dafür zu verwenden, und zwar aufgrund einer
Begrenzung im Reinheitsgrad zur Sicherstellung der
erforderlichen Dehnung.
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Neues Aluminiumausgangsmetall ist jedoch bekanntlich
teuer, so daß Aluminiumlegierungsbleche wesentlich teurer
sind als Stahlbleche.
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Dennoch ist der (Bruch-)Dehnungsprozentsatz von nach den
oben beschriebenen Techniken erhaltenen Aluminiumblechen mit
nicht mehr als 40% deutlich niedriger im Vergleich zu dem von
40% oder mehr bei Stahlblechen.
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Wie in der JP-OS 4-123879 offenbart, ist ein Verfahren
entwickelt worden, nach dem auf der Oberfläche eines
Aluminiumlegierungsblechs ein elektrisch isolierender Uberzug
vorgesehen wird, um eine Verbesserung der Schweißbarkeit
(bewertet nach der Länge der Elektrodenlebensdauer) zu
erzielen; dieses Verfahren vermag jedoch Formbarkeit und
Schweißbarkeit nicht zu verbessern.
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In "Aluminum Industry", Vol.9, Nr. 5, 1990, S. 31-34,
findet sich ein Überblick über in der Automobilindustrie
verwendetes Aluminiumblech, speziell im Artikel "Aluminum
Structural Vehicle Technology (ASVT)". Dieser Artikel
beschreibt, daß eine mittelfeste Aluminium-Magnesium-
Legierung 5251 (1,7 - 2,4 Gew.-% Mg, 0,4 Gew.-% Si,
0,5 Gew.-% Fe) und eine 5454-Magnesium-Aluminium-Legierung
(2,4-3,0 Gew.-% Mg, 0,4 Gew.-% Si + Fe), wie sie vom Walzwerk
geliefert wurde, vor der Pressenbehandlung mit einem
Preßoder Pressenschmiermittel, vorzugsweise zwei Trockenfilm-
Überzügen auf Wachsbasis, beschichtet wurde.
Aus der JP-A-4268038 ist ein oberflächenbehandeltes
Aluminiumlegierungsblech bekannt, das auf seiner Oberfläche
einen Chromatüberzug als erste Schicht und einen ein
Schmieroder Gleitmittel enthaltenden Überzug aus organischem Harz
als zweite Schicht aufweist, welches Aluminiumlegierungsblech
für Fahrzeugkarosserien verwendet wird und eine gute
Preßformbarkeit aufweist.
ABRISS DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von
Aluminiumlegierungsblechen einer hohen Festigkeit und mit
ausgezeichneter Formbarkeit.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft
die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von
Aluminiumlegierungsblech, welches die Erzielung einer
zufriedenstellenden Schweißbarkeit, d.h. langer Elektrodenlebensdauer,
begunstigt.
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Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung
betrifft die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von
Aluminiumlegierungsblech mit solchen Eigenschaften bei
niedrigen Kosten.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Herstellung von Aluminiumlegierungsblechen, umfassend die
folgenden Schritte: Bereitstellen von Aluminiumschrott,
bestehend aus insgesamt etwa 0,3 - 2,0 Gew.-% Fe und Si als
Verunreinigungselemente, Rest: im wesentlichen Al; Schmelzen
des bereitgestellten Aluminiumschrotts und Einstellen seiner
Zusammensetzung zur Erzielung eines Mg-Gehalts von etwa
3 - 10 Gew.-% mit oder ohne weitere Elemente Cu, Mn, Cr, Zr und
Ti, jeweils in der Menge von etwa 0,02 - 0,5 Gew.-%; Gießen,
Warmwalzen, Kaltwalzen und Durchlaufglühen des so erhaltenen
Werkstoffs zwecks Gewinnung eines Aluminiumlegierungsblechs,
das in einer bevorzugten Ausführungsform eine Zugfestigkeit
von etwa 304 N/mm² (31 kgf/mm²) oder mehr besitzt; und
Versehen dieses Aluminiumlegierungsblechs mit einem
Schmiermitteloberflächenüberzug, um ihm einen Reibungs
koeffizienten bzw. Reibbeiwert von nicht mehr als etwa 0,11
zu verleihen. Der vorstehend angegebene Reibbeiwert wird
definiert bzw. bestimmt unter Verwendung eines flachen
Werkzeugs (Japanische Industrienorm SKD11, Oberflächengüte
gleich ), das mit seiner Berührungsfläche von 10 mm mit
einem 20 mm breiten Testplattenprüfling in Berührung gebracht
wird. Während das flache Werkzeug an die Vorder- und
Rückseiten des Testplattenprüflings mit einer Druckkraft P
angepreßt und die Ziehleistung F gemessen wird, wird der
Reibbeiwert nach folgender Formel berechnet:
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µ = F/2P
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine graphische Darstellung des Einflusses der
Menge an Verunreinigungen Fe + Si auf die
Zugfestigkeit und die (Bruch-)Dehnung eines
Aluminiumlegierungsblechs,
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Fig. 2 eine graphische Darstellung des Einflusses der
Menge an Verunreinigungen und eines
Schmiermittelharzüberzugs auf die Näpfchenformbarkeit
eines Aluminiumlegierungsblechs,
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Fig. 3 eine graphische Darstellung des Einflusses der
Mengen an Verunreinigungen Fe + Si auf die
Elektrodenlebensdauer bzw. -standzeit bei
Durchführung von Punktschweißungen an einem
Aluminiumlegierungsblech,
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Fig. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses des
Reibbeiwerts auf die Näpfchenformbarkeit eines
Aluminiumlegierungsblechs und
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Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Kaltwalzreduktionsrate und der (Bruch-)Dehnung
(elongation) eines Aluminiumlegierungsblechs.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen
Legierungsblechs, der darauf vorgesehene Schmiermittelüberzug und das
Verfahren zur Herstellung dieses Legierungsblechs sind
nachstehend spezifisch beschrieben.
(1) Legierungszusammensetzung
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Mg: Die erfindungsgemäß zu verwendende
Aluminiumlegierung ist eine Al-Mg-(Typ-)Legierung mit etwa 3
- 10 Gew.-% Mg. Die Festigkeit des Werkstoffs wird
hauptsächlich vom Mischkristallverfestigungsmechanismus der Mg-
Atome erhalten, wobei Festigkeit und Dehnung des Werkstoffs
proportional zum Mg-Gehalt zunehmen. Mit einem Mg-Gehalt von
unter etwa 3 Gew.-% kann jedoch die für ein (strukturelles)
Baumaterial, wie für ein Automobilkarosserieblech, geforderte
Festigkeit nicht erzielt werden, ebensowenig wie der
gewünschte Grad der (Bruch-)Dehnung erreicht werden kann. Die
erforderliche Formbarkeit kann auch in Kombination mit der
unten beschriebenen Schmierbehandlung nicht erzielt werden.
Vom Standpunkt der Festigkeit und Formbarkeit ist daher eine
größere Mg-Menge vorteilhafter. Eine Zugabe von Mg in einer
Menge von mehr als etwa 10 Gew.-% führt jedoch zu einer
Verschlechterung der Warmverarbeitbarkeit, wodurch die
Blechherstellung erschwert wird. Aus den obigen Gründen wird
der Bereich der Mg-Menge zu etwa 3 - 10 Gew.-% bestimmt.
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Faktoren, welche eine Verschlechterung in der Dehnung
einer Al-Mg-Legierung verursachen, sind intermetallische
Verbindungen der Fe-Al- und Mg-Si-Typen. Demzufolge wurde es
allgemein als wünschenswert angesehen, die Mengen an
Elementen wie Fe und Si möglichst klein zu halten.
Infolgedessen wird gewöhnlich ein hochreines Roh- bzw.
Ausgangsmetall (ein neuer Aluminiumbarren, ein Metall erster Wahl)
verwendet, was aufgrund des hohen Preises für das
Ausgangsmetall zu erhöhten Fertigungskosten führt. Zur Erzielung
einer Kostensenkung wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein
wiederverwerteter Schrott als das Metall verwendet.
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Wenn die Mengen der Elemente Fe und Si erhöht werden,
während die Mg-Menge konstant gehalten wird, verschlechtert
sich gemäß Fig. 1 die (Bruch-)Dehnung des Werkstoffs, die ein
repräsentativer Index für Formbarkeit ist, ganz erheblich,
mit dem Ergebnis, daß auch der Flanschdurchmesser bei der
Näpfchenformung, die als ein Formbarkeitsindex herangezogen
wird, sich vergrößert (vgl. Fig. 2), was in einer
beträchtlichen Verschlechterung der Formbarkeit resultiert. Aus
diesem Grund wurde es allgemein als unmöglich angesehen,
einen Werkstoff, der eine komplizierte Formgebung wie im Fall
einer Fahrzeugkarosserie zuläßt, von einem derart
kostengünstigen Werkstoff wie Schrott zu gewinnen.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde jedoch
überraschenderweise festgestellt, daß es bei einem Mg-Gehalt von etwa
3 -10 Gew.-% und mit einer Fe-Si-Menge von nicht mehr als etwa 2
Gew.-% möglich ist, einen Werkstoff mit einer Formbarkeit
bereitzustellen, die derjenigen des neuen Ausgangsmetalls
gleichwertig ist, wenn der Werkstoff einer Schmierbehandlung
unterworfen wird. Im Hinblick hierauf wird die Obergrenze der
Gesamtmenge an vorteilhaftem Fe und Si zu etwa 2 Gew.-%
bestimmt. Dies ermöglicht die Erzielung einer bedeutsamen
Kostensenkung. Um eine bessere Formbarkeit zu erreichen, ist
es jedoch wünschenswert oder zweckmäßig, daß die Fe-Si-Menge
möglichst klein gehalten wird. Unter Berücksichtigung der
Kosten für Aluminiumschrott und der angestrebten
Gesamteigenschaften des Werkstoffs wurde jedoch die Untergrenze der
Fe-Si-Menge zu etwa 0,3 Gew.-% bestimmt. Um weiterhin durch
Schmierbehandlung eine Formbarkeit zu erreichen, die
derjenigen eines Werkstoffs auf der Grundlage eines hochreinen
Ausgangsmetalls gleichwertig ist, sollte die Dehnung des
Werkstoffs zweckmäßig nicht weniger als etwa 20 Gew.-%
betragen. Dies kann erreicht werden, wenn die Menge an Si und
Fe auf etwa 2 Gew.-% oder weniger eingestellt wird.
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Andererseits bietet überraschenderweise eine
Vergrößerung der Fe-Si-Menge eine positive Wirkung in
Kombination mit dem Vorhandensein von etwa 3 - 10 Gew.-% Mg.
Gemäß Fig. 3 wird mit der Vergrößerung der Fe-Si-Menge die
Widerstandspunktschweißeigenschaft des
Aluminiumlegierungsblechs merklich verbessert. Es wird angenommen, daß diese
Erscheinung, deren Ursache noch nicht geklärt worden ist,
zumindest zum Teil der Erhöhung der Festigkeit, die durch die
Vergrößerung der Fe-Si-Menge herbeigeführt wird, und der
Wirkung von Fe und Si selbst zuzuschreiben ist. Wie in Fig. 1
gezeigt, wird somit angenommen, daß die durch eine
Vergrößerung der Menge an Verunreinigungen herbeigeführte
Erhöhung der Festigkeit in einer Zunahme der Bruchgröße
(breakdown amount) des Oberflächenoxidfilms unmittelbar unter
der Elektrode resultiert, wenn das Aluminiumlegierungsblech
mit Druck beaufschlagt wird, mit dem Ergebnis, daß die
Wärmeerzeugung zwischen dem Blech und der Elektrode unter
Verringerung des Verschleißes der Elektroden gehemmt wird und
daß die Ausdehnung oder Erweiterung der Blechfläche, an
welcher beim Schweißen elektrischer Strom zugeführt wird,
gehemmt wird, wodurch eine ausreichende Stromdichte zwischen
den Blechen sichergestellt wird. Aufgrund der Wechselwirkung
dieser beiden Wirkungen wird eine Verbesserung der
Elektrodenlebensdauer erreicht. Ferner bewirkt die Vergrößerung
der Fe-Si-Menge eine Erhöhung des spezifischen Widerstands
des Aluminiumlegierungsblechs und eine Verminderung seiner
Wärmeleitfähigkeit, so daß das Auflösen der dem Schweißen
unterworfenen Blechsektion begünstigt und dadurch die
Schweißbarkeit des Blechs verbessert wird. Um eine solche
Verbesserung zu erzielen, sollten die Untergrenzen für die
Verunreinigungsmenge und der Zugfestigkeit etwa 0,3% bzw.
304 N/mm² (31 kgf/mm²) betragen. Die Schweißbarkeit wird auf
der Grundlage der Zahl fortlaufender Schweißpunkte beim
Widerstandspunktschweißen bewertet.
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Andere, selektiv zugesetzte Elemente:
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Die Zugabe von Elementen wie Cu, Mn, Cr, Zr und Ti ist
zweckmäßig, weil sie eine Festigkeitserhöhung bewirkt, die zu
einer Verbesserung der Formbarkeit und der
Elektrodenlebensdauer beim Schweißen führt. Zur Erzielung einer solchen
Wirkung wird die Untergrenze dieser zuzusetzenden Elemente zu
etwa 0,02 Gew.-% bestimmt. Da jedoch die Zugabe einer zu
großen Menge an diesen Elementen in einer Verschlechterung
der Dehnung und Korrosionsbeständigkeit resultiert, wird die
Obergrenze zu etwa 0,5 Gew.-% bestimmt. Die Wirkung dieser
Elemente wird erzielt, wenn diese einzeln, zu mehreren oder
insgesamt zugesetzt werden.
(2) Schmierüberzug
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Schmier (mittel) überzug:
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Der Schmierüberzug ist ein anderer wichtiger Faktor. Wie
aus Fig. 2 hervorgeht, kann ein Werkstoff, der in einem
blanken Zustand die Preßverarbeitung nicht auszuhalten
vermag, durch Verleihung einer Schmiereigenschaft in seiner
Formbarkeit erheblich verbessert werden. Beispielsweise kann
die Schmiereigenschaft oder -fähigkeit mit einem Harzüberzug
realisiert werden. Das Harz kann ein solches des entfernbaren
Typs, wie Wachs, oder ein nichtentfernbares organisches Harz,
wie wachshaltige Epoxyharze, sein. Im Hinblick auf den
Fahrzeugkarosserie-Fertigungsprozeß sind jedoch die
nichtentfernbaren Harze, die ohne weiteres ein Schweißen und
Lackieren erlauben, den nichtentfernbaren Typen vorzuziehen,
die ein Entfetten nach der Preßverarbeitung erfordern. Art
und Dicke dieses Harzes müssen so gewählt werden, daß der
oben definierte Reibbeiwert µ etwa 0,11 oder weniger beträgt
(vgl. Fig. 4). Genauer gesagt: für den Reibbeiwert µ wurde
eine Obergrenze von etwa 0,11 vorgegeben, um den Werkstoff,
der Fe und Si in einer Menge von ungefähr 1,5 Gew.-% enthält,
in einem solchen Maße zu verbessern, daß eine Formbarkeit
gleich derjenigen (ohne Schmierüberzug) bei einem
herkömmlichen neuen Roh- bzw. Ausgangsmetall gewährleistet
wird. Andererseits kann vom Gesichtspunkt der Eigenschaft für
das Widerstands-Durchlaufpunktschweißen der Schmierüberzug zu
einer Verschlechterung der Schweißbarkeit führen, weil er den
Verschleiß oder Abrieb der Elektrodenspitze beim Schweißen
begünstigt. Wie oben angegeben, wird oder ist jedoch die
Schweißbarkeit in einem blanken Zustand eines Werkstoffs, der
eine große Menge an Mg oder Fe-Si enthält, beträchtlich
verbessert, so daß im Vergleich zu den herkömmlichen
Werkstoffen keine Verschlechterung der Schweißbarkeit eintritt,
auch wenn ein Schmierüberzug vorgesehen ist oder wird. Die
Art und die Dicke des Harzüberzugs wurden daher nach Maßgabe
des Grenzwerts für die Verbesserung der Formbarkeit des
Werkstoffs bestimmt. Vorteilhafte oder vorzugsweise Beispiele
des Schmierüberzugs umfassen Epoxyharze oder organische
Epoxy-Urethan-Harze, die auf einem Chromatüberzug basieren
und Wachs enthalten.
(3) Herstellungsverfahren
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Für die Herstellung des erfindungsgemäßen
Legierungsblechs wird zweckmäßig Aluminiumschrott verwendet, welcher
die kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen
Legierungsblechs begünstigt. Die Gesamtmenge an Fe und Si als
Verunreinigungen ist auf den Bereich von etwa 0,3 - 2,
Gew.-% beschränkt, um (damit) die erforderlichen
Eigenschaften sicherzustellen.
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Nach dem Schmelzen des Schrotts wird Mg zugesetzt. Sein
Gehalt wird auf etwa 3 - 10 Gew.-% eingestellt. Damit wird
eine Metallschmelze erhalten, die im wesentlichen aus etwa 3
- 10 Gew.-% Mg, insgesamt etwa 0,3 - 2,0 Gew.-% Fe + Si, Rest
Al und unvermeidliche Verunreinigungen, besteht. Danach
erfolgen ein Gießen und Warmwalzen auf übliche Weise.
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Anschließend erfolgt ein Kaitwalzen, vorzugsweise mit einer
Kaltwalzreduktionsrate von etwa 20 - 50%. Eine große Menge an
Verunreinigungen führt unweigerlich zu einer mangelhaften
Kornwachstumscharakteristik bei dem nach dem Kaltwalzen
durchgeführten Glühen. Gemäß Fig. 5 tritt jedoch ein
Kornwachstum zu einem bemerkenswerten Grad bei der
Auswalzreduktionsrate von etwa 20 - 50% auf, wobei auch die (Bruch-)
Dehnung zufriedenstellend ist. Unter Nutzung dieser
Erscheinung wird eine Verbesserung der Formbarkeit erzielt.
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Nach dem Kaltwalzen erfolgt ein Durchlaufglühen auf
übliche Weise; der Werkstoff wird einer erforderlichen
Schmiermittelbeschichtung unterworfen, worauf das Erzeugnis
fertiggestellt ist.
BEISPIELE
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Im folgenden ist die vorliegende Erfindung anhand
spezifischer Beispiele beschrieben.
(Beispiel 1)
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Verschiedene Aluminiumlegierungen wurden durch Variieren
der Mengen an Fe + Si (in %) innerhalb des Bereich von etwa
0,05 - 2,5 Gew.-% bereitgestellt, während die Mg-Menge bei
etwa 5,5 Gew.-% gehalten wurde und der Rest im wesentlichen
aus Al bestand. Die so erhaltenen Werkstoffe wurden einem
gewöhnlichen Warmwalzen und dann einem Kaltwalzen mit einem
Walzreduktionsverhältnis von 30 - 40% unterworfen, um
kaltgewalztes Blech einer Dicke von etwa 1 mm zu erhalten,
und anschließend für eine kurze Zeit bei 500 - 550ºC geglüht
bzw. angelassen; einige dieser Werkstoffe wurden mit Harz
beschichtet. Diese Werkstoffe wurden auf
Zugfestigkeitseigenschaft und Näpfchenformbarkeit untersucht. Fig. 1 zeigt
die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit, der Dehnung und den
Fe-Si-Mengen eines Werkstoffs, auf dem nach dem Glühen kein
Harzüberzug vorgesehen wurde. Fig. 2 zeigt die Beziehung
zwischen der Näpfchenformbarkeit und der
Verunreinigungsmenge. Der angegebene, mit Harz beschichtete Werkstoff wurde
bereitgestellt durch Auftragen von 0,3 - 0,5 g/m² eines
Urethan-Epoxy-Harzes (Urethan: Olester, hergestellt von
Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.; Epoxy: Epicoat 1007,
hergestellt von Yuka Shell Epoxy Co., wobei beide Stoffe in
einem Verhältnis von 1:1 miteinander vermischt wurden) mit 10
Gew.-% Wachs (SL 630, hergestellt von Sunnopko Co.). Die
Näpfchenformbarkeitsbewertung erfolgte durch Auftragen eines
niedrigviskosen Öls auf eine Formlingsscheibe eines
Durchmessers von 95 mm und Bearbeiten (Verformen) des
Werkstoffs mit einem Flachkopfstempel von 50 mm Durchmesser
unter Messung des Flanschdurchmessers zum Zeitpunkt des
Bruchs. Der Harzüberzug verbessert die Formbarkeit des
Werkstoffs deutlich, auch wenn dieser beträchtliche Mengen an
Fe und Si enthält und sein Dehnungsprozentsatz niedrig war.
Fig. 3 zeigt ferner den Einfluß der Fe-Si-Menge auf die
Betriebslebensdauer von Widerstandspunktschweißelektroden.
Aus dieser Zeichnung ist ersichtlich, daß sich die
Elektrodenlebensdauer mit vergrößerter Menge an Fe und Si
beträchtlich verbesserte.
(Beispiel 2)
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Anschließend wurden unter Verwendung des gleichen Harzes
wie im Beispiel 1 Aluminiumlegierungswerkstoffe
bereitgestellt, die aus 1,5 Gew.-% Fe + Si mit einem Zusatz von 5,5
Gew.-% Mg, Rest Al, abgesehen von unvermeidbaren
Verunreinigungen, bestanden, wobei die Harzüberzugsmenge zwischen
0,05, 0,4 und 1 g/m² variierte. Diese Werkstoffe wurden auf
Reibbeiwert und Näpfchenformbarkeit untersucht. Die
ermittelte Beziehung ist in Fig. 4 veranschaulicht, die auch
den Formbarkeitsgrad einer gewöhnlichen 5182-Legierung (Fe-
Si-Menge ( 0,3 Gew.-%, Mg-Gehalt: 4,5 Gew.-%) angibt. Mit
zunehmender Harzdicke verringerte sich der Reibbeiwert µ, mit
dem Ergebnis, daß die Formbarkeit verbessert war. Eine
Formbarkeit äquivalent zu derjenigen der herkömmlichen 5182-
Legierung wurde mit einem Reibbeiwert µ von etwa 0,11
erzielt.
(Beispiel 3)
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Ferner wurden Aluminiumlegierungsbleche mit den
Legierungszusammensetzungen gemäß Tabelle 1 unter Verwendung
von Fe und Si enthaltendem Aluminiumschrott hergestellt und
auf Formbarkeit und Schweißbarkeit untersucht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 angegeben.
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Wie aus diesen Ergebnissen hervorgeht, besaßen
diejenigen Legierungsbleche, deren Legierungskomponente (bzw.
-zusammensetzung) von dem Bereich gemäß der vorliegenden
Erfindung abwich, ziemlich schlechte Formbarkeit und
Schweißbarkeit.
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Die nach dem Verfahren gemäß dieser Erfindung
hergestellten Aluminiumlegierungsbleche verwendeten
kostengünstigen Schrott als Ausgangsmaterial. Sie konnten mit
wesentlich niedrigeren Kosten als herkömmliche
Aluminiumlegierungsbleche hergestellt werden und gewährleisteten
dennoch eine Formbarkeit und Schweißbarkeit, die denen von
herkömmlichen Aluminiumlegierungsblechen gleichwertig oder
sogar besser sind, wodurch ein optimaler Werkstoff für die
Massenfertigung von Fahrzeugkarosserien oder Formteilen von
elektrischen Haushaltsgeräten bereitgestellt wird.
TABELLE 1