DE69313578T2 - Verfahren zur Herstellung von Blech aus Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Formbarkeit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Blech aus Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Formbarkeit

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG (Gebiet der Erfindung)
  • 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)
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Neues Aluminiumausgangsmetall ist jedoch bekanntlich teuer, so daß Aluminiumlegierungsbleche wesentlich teurer sind als Stahlbleche.
  • 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.
  • 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.
  • 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
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumlegierungsblechen einer hohen Festigkeit und mit ausgezeichneter Formbarkeit.
  • 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.
  • Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Aluminiumlegierungsblech mit solchen Eigenschaften bei niedrigen Kosten.
  • 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:
  • µ = F/2P
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine graphische Darstellung des Einflusses der Menge an Verunreinigungen Fe + Si auf die Zugfestigkeit und die (Bruch-)Dehnung eines Aluminiumlegierungsblechs,
  • Fig. 2 eine graphische Darstellung des Einflusses der Menge an Verunreinigungen und eines Schmiermittelharzüberzugs auf die Näpfchenformbarkeit eines Aluminiumlegierungsblechs,
  • 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,
  • Fig. 4 eine graphische Darstellung des Einflusses des Reibbeiwerts auf die Näpfchenformbarkeit eines Aluminiumlegierungsblechs und
  • Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Kaltwalzreduktionsrate und der (Bruch-)Dehnung (elongation) eines Aluminiumlegierungsblechs.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Legierungsblechs, der darauf vorgesehene Schmiermittelüberzug und das Verfahren zur Herstellung dieses Legierungsblechs sind nachstehend spezifisch beschrieben.
  • (1) Legierungszusammensetzung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Andere, selektiv zugesetzte Elemente:
  • 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
  • Schmier (mittel) überzug:
  • 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
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Nach dem Kaltwalzen erfolgt ein Durchlaufglühen auf übliche Weise; der Werkstoff wird einer erforderlichen Schmiermittelbeschichtung unterworfen, worauf das Erzeugnis fertiggestellt ist.
  • BEISPIELE
  • Im folgenden ist die vorliegende Erfindung anhand spezifischer Beispiele beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • 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)
  • 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)
  • 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.
  • 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.
  • 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

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungsblechen mit zufriedenstellender Formbarkeit, welches Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Bereitstellen von Aluminiumschrott, bestehend im wesentlichen aus insgesamt 0,3 - 2,0 Gew.-% Fe und Si, Rest Äl, abgesehen von unvermeidbaren Verunreinigungen,
Schmelzen des bereitgestellten Schrotts und anschließendes Einstellen seiner Zusammensetzung zur Erzielung eines Mg-Gehalts von 3 - 10 Gew.-%,
Warmwalzen, Kaltwalzen bei einer Kaltreduktionsrate von etwa 20 - 50% und Durchlaufglühen des so erhaltenen Werkstoffs und
Aufbringen eines Schmiermitteloberflächenüberzugs, um dem erhaltenen Werkstoff einen Reibbeiwert (µ) von nicht mehr als etwa 0,11 zu erteilen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Schweißen des bereitgestellten Schrotts dessen Zusammensetzung zur Gewährleistung von Gehalten an Cu, Mn, Cr, Zr und Ti von 0,02 - 0,5 Gew.-% eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aluminiumlegierungsblech eine Zugfestigkeit von etwa 304 N/mm² (31 kgf/mm²) aufweist.
DE69313578T 1992-10-13 1993-10-13 Verfahren zur Herstellung von Blech aus Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Formbarkeit Revoked DE69313578T2 (de)

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