DE69413571T2

DE69413571T2 - Superplastische Aluminiumlegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69413571T2
Application number: DE69413571T
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu C/O Toyota Jidosha K.K. Toyota-Shi Aichi Miyake; Tetsuya C/O Toyota Jidosha K.K. Toyota-Shi Aichi Suganuma
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-01-27
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2014-01-22
Also published as: EP0610006A1; CA2114285C; CA2114285A1; US6056835A; DE69413571D1; JPH07145441A; US5573608A; EP0610006B1

Description

1. Einsatzgebiet in der Industrie

Die Erfindung bezieht sich auf ein superplastisches Material und insbesondere auf eine zu Barren gegossene, superplastische Hochgeschwindigkeitsaluminiumlegierung, die in der Lage ist, der plastischen Bearbeitung beziehungsweise Formen, wie zum Beispiel dem Extrudieren, dem Schmieden und dem Walzen, unterworfen zu werden, und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

2. Stand der Technik

Es ist bekannt, daß Aluminiumlegierungen Superplastizität aufweisen und sie schließen Al-Cu-Legierungen, Al-Mg-Zn-Cu-Legierungen, Al-Li-Legierungen, Al- Mg-Si-Legierungen, Al-Ca-Legierungen, Al-Ni-Legierungen und dergleichen ein (siehe zum Beispiel "Basis and Industrial Technology for Aluminurn Materials" (Grundlagen und industrielle Technologie der Aluminiummaterialien), S. 387, Tabelle 1, Japan Light Metal Association (1985)).
Gewöhnliche superplastische Materialien werden als allgemeine Praxis superplastisch verformt, indem sie vor der Verformung statisch rekristaalisiert werden, um eine Kornverfeinerung zu erhalten, und eine Belastung bei hoher Temperatur und niedriger Verformungsgeschwindigkeit aufgebracht wird, um Grenzflächengleiten zu erreichen. Es ist auch eine Aluminiumlegierung vom Typ mit dynamischer Rekristallisation bekannt, die dynamisch rekristallisiert wird, um feine und einheitliche Kornstrukturen im Anfangszustand der Hochtemperaturver formung zu bilden, und die danach superplastisch verformt wird (siehe zum Beispiel K. Higashi, "Superplasticity in commercial aluminum alloys" (Superplastizität handelsüblicher Aluminiumlegierungen), Journal of Japan Institute of Light Metals, 39, Nr. 11, 751-764 (1989)).
Darüber hinaus offenbart KOKAI (ungeprüfte japanische Patentanmeldung) Nr. 50-155410 ein Verfahren zur Herstellung eines Produktes, das es umfaßt, daß ein Material auf nicht superplastische Weise verformt wird und dann das verformte Material superplastisch verformt wird, während rekristallisierte Körner mit feiner Struktur nach und nach gebildet werden. Darüber hinaus offenbart KOKAI (ungeprüfte japanische Patentanmeldung) Nr. 60-5865 ein Verfahren, um ein Material superplastisch zu verformen, das es umfaßt, daß das Material bei einer ersten Verformungsgeschwindigkeit verformt wird, um eine dynamische Rekristallisation einzuleiten, und dann bei einer zweiten Verformungsgeschwindigkeit verformt wird. Weiter offenbart KOKAI (ungeprüfte japanische Patentanmeldung) Nr. 60-238460 ein Verfahren zur Herstellung eines feinkörnigen, superplastischen Materials, das eine superplastische Dehnung aufweist, als ein Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Al-Mg-Legierung, worin Warmbearbeitung beziehungsweise Warmformen, Erwärmen und Abkühlen und Kaltbearbeitung beziehungsweise Kaltformen in Kombination durchgeführt werden. Darüber hinaus offenbart KOKAI (ungeprüfte japanische Patentanmeldung) Nr. 4-504141 ein Verfahren zur Herstellung eines zwischendurch gedehnten Produktes, das erst superplastisch verformt werden kann, wenn es zum Zwecke der dynamischen Rekristallisation auf nicht superplastische Weise verformt wurde.
Repräsentativ für den Stand der Technik ist Holes und N'Nelley, "Microstructural Evolution by Continuous Rekristallisation in a Superplastic Al-Mg Alloy" (Mikrostrukturelle Entwicklung durch kontinuierliche Rekristallisation in einer superplastischen Al-Mg-Legierung), Acta Metall., Band 36, Nr. 5, Seite 1229 bis 1239, 1988, und Hales, Oster et al. "Grain Refinement and Superplasticity in a Lithium containing Al-Mg Alloy by Thermomechanical Processing" (Kornverfeinerung und Superplastizität in einer Lithium enthaltenden Al-Mg- Legierung durch thermomechanische Bearbeitung), Journal de Physique, Band 48, Nr. 9, September 1987, Seiten C3-285 bis C3-291.
Da superplastische Aluminiumlegierungen vom Typ mit statischer Rekristallisation hergestellt werden, indem zu Barren gegossene Materialien durch Schmieden bearbeitet werden (das Bearbeitungsverhältnis beträgt mindestens 70%) und die bearbeiteten Materialien rekristallisiert werden, können nur Materialien in Plattenform oder Drahtform erhalten werden. Entsprechend besteht eine Begrenzung des Bereiches der Anwendung dieser Materialien auf Teile (Produkte). Darüber hinaus ist die Verformungsgeschwindigkeit, bei der Superplastizität gezeigt wird, niedrig und die Temperatur dafür relativ hoch. Darüber hinaus ist, obwohl Aluminiumlegierungen vom Typ mit dynamischer Rekristallisation mit hoher Verformungsgeschwindigkeit verformt werden können, ihre Anwendung zur Zeit auf Materialien begrenzt, die mittels teurer Pulvermetallurgie oder mechanischer Legierungsbildung hergestellt wurden.
Entsprechend besteht ein Bedarf für superplastische Materialien, die sowohl bei niedriger Temperatur als auch bei hohen Verformungsgeschwindigkeiten bearbeitet werden können.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierung bereitzustellen, die in der Lage ist, ihren Widerstand gegen Warmverformung zu verringern und ein Kornwachstum während der superplastischen Verformung einer superplastischen Al-Mg-Legierung zu verhindern, während sie der plastischen Bearbeitung, wie zum Beispiel Extrudieren, Schmieden und Walzen, unterworfen wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine superplastische Aluminiumlegierung bereitzustellen, in der die Verformungsgeschwindigkeit, bei der Superplastizität gezeigt wird, höher ist als bei konventionellen, superplastischen Aluminiumlegierungen vom Typ mit statischer Rekristallisation.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen superplastischen Aluminiumlegierung bereitzustellen.
Die Aufgaben der Erfindung, die vorstehend beschrieben wurden, können erreicht werden durch den Legierungstyp und das Verfahren, das in den Ansprüchen 1, 4, 5, 8 und 11 bis 17 offenbart ist. Bevorzugte Ausführungsnormen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Gehalt von Mg und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 1 darstellt.
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Komponentenverhältnis von Mischmetall (Mm) zu Zr und einerseits der Zugfestigkeit und andererseits der Dehngrenze von 0,2% gemäß Beispiel 2 zeigt.
Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Mg- Gehalt und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 3 zeigt.
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Teilchengröße der Intermetallverbindungen und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 3 zeigt.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der mittleren Korngröße und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 3 zeigt.
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Anteil der Korngrenzen mit einer Fehlorientierung von weniger als 15º und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 3 zeigt.
Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Mg- Gehalt und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 4 zeigt.
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Teilchengröße der verteilten Teilchen und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 4 zeigt.
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der mittleren Korngröße und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 4 zeigt.
Fig. 10 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Anteil der Korngrenzen mit einer Fehlorientierung von weniger als 15º und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 4 zeigt.
Fig. 11 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Mg- Gehalt und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 5 zeigt.
Fig. 12 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Teilchengröße der verteilten Teilchen und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 5 zeigt.
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der mittleren Korngröße und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 5 zeigt.
Fig. 14 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Anteil der Korngrenzen mit einer Fehlorientierung von weniger als 15º und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 5 zeigt.
Fig. 15 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Mg- Gehalt und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 8 zeigt.
Fig. 16 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Teilchengröße der verteilten Teilchen und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 8 zeigt.
Fig. 17 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der mittleren Korngröße und der Dehnung bei hoher Temperatur gemäß Beispiel 8 zeigt.

Beste Durchführungsweise zum Durchführen der Erfindung

In der Erfindung werden Kornstrukturen, die geeignet sind zum Einleiten einer dynamischen Rekristallisation, in einer zu Barren gegossenen, superplastischen Aluminiumlegierung gebildet, und zwar durch eine geeignete Kombination aus Versetzungsinduktion, die durch Warmbearbeitung und Abscheidebehandlung verursacht wird.
Jede der Komponenten der Legierungszusammensetzung wird im folgenden veranschaulicht. Mg ist ein Hauptelement, um die Festigkeit aller Aluminiumlegierungen zu verbessern. Der Mechanismus für die Festigkeitssteigerung besteht in Lösungshärtung und einer Erhöhung der Beständigkeit gegen kornübergreifende beziehungsweise transkristalline Verformung aufgrund einer Verringerung des Quergleitens, verursacht durch eine Erniedrigung der Stapelfehlerenergie. Die Festigkeit der Korngrenzen bei hoher Temperatur läßt relativ gesehen nach auf grund des Mechanismus zum Verstärken der Festigkeit, und es finden eine glatte Korngrenzenwanderung oder ein glattes Korngrenzengleiten statt, wodurch Superplastizität* gezeigt wird (* die Dehnung bei der Hochtemperaturdehnungsprüfung beträgt wenigstens 200%). Die Wirkung der Zugabe von Mg auf die Superplastizität ist proportional zur Menge des Mg. Wenn die Menge kleiner als 4 Gew.-% ist, ist die Wirkung klein. Wenn die Menge 15 Gew.-% überschreitet, wird die Warmbearbeitung schwierig und die Zugabe von Mg wird nicht mehr praktikabel. Zusätzlich kann außer von Mg von Elementen, wie zum Beispiel Co und Zn, die die Stapelfehlerenergie von Al verringern, erwartet werden, eine ähnliche Wirkungen zu erzeugen.
Mm, Zr, V, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo und Ta bilden während der Homogenisierung mit Al Intermetallverbindungen, inhibieren das Kornwachstum als kugelförmige, verteilte Teilchen während der superplastischen Verformung, verbessern die Superplastizität und verstärken die Legierung bei Raumtemperatur durch Abscheidungshärtung. Die Wirkungen sind klein, wenn die Gesamtmenge der zusätzlichen Elemente weniger als 0,1 Gew.-% beträgt. Wenn die Gesamtmenge 0,1 Gew.-% überschreitet, werden grobe Intermetallverbindungen kristallisiert zur Zeit des Gießens bei einem konventionellen Barrengußprozeß, und als Ergebnis wird die Superplastizität erniedrigt. Wenn ein Gießverfahren eingesetzt wird, bei dem die Abkühlgeschwindigkeit höher ist als bei konventionellen Gießverfahren, wird die Lösungsmenge der zusätzlichen Elemente vergrößert und die Superplastizität der Aluminiumlegierung verbessert. Allerdings ist die Gestalt der Barren (zum Beispiel die Wanddicke und dergleichen) begrenzt und die Produktion der Aluminiumlegierung wird teuer.
Zusätzlich gilt, wenn das Zugabeverhältnis von Mm/Zr bei der Zugabe der Komposite nicht in den Bereich von 0,2 bis 2,0 fällt, die Wirkung klein wird. Der optimale Bereich liegt von 0,5 bis 1,5.
Sc bildet mit Al während des Gießens eine Intermetallverbindung in der Form von kugelförmigen, verteilten Teilchen. Diese Teilchen inhibieren das Kornwachstum während des Homogenisierens und das Kornwachstum während des superplastischen Verformens und verbessern als Ergebnis die Superplastizität der Legierung. Darüber hinaus verbessert Sc die Festigkeit der Legierung bei Raumtemperatur. Die Wirkung ist klein, wenn die Menge weniger als 0,005 Gew.-% beträgt. Wenn die Menge beim konventionellen Barrengießen auf wenigstens 0,1 Gew.-% steigt, wird eine grobe Intermetallverbindung kristallisiert und die Superplastizität der Legierung wird vermindert.
Cu und Li verbessern die Festigkeit der erfindungsgemäßen superplastischen Aluminiumlegierung durch Abscheidungshärtung weiter. Die Wirkung ist klein, wenn die Gesamtmenge der Metalle weniger als 0,1 Gew.-% betragt. Wenn die Gesamtmenge 2,0 Gew.-% überschreitet wird die Festigkeit verbessert, aber die Formbarkeit wird erniedrigt. Darüber hinaus verbessert Cu die Beständigkeit gegen Spannungskorrosionsrißbildung der Legierung.
Sn, In und Cd inhibieren das Altern bei Raumtemperatur, verringern Langzeitänderungen, fördern das Altern bei hoher Temperatur und verbessern die Temperhärtbarkeit. Sie verbessern auch die Lochfraßkorrosionsbeständigkeit.
Die verteilten Teilchen der Intermetallverbindungen werden im folgenden beschrieben. Die verteilten Teilchen der Intermetallverbindungen inhibieren wirksam das Kornwachstum während der superplastischen Verformung und verbessern die Superplastizität der Aluminiumlegierung, wenn sie kugelförmig sind und eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm und eine Volumenanteil von 0,1 bis 4,0% aufweisen. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt werden, führen Versetzungen, die in die Aluminiumlegierung während des Warmbearbeitens eingebracht werden, zum Zerschneiden der verteilten Teilchen oder zum Bilden von Ringen. Als Ergebnis ist die Versetzungszellenstruktur schwer zu formen und die Inhibierung des Kornwachstums wird schwierig. Entsprechend wird die Superplastizität der Aluminiumlegierung erniedrigt. Die optimale Größe der verteilten Teilchen beträgt 20 bis 50 nm. Darüber hinaus sind die verteilten Teilchen wünschenswerterweise einheitlich verteilt, wobei sie eine mittlere freie Weglänge von 0,05 bis 50 um aufweisen.
Die erfindungsgemäße superplastische Aluminiumlegierung besitzt wünschenswerterweise eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 10 um und enthält Korngrenzen, deren Fehlorientierung weniger als 15º bei einer Menge von 10 bis 50% aufweist. Die Superplastizität der Legierung wird erniedrigt, wenn die mittlere Teilchengröße 10 um übersteigt, während das Kristallwachstum bedeutend ansteigt und die Superplastizität erniedrigt wird, wenn die mittlere Korngröße weniger als 0,1 um beträgt. Diese Korngrenzen mit einer Kornausrichtung von weniger als 15º werden verschoben zu den Korngrenzen mit einer Fehlausrichtung von wenigstens 15º, indem wenigstens eine der beiden Belastungsarten nämlich Druck oder Zug, während der Hochtemperaturverformung eingeleitet werden. Als Ergebnis bietet die Aluminiumlegierung eine verfeinerte Kornstruktur und weist Superplastizität bei einer hohen Verformungsgeschwindigkeit auf. Wenn die Kornstrukturen weniger als 10% Korngrenzen, deren Fehlerorientierung weniger als 15º beträgt, enthalten, ist die Wirkung klein. Wenn die Kornstrukturen mehr als 50% davon enthalten, verbleiben viele Korngrenzen, die nicht zu den Korngrenzen, die Fehlerorientierung von wenigstens 15º aufweisen, verschoben sind. Entsprechend wird die Superplastizität der Aluminiumlegierung herabgesetzt. Der optimale Anteil liegt zwischen 20 und 30%. Zusätzlich findet leicht Grenzflächengleiten an den Korngrenzflächen statt, die eine Fehlorientierung von wenigstens 15% aufweisen. Darüber hinaus wird die Fehlorientierung erhalten, indem ein Kikuchi-Band im Elektronenstrahlbeugungsmuster gemessen wird. Der Anteil von zum Beispiel 10 bis 50% wird erhalten, indem die Zahl der Kornstrukturen gezählt werden, die jeweils eine Fehlorientierung von weniger als 15º aufweisen, verglichen mit den benachbarten Körnern an allen Korngrenzen in einem festgelegten Sichtfeld, und das Verhältnis der Zahl zur Gesamtzahl der Korngrenzen im Sichtfeld berechnet wird.
Im Verfahren zur Herstellung der superplastischen Aluminiumlegierung, wie sie in den Ansprüchen 2 oder 4 definiert ist, wird eine Aluminiumlegierung (Mg: 7 bis 15 Gew.-%) mit einer solchen Zusammensetzung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, geschmolzen und gegossen, und der so erhaltene Barren wird bei einer Temperatur von 300 bis 530ºC homogenisiert. Die Homogenisierungsbehandlung wird zufriedenstellend durchgeführt im Temperaturbereich zwischen der Lösungstemperatur und der Soliduslinie bei der Zusammensetzung der Legierung. Die optimale Temperatur dafür liegt zwischen 400 und 450ºC. Wenn die Temperatur weniger als 300ºC beträgt (Lösungstemperatur bei der Zusammensetzung), wird eine grobe Verbindung von Al und Mg ausgeschieden. Entsprechend zeigt die Legierung eine verminderte Superplastizität. Wenn die Temperatur 530ºC überschreitet (Solidus in der Zusammensetzung), wird eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend zeigt die Legierung eine erniedrigte Superplastizität. Die Homogenisierungszeit kann angemessenerweise zwischen 4 und 24 h liegen. Wenn die Homogenisierungstemperatur niedrig ist, wird die Homogenisierungszeit lang. Wenn die Homogenisierungstemperatur hoch ist, wird die Homogenisierungszeit kurz. Die Situation ist die gleiche bei allgemeinen Warmbehandlungen.
Nach dem Homogenisieren wird die Aluminiumlegierung einer ersten Warmbearbeitung bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC unterworfen, wobei ein Bearbeitungsverhältnis von 10 bis 40% erreicht wird, und ohne Absenken der Temperatur eine Abscheidebehandlung durchgeführt bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC. Versetzungszellenstrukturen, die durch die Warmbearbeitung erzeugt werden, werden Keimbildungsstellen für Abscheidungen (Teilchen von Intermetallverbindungen) und können die Verteilung der Abscheidungen einheitlich machen. Die Elemente, die Abscheidungen erzeugen, diffundieren in einen Versetzungskern, und die Bildungsgeschwindigkeit der Abscheidungen wird beschleunigt, indem die Warmbearbeitungstemperatur auf eine Temperatur eingestellt wird, in der die Elemente leicht wandern. Weiter führt die Bearbeitung Fehler ein mit dem Ergebnis, daß die Diffusion verstärkt und die Bildungsgeschwindigkeit für die Abscheidungen beschleunigt werden kann. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur weniger als 400ºC beträgt, ist die Fällung der verteilten Teilchen nicht ausreichend. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur 530ºC übersteigt (Solidus der Zusammensetzung), wird eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend weist die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität auf. Die optimale Warmbearbeitungstemperatur liegt zwischen 400 und 450ºC.
Wenn das Bearbeitungsverhältnis auf weniger als 10% sinkt oder größer als 40% wird, genügt der Verteilungszustand der verteilten Teilchen nicht mehr den Bedingungen, die vorstehend genannte wurden. Das optimale Bearbeitungsverhältnis liegt zwischen 10 und 20%. Wenn die Aluminiumlegierung nicht warmbearbeitet wird, werden schwer lösliche, kristallisierte Materialien und Korngrenzen, die durch das Gießen gebildet werden, hauptsächliche Keimbildungsstellen für die Abscheidungen. Als Ergebnis wird die Verteilung der Abscheidungen uneinheitlich und die Kristallkörner werden vergröbert.
Die Aluminiumlegierung wird einer Abscheidungsbehandlung nach der Warmbearbeitung unterworfen, weil die Versetzungszellenstruktur, die bei der ersten Warmbearbeitung gebildet wurde, wiederhergestellt wird, wenn die Aluminiumlegierung nach dem Kühlen erhitzt wird. Weiter gilt, wenn die Aluminiumlegierung abgekühlt und bei Raumtemperatur stehengelassen wird, daß die bearbeitete Struktur durch Alterungserweichen (Entspannung der Versetzungen, verursacht durch Neuanordnung selbst bei Raumtemperatur aufgrund von hoher Spannungsenergie, oder Abscheidung einer β-Phase an den Versetzungen) wiederhergestellt wird. Die verteilten Teilchen werden gesteuert durch Abscheidungsbehandlung, so daß sie einen Teilchengrößenverteilungsbereich von 10 bis 200 nm und einen Volumenbruchteil von 0,1 bis 4,0% besitzen. Wenn die Temperatur weniger als 400ºC beträgt, wird die Wachstumsgeschwindigkeit der verteilten Teilchen niedrig und die Behandlungszeit lang. Entsprechend ist die Behandlungstemperatur nicht praktisch einsetzbar. Wenn die Behandlungstemperatur 530ºC überschreitet (Solidus der Zusammensetzung), wird eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend weist die Aluminiumlegierung eine verringerte Superplastizität auf. Die optimale Behandlungstemperatur liegt zwischen 400 und 450ºC. Eine Behandlungszeit von 1 bis 4 h ist geeignet. Die Zeit wird in der gleichen Weise bestimmt wie bei der Homogenisierungsbehandlung.
Nach der Abscheidungsbehandlung wird die Aluminiumlegierung einer zweiten Warmbearbeitung bei einer Temperatur von 300 bis 400ºC unterzogen, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 40% aufweist. Versetzungen werden darin durch Warmbearbeitung induziert und einheitlich verteilte Abscheidungen (dispergierte Teilchen) werden mit den Versetzungen vermischt, wodurch eine gleichachsige Versetzungszellenstruktur gebildet wird. Als Ergebnis werden feine, gleichachsige Teilchen gebildet. Weiter werden die Versetzungen durch Erhitzen während der Bearbeitung neu angeordnet, wodurch sich viele um einen kleinen Winkel verdrillte Korngrenzen bilden (Korngrenzen mit einer Fehlorientierung von weniger als 15º). Darüber hinaus sind die Versetzungen durch die Abscheidungen beweglich miteinander verbunden, und die Versetzungen und die Abscheidungen sind aufeinander gestapelt und miteinander vermischt. Als Ergebnis klettern einige Versetzungen während des Lagerns der Aluminiumlegierung in andere Gleitebenen oder lösen sich von den Abscheidungen und wandern. Die Warmbearbeitung bildet eine feine Struktur, die 10 bis 50% der Korngrenzen mit einer Fehlorientierung von weniger als 15º enthält und eine mittlere Teilchengröße von 0,5 bis 10 um besitzt, in der Aluminiumlegierung. Wenn die Bearbeitungstemperatur 400ºC überschreitet, werden die verteilten Teilchen vergröbert, wodurch sie eine Teilchengröße von mehr als 200 nm aufweisen, und die Aluminiumlegierung weist eine verringerte Superplastizität auf. Wenn die Bearbeitungstemperatur kleiner als 300º ist, kann die Feinstruktur in der Aluminiumlegierung nicht gebildet werden. Wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 40% beträgt kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden. Auf der anderen Seite werden, wenn die Abscheidungen nicht gebildet werden, die Kornstrukturen in Bearbeitungsrichtung verlängert und die Versetzungen klettern oder wandern zu Vernichtungsstellen (Korngrenzen) während des Lagerns der Aluminiumlegierung für die Warmbearbeitung. Als Ergebnis verschwindet die Versetzungszellenstruktur und eine feine Kornstruktur wird nicht gebildet.
Die Kornstruktur wird gewöhnlicherweise durch Rekristallisation nach der Bearbeitung verfeinert. Allerdings können in den Legierungen nach den Ansprüchen 2 und 4 verfeinerte Körner durch Warmbearbeitung erhalten werden, wie vorstehend beschrieben.
Nach der Abscheidungsbehandlung wird die Aluminiumlegierung warmbearbeitet bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 400ºC, damit sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 40% besitzt. Eine Feinstruktur mit einer mittleren Korngröße von 0,5 bis 10 um wird darin durch Warmbearbeitung gebildet. Wenn die Temperatur 400ºC überschreitet, werden die dispergierten Teilchen vergröbert, und als Ergebnis zeigt die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität. Wenn die Temperatur weniger als 300ºC beträgt (Lösungstemperatur der Zusammensetzung), kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden. Wenn das Bearbeitungsverhältnis kleiner als 40% ist, kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden.
Eine Aluminiumlegierung mit der Zusammensetzung, wie sie in Anspruch 3 dargestellt ist (Mg: 4 bis weniger als 7 Gew.-%), wird geschmolzen und gegossen. Der so erhaltene Barren wird homogenisiert bei einer Temperatur von 230 bis 560ºC. Die Homogenisierungstemperatur ist zufriedenstellend, wenn die Temperatur im Bereich zwischen der Lösungstemperatur und dem Solidus der Zusammensetzung liegt. Die optimale Temperatur beträgt zwischen 400 und 450ºC. Wenn die Homogenisierungstemperatur weniger als 230ºC beträgt (Lösungstemperatur der Zusammensetzung) wird eine grobe Verbindung aus Al und Mg abgeschieden, und als Ergebnis zeigt die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität. Wenn die Homogenisierungstemperatur 560ºC übersteigt (Soliduslinie der Zusammensetzung), wird darin eine flüssige Phase gebildet.
Entsprechend weist die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität auf. Nach der Homogenisierungsbehandlung wird die Aluminiumlegierung bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC warmbearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10 bis 40% besitzt, und darauf eine Abscheidungsbehandlung bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC unterworfen. Kugelförmige Teilchen werden durch Warmbearbeitung einheitlich verteilt. Wenn die Temperatur weniger als 400ºC beträgt, ist die Abscheidung der verteilten Teilchen nicht ausreichend. Wenn die Temperatur 560ºC überschreitet (Soliduslinie der Zusammensetzung), wird eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend weist die Aluminiumlegierung eine verringerte Superplastizität auf. Die optimale Temperatur liegt zwischen 400 und 450ºC. Nach der Abscheidungsbehandlung wird die Aluminiumlegierung bei einer Temperatur von weniger als 300ºC warmbearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 40% aufweist. Eine Feinstruktur mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 10 um wird darin durch die Warmbearbeitung gebildet. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur 300ºC überschreitet, findet eine dynamische Wiederherstellung statt und die Versetzungen werden verringert. Entsprechend kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden. Wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 40% beträgt, kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden.
Weiter wird eine Aluminiumlegierung mit der Zusammensetzung, wie sie in Anspruch 6 beansprucht wird, (Sc: 0,005 bis 0,1 Gew.-%) geschmolzen und gegossen. Der so erhaltene Barren wird bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC 8 bis 24 h lang homogenisiert, wodurch die kugelförmigen, dispergierten Teilchen so gesteuert werden, daß sie einen Teilchengrößenverteilungsbereich von 10 bis 200 nm und ein Volumenbruchteil von 0,1 bis 4,0% aufweisen. Wenn die Homogenisierungstemperatur kleiner als 400ºC ist, ist die Abscheidung von kugelförmigen Teilchen, die Mm, Zr, V, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo und Ta enthalten, nicht ausreichend. Wenn die Homogenisierungstemperatur 530ºC übersteigt, werden kugelförmige Teilchen, die Sc enthalten, vergröbert, und als Ergebnis weist die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität auf. Wenn die Homogenisierungszeit weniger als 8 h beträgt, werden die groben Verbindungen von Al und Mg, die während des Gießens kristallisiert wurden, überhaupt nicht aufgelöst und verursachen Rißbildung bei der darauffolgenden Warmbearbeitung. Die Abscheidung von kugelförmigen, verteilten Teilchen, die Mm, Zr, V, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo und Ta enthalten, wird gleichzeitig ungenügend. Wenn die Homogenisierungszeit wenigstens 24 h beträgt, werden die kugelförmigen Teilchen, die Sc enthalten, vergröbert, wodurch die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität aufweist. Die optimale Homogenisierungstemperatur liegt zwischen 400 und 450ºC und die optimale Homogenisierungszeit liegt zwischen 10 und 20 h.
Wenn die Aluminiumlegierung zwischen 7 und 15 Gew.-% Mg nach der Homogenisierungsbehandlung enthält, wie es in Anspruch 6 beansprucht wird, wird sie bei einer Temperatur von 300 bis 400ºC warmbearbeitet, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 50% besitzt. Wenn die Aluminiumlegierung zwischen 4 und weniger als 7 Gew.-% Mg nach der Homogenisierungsbehandlung enthält, wird sie bei einer Temperatur von weniger als 300ºC warmbearbeitet, damit sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 50% aufweist. Eine Feinstruktur mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 10 um wird darin durch die Warmbearbeitung gebildet. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur die obere Grenztemperatur überschreitet, werden die kugelförmigen verteilten Teilchen vergröbert, und als Ergebnis weist die Aluminiumlegierung eine verringerte Superplastizität auf. In der Erfindung kann die Feinstruktur nicht darin gebildet werden, wenn die Warmbearbeitungstemperatur weniger als 300ºC beträgt. Wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 50% beträgt, kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden.
Zusätzlich sind in der Aluminiumlegierung, die 7 bis 15 Gew.-% Mg, 0,1 bis 2 Gew.-% Cu und/oder Li, und Sn, In und Cd als selektive Elemente, wie es in Anspruch 9 festgelegt ist, enthält, die Verfahrensweisen, die für die Legierung durchgeführt werden müssen, die gleichen, wie vorstehend erwähnt, mit der Ausnahme, daß eine Homogenisierungstemperatur von 400 bis 530ºC und eine Homogenisierungszeit von 8 bis 24 h verwendet wird. Darüber hinaus gilt in einer Aluminiumlegierung, die 4 bis 7 Gew.-% Mg, 0,1 bis 2 Gew.-% Cu und/oder Li, und Sn, In und Cd als selektive Elemente, wie es in Anspruch 10 festgelegt ist, enthält, für die für die Legierung durchzuführenden Verfahrensweisen eine Homogenisierungstemperatur von 400 bis 560ºC, eine Homogenisierungszeit von 8 bis 24 h und eine zweite Warmbearbeitungstemperatur von 200 bis 300ºC, wobei die Aluminiumlegierung nach der Abscheidungsbehandlung bei einer Temperatur von wenigstens 200ºC bis weniger als 300ºC warmbearbeitet wird, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 40% besitzt. Eine Feinstruktur mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 10 um wird darin durch die Warmbearbeitung gebildet. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur weniger als 200ºC beträgt, werden Cu und Li abgeschieden, wodurch die Aluminiumlegierung eine verschlechterte Temperhärtbarkeit aufweist. Wenn die Bearbeitungstemperatur 300ºC überschreitet, wird eine dynamische Wiederherstellung bewirkt, wodurch Versetzungen verringert werden, wodurch die Feinstruktur darin nicht gebildet werden kann. Wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 40% beträgt, kann die Feinstruktur darin nicht gebildet werden.
Schnelle Abkühlung wird nach der Warmbearbeitung bewirkt, sowohl in der Legierung nach Anspruch 9 als auch in der Legierung nach Anspruch. 10. Eine Abkühlungsgeschwindigkeit, die wenigstens der Geschwindigkeit in erzwungener Luftkühlung entspricht (wenigstens 15ºC/s), ist für die schnelle Abkühlung ausreichend. Die schnelle Abkühlung friert Versetzungen ein und verhindert gleich zeitig Abscheidungen von Cu und Li. Diese Wirkungen sind nicht ausreichend, wenn die Kühlungsgeschwindigkeit weniger als 15ºC/s beträgt.
Die durch die vorstehend beschriebenen Verfahren erhaltene, superplastische Aluminiumlegierung kann bei wenigstens 400ºC superplastisch bearbeitet und sofort schnell abgekühlt werden. Wenn die Aluminiumlegierung bei wenigstens 400ºC superplastisch bearbeitet wird, werden Intermetallverbindungen aus Al und Mg und aus Cu und Li während des Temperaturanstiegs und der Beibehalten der Temperatur gelöst. Die Wirkung ist nicht ausreichend, wenn die Temperatur weniger als 400ºC beträgt. Die Aluminiumlegierung wird sofort nach der superplastischen Bearbeitung schnell abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit ist ausreichend, wenn sie wenigstens der Geschwindigkeit von erzwungener Kühlung mit Luft (wenigstens 15ºC/s) entspricht. Die schnelle Abkühlung verhindert die Ausfällung von Cu und Li. Die Wirkung ist nicht ausreichend, wenn die Kühlungsgeschwindigkeit weniger als 15ºC/s beträgt. Der superplastisch geformte und bearbeitete Körper weist weiter verbesserte Festigkeit auf, wenn er einen Beschichtung mit Einbrennlack erhält.
Weiter wird bei dem Verfahren, bei dem die Homogenisierungsbehandlung verkürzt wird, eine Aluminiumlegierung erhalten, in der eine Kristallisation der Intermetallverbindung aus Al und Mg inhibiert wird, indem ausreichend Mg in der Zusammensetzung gelöst wird, und der Legierungsbarren mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 10ºC/s bis zur Verfestigung abgekühlt wird. Der sich ergebende Barren wird so bearbeitet, daß er ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 10% aufweist. Durch die Bearbeitung wird die Diffusion der zusätzlichen Elemente verstärkt und werden die Abscheidungsstellen vermehrt. Die Wirkung ist nicht ausreichend, wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 10% beträgt. Obwohl die Bearbeitungstemperatur wünschenswerterweise die Temperatur der Kaltbearbeitung ist, verursacht eine Bearbeitungstemperatur von weniger als 400ºC kein Problem, wenn Kaltbearbeitung schwierig ist. Wenn die Bearbeitungstemperatur auf wenigstens 400ºC ansteigt, werden die Abscheidungsstellen vermehrt und die Wirkung ist nicht mehr ausreichend.
Die Aluminiumlegierung wird danach bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC 4 bis 20 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterzogen, wodurch die kugelförmigen, verteilten Teilchen auf einen Teilchengrößenverteilungsbereich von 10 bis 200 nm und einen Volumenbruchteil von 0,1 bis 4,0% eingestellt werden. Wenn die Behandlungstemperatur weniger als 400ºC beträgt, ist die Wachstumsge schwindigkeit der dispergierten Teilchen niedrig und die Behandlungszeit lang. Entsprechend ist die Behandlungstemperatur nicht praktisch einsetzbar. Wenn die Behandlungstemperatur 560ºC (Soliduslinie der Zusammensetzung) übersteigt, entsteht eine flüssige Phase. Entsprechend weist die Aluminiumlegierung eine erniedrigte Superplastizität auf. Die optimale Temperatur liegt zwischen 400 und 450ºC.
Nach der Abscheidungsbehandlung wird die Aluminiumlegierung bei einer Temperatur von weniger als 300ºC warmbearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von wenigstens 40% aufweist, wodurch eine Feinstruktur mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 10 um darin gebildet wird. Wenn die Warmbearbeitungstemperatur 300ºC überschreitet, wird eine dynamische Wiederherstellung erzeugt und die Versetzungen werden verringert, wodurch die Feinstruktur nicht darin gebildet werden kann. Wenn das Bearbeitungsverhältnis weniger als 40% beträgt, kann die Feinstruktur nicht darin gebildet werden.
Gemäß der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, kann eine zu Barren gegossene Aluminiumlegierung hergestellt werden, die in der Lage ist, bei der plastischen Bearbeitung, wie zum Beispiel Extrusion, Schmieden und Walzen, verwendet zu werden. Darüber hinaus weist die superplastische Aluminiumlegierung Superplastizität auf bei einer Verformungsgeschwindigkeit von 1,0 · 10- &sup4;/s bis 10&sup0;/s und bei einer Temperatur von 300 bis 460ºC in dem Fall, in dem der Mg-Gehalt zwischen 7 und 15 Gew.-% liegt, und bei einer Temperatur von 400 bis 500ºC in dem Fall, in dem der Mg-Gehalt zwischen 4 und weniger als 7 Gew.-% liegt.

Beispiele

Die Erfindung wird in folgenden, im Detail veranschaulicht, indem sich auf Beispiele und Vergleichsbeispiele bezogen wird, während sich auf die beigefügten Zeichnungen bezogen wird.

Beispiel 1

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen nach den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 1 dargestellt sind, (Proben Nr. 1 bis Nr. 5 als Beispiele und Proben Nr. 6 bis Nr. 9 als Vergleichsbeispiele) wurden jeweils geschmolzen und gegossen, wodurch sich Barren ergaben. Tabelle 1
Zusätzlich waren in Tabelle 1 Mn, Fe, Si, Cu und Zn als Verunreinigungen in der Erfindung vorhanden. Diese Barren wurden bei 440ºC 24 h lang homogenisiert, bei 440ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% auf wiesen, danach 1 h lang bei 440ºC einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, dann mit Wasser von der Temperatur der Abscheidungsbehandlung abgekühlt, bei 300ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% auf wiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungen erhalten wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich aufwiesen (Durchmesser 5 mm · 15 mm) wurden von den sich ergebenden, superplastischen Aluminiumlegierungsprodukten entnommen und einer Zugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und bei Verformungsgeschwindigkeiten von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Die Proben Nr. 1 bis Nr. 5 der erfindungsgemäßen superplastischen Aluminiumlegierungsprodukte wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Probe Nr. 6 der Aluminiumlegierungsprodukte als Vergleichsbeispiel konnte nicht ausreichend lösungsgehärtet werden aufgrund eines nicht passenden Mg-Gehaltes und zeigte keine Superplastizität. Da Probe Nr. 7 als Vergleichsbeispiel keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, trat während der Verformung bei hoher Temperatur ein Kornwachstum auf. Als Ergebnis wies Probe Nr. 7 keine Superplastizität auf. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe Nr. 8 kristallisiert wurden und Fehler während der Warmbearbeitung gebildet wurden, wurde kein Prüfstück entnommen und die Prüfung wurde abgebrochen. Da Probe Nr. 9 eine große Menge Mg enthielt, wurden während der Warmbearbeitung Risse gebildet. Die darauffolgende Zugprüfung wurde deshalb abgebrochen. Darüber hinaus wurde die Aluminiumlegierung der Probe 2 in Tabelle 1 in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geschmolzen und gegossen. Die sich ergebenden Aluminiumbarren wurden wärmebehandelt und bearbeitet unter den Bedingungen, die in Tabelle 2 dargestellt sind. Die sich ergebenden Aluminiumlegierungsprodukte wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 geprüft. Tabelle 2

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil im Barren eine flüssige Phase gebildet wurde.
Proben Nr. 10 bis Nr. 12 der erfindungsgemäßen, superplastischen Aluminiumlegierungsprodukte zeigten eine Superplastizität von wenigstens 200%. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 13 als Vergleichsbeispiel hoch war, wurde eine flüssige Phase im Barren erzeugt. Die nachfolgende Prüfung wurde deshalb abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 14 niedrig war, löste sich die kristallisierte β-Phase nicht ausreichend auf und Fehler wurden während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde kein Prüfstück entnommen und die Prüfung abgebrochen. Da das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Warmbearbeitung (Stauchen) in Probe Nr. 15 niedrig war, wurden die rekristallisierten Körner vergröbert und die Probe zeigte keine Superplastizität. Da die Temperatur des ersten Warmbearbeitens (Stauchen) in Probe Nr. 16 niedrig war, konnten keine ausreichend feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen erhalten werden und die Kornstruktur wurde während der Verformung bei hoher Temperatur vergröbert. Entsprechend zeigte Probe Nr. 16 keine Superplastizität. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung in Probe Nr. 17 hoch war, wurden Fehler während der Warmbearbeitung gebildet. Die nachfolgende Prüfung wurde deshalb abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung in Probe Nr. 18 hoch war, wurde eine vergröberte Kornstruktur gebildet und die Probe zeigte keine Superplastizität. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung in Probe Nr. 19 niedrig war, wurden während der Bearbeitung Risse gebildet und die Prüfung wurde abgebrochen. Da die Alterungstemperatur in Probe Nr. 20 niedrig war, konnten keine ausreichenden Abscheidungen erhalten werden und die Kornstrukturen wurden während der Warmbearbeitung bei hoher Temperatur vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Alterungstemperatur in Probe Nr. 21 hoch war, wurden vergröberte, verteilte Teilchen gebildet und führten zu einer Behinderung des Grenzflächengleitens. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität.

Beispiel 2

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 3 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen, wodurch Barren erhalten wurden. Die Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 3
Die sich ergebenden Barren wurden dann bei 440ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, bei 440ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, bei 300ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte mit hoher Festigkeit gewonnen wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden aus den superplastischen Produkten entnommen, bei 400ºC 30 min lang wärmebehandelt und dann durch Strecken bei Raumtemperatur zuggeprüft mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 1 mm/min. um die mechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden den superplastischen Produkten entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen, um die Superplastizität zu untersuchen.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt. Produkte mit hoher Festigkeit mit 0,2% Dehngrenze bei wenigstens 200 MPa wurden aus den Proben Nr. 22 bis 24 erhalten, die erfindungsgemäße Beispiele darstellen. I> 1e Proben wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Die Proben Nr. 25 und Nr. 26 der Vergleichsbeispiele zeigten keine Verstärkungswirkung der Komposit-Zugabe, und es konnten keine hochfesten Produkte erhalten werden. Probe Nr. 27 zeigte keine Wirkung der Komposit-Zugabe, und es konnte kein hochfestes Produkt erhalten werden. Da in Probe Nr. 28 keine ausreichend fein verteilten Teilchen erhalten werden konnten, wurde die Kornstrukturen während der Verformung bei hoher Temperatur vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Grobe Intermetallverbindungen wurden in Probe Nr. 29 kristallisiert, und es wurden Fehler während der Warmbearbeitung erzeugt. Die Prüfung wurde deshalb abgebrochen. Da Probe Nr. 30 Mg in kleiner Menge enthielt, wurde die Probe nicht ausreichend lösungsgefestigt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Probe 31 eine große Menge Mg enthielt, wurden während der Warmbearbeitung Risse gebildet. Entsprechend wurde die Prüfung abgebrochen.
Weiter wurde eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung der Probe Nr. 22 in Tabelle 3 aufwies, einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 4 dargestellt sind. Tabelle 4
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die Proben Nr. 32 bis Nr. 34, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 35, die ein Vergleichsbeispiel darstellt, hoch war, wurde eine flüssige Phase im Barren gebildet. Entsprechend wurde die darauffolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 36 niedrig war, löste sich eine kristallisierte β-Phase nicht ausreichend. Als Ergebnis wurden Fehler während der Warmbearbeitung gebildet, und die darauffolgende Prüfung wurde abgebrochen. Das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Warmbearbeitung der Probe 37 war niedrig, und es wurden grobe, rekristallisierte Körner gebildet. Als Ergebnis zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe Nr. 38 niedrig war, konnten keine ausreichend fein dispergierten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis wurden die Kornstrukturen während der Verformung bei hoher Temperatur vergröbert, und die Probe wies keine Superplastizität auf. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung von Probe Nr. 39 hoch war, wurden Fehler während der Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 40 hoch war, wurde die Kornstruktur grob. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 41 niedrig war, wurden Risse während der Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Alterungstemperatur der Probe Nr. 42 niedrig war, konnten keine ausreichend fein verteilten Teilchen erhalten werden, und die Kornstrukturen wurden während der Verformung bei hoher Temperatur vergröbert. Als Ergebnis wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Alterungstemperatur der Probe Nr. 43 hoch war, waren die verteilten Teilchen gröber und wurden zu einer Behinderung des Grenzflächengleitens. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.

Beispiel 3

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 5 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 5 Tabelle 5 (Fortsetzung)
Die sich ergebenden Barren wurden bei 400ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, dann bei 400ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte mit hoher Festigkeit gewonnen wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden den superplastischen Produkten entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 3 bis 6 enthalten. Beispiele Nr. 44 bis Nr. 48 zeigten eine superplastische Dehnung von wenigstens 200%. Da die Probe Nr. 49, die ein Vergleichsbeispiel darstellt, eine mangelnde Menge Mg enthielt, konnte die Legierung nicht ausreichend lösungsgefestigt werden. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da Probe Nr. 50 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, fand Kornwachstum während der Verfor mung bei hoher Temperatur statt. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da in Probe Nr. 51 grobe Intermetallverbindungen kristallisierten, wurden Fehler während der Warmbearbeitung erzeugt. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da Probe Nr. 52 eine große Menge Mg enthielt, wurden Risse während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Eine Aluminiumlegierung mit der Zusammensetzung der Probe Nr. 45 in Tabelle 5 wurde der Erzeugung von Barren in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen, und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, die in Tabelle 6 dargestellt sind. Tabelle 6

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Homogenisierungsbehandlung eine flüssige Phase im Barren gebildet wurde.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Risse gebildet wurden.
*** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Metallabplatzungen stattfanden. Tabelle 6 (Fortsetzung)
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 4 bis 6 dargestellt. Proben Nr. 53 bis 56 zeigten eine superplastische Dehnung von wenigstens 200%. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 57, die ein Vergleichsbeispiel darstellte, hoch war, wurde eine flüssige Phase im Barren gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 18 niedrig war, löste sich eine kristallisierte β-Phase nicht ausreichend, und Fehler wurden während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 59 niedrig war, wurden grobe, rekristallisierte Körner gebildet. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe Nr. 60 niedrig war, konnten keine ausreichend feinen, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis wurden die Kornstrukturen während der Verformung bei hoher Temperatur vergröbert, und entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe Nr. 61 hoch war, wurden während der Bearbeitung Fehler gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 62 hoch war, wurden die Kornstrukturen grob. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Alterungstemperatur der Probe Nr. 63 niedrig war, konnten keine ausreichend feinen, dispergierten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis fand eine Vergröberung der Körner während der Verformung bei hoher Temperatur statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Alterungstemperatur der Probe Nr. 64 hoch war, wurden die verteilten Teilchen vergröbert und damit zu einer Behinderung des Grenzflächengleitens. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.

Beispiel 4

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 7 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 16 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 7 Tabelle 7 (Fortsetzung)

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Fehler während der Bearbeitung gebildet wurden.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Risse während der Bearbeitung gebildet wurden.
Nach der Homogenisierungsbehandlung wurden die sich ergebenden Barren bei 300ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 50% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 7 bis 10 dargestellt. Proben Nr. 65 bis 69 wiesen eine superplastische Dehnung von mindestens 200% auf Da Probe Nr. 70 eine nicht ausreichende Menge Mg enthielt, war die Probe nicht ausreichend lösungsgefestigt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da Probe Nr. 71 kein Sc enthielt, trat während der Homogenisierungsbehandlung Keimwachstum auf, und es konnte keine feine Kornstruktur während der nachfolgenden Warmbearbeitung gebildet werden. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da grobe Intermetallverbindungen von Sc in Probe Nr. 72 kristallisiert wurden, wurde die Inhibierung von Keimwachstum während Hochtemperaturverformung schwierig. Als Ergebnis wurde die Kornstruktur vergröbert, und die Probe wies keine Superplastizität auf. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe Nr. 73 kristallisiert wurden, wurden Fehler während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da Probe Nr. 74 eine große Menge Mg enthielt, wurden Risse während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da Probe Nr. 75 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, fand Keimwachstum während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da Probe Nr. 76 keine ausreichenden, feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, fand Keimwachstum während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.
Eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 66 gezeigt wurde, aufwies, wurde einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 8 dargestellt sind. Tabelle 8

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Homogenisierung eine flüssige Phase im Barren gebildet wurde.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Fehler gebildet wurden.
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben geprüft. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 8 bis 10 dargestellt. Die Proben Nr. 77 bis 83 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da die Homogenisierungstemperatur von Probe Nr. 84 hoch war, wurde eine flüssige Phase im Barren gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 85 niedrig war, wurde eine kristallisierte β-Phase nicht ausreichend gelöst. Als Ergebnis wurden Fehler während der Warmbearbeitung gebildet, und die nachfolgende Prüfung wurde abgebrochen. Da die Zeit für die Homogenisierung der Probe Nr. 86 kurz war, zeigten die verteilten Teilchen nur eine kleine Menge an Wachstum, und es konnten keine ausreichenden, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis wurde die Inhibierung des Keimwachstums während der Hochtemperaturverformung schwierig und die Keimstrukturen wurden vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine superplastische Verformung. Da die Homogenisierungszeit der Probe Nr. 87 lang war, wurden die verteilten Teilchen vergröbert. Als Ergebnis wurde die Inhibierung des Keimwachstums während der Hochtemperaturverformung schwierig und die Kornstrukturen wurden vergröbert. Als Ergebnis zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Warmbearbeitungstemperatur der Probe Nr. 88 niedrig war, wurden Fehler während der Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Warmbearbeitungstemperatur der Probe Nr. 89 hoch war, wurde die Kornstruktur vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da das Bearbeitungsverhältnis der Warmbearbeitung der Probe Nr. 90 niedrig war, wurde die Kornstruktur vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität.

Beispiel 5

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 9 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 16 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 9 Tabelle 9 (Fortsetzung)

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Fehler gebildet wurden.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Risse gebildet wurden.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 11 bis 14 dargestellt. Proben Nrr. 91 bis 95 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da Probe Nr. 96 eine nicht ausreichende Menge Mg enthielt, wurde die Probe nicht ausreichend lösungsgefestigt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da Probe Nr. 97 kein Sc enthielt, trat während der Homogenisierungsbehandlung Keimwachstum auf und eine feine Kornstruktur wurde bei der darauffolgenden Warmbearbeitung nicht gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da grobe Intermetallverbindungen von Sc in Probe Nr. 98 kristallisiert wurden, wurde die Inhibierung des Keimwachstums während der Hochtemperaturverformung schwierig. Als Ergebnis wurden die Keimstrukturen vergröbert und die Probe zeigte keine Superplastizität. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe Nr. 99 kristallisiert wurden, wurden Fehler während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abge brochen. Da Probe Nr. 100 eine große Menge Mg enthielt, wurden Risse während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Probe Nr. 101 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, fand Keimwachstum während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Probe Nr. 102 keine ausreichende Menge feiner, kugelförmiger, dispergierter Teilchen enthielt, fand Keimwachstum während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.
Eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 92 gezeigt wurde, besaß, wurde einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 10 dargestellt sind. Tabelle 10
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 12 bis 14 dargestellt. Proben Nrr. 103 bis 109 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe 110 hoch war, wurde eine flüssige Phase im Barren gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe 111 niedrig war, wurde eine kristallisierte β-Phase nicht ausreichend gelöst, und Fehler wurden während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Zeit für die Homogenisierung der Probe Nr. 112 kurz war, konnten keine ausreichenden, dispergierten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis wurde die Inhibierung des Keimwachstums während der Hochtemperaturverformung schwierig, und die Keimstrukturen wurden vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine superplastische Verformung. Da die Homogenisierungszeit der Probe Nr. 113 lang war, wurden die verteilten Teilchen vergröbert. Als Ergebnis wurde die Inhibierung des Keimwachstums während der Hochtemperaturverformung schwierig, und die Keimstrukturen wurden vergröbert. Als Ergebnis zeigte die Probe keine Superplastizität. Da die Warmbearbeitungstemperatur der Probe 114 hoch war, wurde die Kornstruktur vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität.
Da das Bearbeitungsverhältnis der Warmbearbeitung der Probe 115 niedrig war, wurde die Keimstruktur grob. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.

Beispiel 6

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 11 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 11 Tabelle 11 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang auf 180ºC erhitzt.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Risse während der Bearbeitung gebildet wurden.
Die so homogenisierten Barren wurden dann bei 400ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, dann bei 400ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden den superplastischen Produkten entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen. Um die Temperhärtbarkeit zu untersuchen, wurden die getemperten Produkte der superplastischen Produkte bearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 5% aufwiesen, bei 180ºC 30 min lang wärmebehandelt und einer Zugprüfung bei Raumtemperatur unterworfen.
Die Proben Nrr. 116 bis 123, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% und hervorragende Temperhärtbarheit auf. Die Probe Nr. 124, die ein Vergleichsbeispiel war, enthielt eine große Menge Cu und bildete nadelförmige Intermetallverbindungen, die die Grenzflächengleitung behinderten. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da Probe Nr. 125 eine nicht ausreichende Menge Mg enthielt, wies die Probe weder ausreichende Lösungsfestigung noch Superplastizität auf. Darüber hinaus wies die Probe, da sie kein Kupfer enthielt, keine Temperhärtbarkeit auf. Da Probe 126 eine große Menge Mg enthielt, wurden Risse während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da Probe Nr. 127 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, wurden die Kornstrukturen während der Hochtemperaturverformung vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe 128 kristallisiert wurden, wurden Risse während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Weiter wurden Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß der 11. und 17. Erfindung, wie sie in Tabelle 12 dargestellt sind, geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 12 Tabelle 12 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang auf 180ºC erhitzt.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Fehler gebildet wurden.
Die so homogenisierten Barren wurden dann bei 400ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, dann bei 400ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden. Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft.
Proben Nrr. 129 bis 132, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf, eine verbesserte Temperhärtbarkeit auf grund der Zugabe von In und dergleichen und eine inhibierte Langzeitänderung. Da Probe Nr. 133 kein zugegebenes In und dergleichen enthielt, wies die Probe bemerkenswerte Langzeitänderungen auf. Da grobe Intermetallverbindungen mit niedrigem Schmelzpunkt in Probe Nr. 134 gebildet wurden, wurden Fehler während der Bearbeitung und der Warmbehandlung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 117 gezeigt wurde, besaß, wurde einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 13 dargestellt sind. Tabelle 13 Tabelle 13 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang bei 180ºC getempert.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Risse gebildet wurden.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung eine flüssige Phase gebildet wurde.
*** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Fehler gebildet wurden.
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft.
Proben Nrr. 135 bis 142 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% und hervorragende Temperhärtbarkeit auf. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 143 niedrig war, löste sich eine kristallisierte Intermetallverbindung aus Al und Mg nicht ausreichend auf, und Risse wurden während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 144 hoch war, wurde eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe 145 war niedrig und es wurden keine ausreichenden, kugelförmigen, verteilten Teilchen erhalten. Als Ergebnis fand eine Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.
Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe Nr. 146 hoch war, wurden Fehler während der Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Abscheidungstemperatur der Probe Nr. 147 niedrig war, konnten keine ausreichenden, kugelförmigen, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis fand eine Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Fällungstemperatur der Probe Nr. 148 hoch war, wurde eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 149 niedrig war, wurden Risse während der Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 150 hoch war, wurden die Kornstrukturen vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Bearbeitung der Probe Nr. 151 niedrig war, wurde die Rekristallisationsstruktur vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Kühlungsgeschwindigkeit der Probe Nr. 152 niedrig war, wurde eine Intermetallverbindung von Cu-System gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Temperhärtbarkeit auf.
Weiter wurde eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 117 gezeigt wurde, besaß, in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, bearbeitet und wärmebehandelt, um ein superplastisches Produkt zu erhalten.
Das so erhaltene, superplastische Produkt wurde der superplastischen Bearbeitung unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 14 dargestellt sind, unterworfen, wodurch eine Dehnung von 100% erzielt wurde. Um die Temperhärtbarkeit zu untersuchen, wurden die superplastisch bearbeiteten Körper bearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 5% aufwiesen, bei 180ºC 30 min. lang wärmebehandelt und einer Zugprüfung bei Raumtemperatur unterworfen. Tabelle 14

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang auf 180ºC erhitzt.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil das Prüfstück nicht superplastisch zu bearbeiten war.
Die Proben Nrr. 153 und 154 wiesen Temperhärtbarkeit auf. Da die Temperatur der superplastischen Bearbeitung der Probe Nr. 155 niedrig war, wurde keine Superplastizität entwickelt. Da die Kühlungsgeschwindigkeit der Probe Nr. 156 niedrig war, wurde eine Intermetallverbindung vom Cu-System gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Temperhärtbarkeit auf.

Beispiel 7

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 15 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Tabelle 15 Tabelle 15 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang bei 180ºC getempert.
Die so erhaltenen Barren wurden dann homogenisiert, bei 400ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, dann bei 400ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen, bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden.
Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden den superplastischen Produkten entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen. Um darüber hinaus die Temperhärtbarkeit zu untersuchen, wurden die Materialien, die durch Tempern der superplastischen Produkte erhalten wurden, bearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 5% aufwiesen, bei 180ºC 30 min lang wärmebehandelt und einer Zugprüfung bei Raumtemperatur unterworfen.
Die Proben Nrr. 157 bis 164 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% und hervorragende Temperhärtbarkeit auf. Da Probe Nr. 165 eine große Menge Cu enthielt, bildete die Probe nadelförmige Intermetailverbindungen, die die Grenzilächengleitung behinderten. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da Probe Nr. 166 eine nicht ausreichende Menge Mg enthielt, wies die Probe weder ausreichende Lösungsfestigung noch Superplastizität auf. Darüber hinaus wies die Probe, da sie kein Kupfer enthielt, keine Temperhärtbarkeit auf. Da Probe 167 eine große Menge Mg enthielt, wurden Risse während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da Probe Nr. 168 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, wurden die Kornstrukturen während der Hochtemperaturverformung vergröbert. Entsprechend zeigte die Probe keine Superplastizität. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe 169 kristallisiert wurden, wurden Risse während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Weiter wurden Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß der 12. und 18. Erfindung, wie sie in Tabelle 16 dargestellt sind, geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden 24 h lang bei 440ºC homogenisiert. Die Barren wurden homogenisiert, bei 400ºC warm gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, und bei 400ºC 1 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen. Tabelle 16 Tabelle 16 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang auf 180ºC erhitzt.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Fehler während der Bearbeitung und der Wärmebehandlung gebildet wurden.
Die Aluminiumlegierungsprodukte wurden bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden. Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft.
Proben Nrr. 170 bis 173, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf, eine verbesserte Temperhärtbarkeit auf grund der Zugabe von In und dergleichen und eine inhibierte Langzeitänderung. Da Probe Nr. 174 kein zugegebenes In und dergleichen enthielt, wies die Probe bemerkenswerte Langzeitänderungen auf. Da grobe Intermetallverbindungen mit niedrigem Schmelzpunkt in Probe Nr. 175 gebildet wurden, wurden Fehler während der Bearbeitung und der Warmbehandlung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 158 gezeigt wurde, besaß, wurde einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 17 dargestellt sind. Tabelle 17 Tabelle 17 (Fortsetzung)

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang bei 180ºC getempert.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Bearbeitung Risse gebildet wurden.
** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil im Barren eine flüssige Phase gebildet wurde.
*** Die Prüfung wurde abgebrochen, weil während der Wärmebearbeitung eine flüssige Phase gebildet wurde.
Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft.
Proben Nrr. 176 bis 182 wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% und hervorragende Temperhärtbarkeit auf. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 183 niedrig war, löste sich eine kristallisierte Intermetallverbindung aus Al und Mg nicht ausreichend auf, und Risse wurden während der ersten Warmbearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Homogenisierungstemperatur der Probe Nr. 184 hoch war, wurde eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe 185 niedrig war, wurden keine ausreichenden, kugelförmigen, verteilten Teilchen erhalten. Als Ergebnis fand eine Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.
Da die Temperatur der ersten Warmbearbeitung der Probe Nr. 186 hoch war, wurden Fehler während der Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Abscheidungstemperatur der Probe Nr. 187 niedrig war, konnten keine ausreichenden, kugelförmigen, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis fand eine Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Fällungstemperatur der Probe Nr. 188 hoch war, wurde eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 189 niedrig war, wurde Cu abgeschieden. Entsprechend zeigte die Probe keine Temperhärtbarkeit. Da die Temperatur der zweiten Warmbearbeitung der Probe Nr. 190 hoch war, wurde die Kornstruktur vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Bearbeitung der Probe Nr. 191 niedrig war, wurde die Rekristallisationsstruktur vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Kühlungsgeschwindigkeit der Probe Nr. 192 niedrig war, wurde eine Intermetallverbindung von Cu-System gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Temperhärtbarkeit auf.
Weiter wurde eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 158 gezeigt wurde, besaß, in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, bearbeitet und wärmebehandelt, um ein superplastisches Produkt zu erhalten. Das so erhaltene, superplastische Produkt wurde der superplastischen Bearbeitung unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 18 dargestellt sind, unterworfen, wodurch eine Dehnung von 100% erzielt wurde. Um die Temperhärtbarkeit zu untersuchen, wurden die superplastisch bearbeiteten Körper bearbeitet, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 5% aufwiesen, bei 180ºC 30 min. lang wärmebehandelt und einer Zugprüfung bei Raumtemperatur unterworfen. Tabelle 18

Bemerkung:

Temperbedingung: Das Prüfstück wurde gestreckt, so daß es einen Streckwert von 5% aufwies, und 30 min lang auf 180ºC erhitzt.
* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil das Prüfstück nicht superplastisch zu bearbeiten war.
Die Proben Nrr. 193 und 194 wiesen Temperhärtbarkeit auf. Da die Temperatur der superplastischen Bearbeitung der Probe Nr. 195 niedrig war, wurde keine Superplastizität entwickelt. Da die Kühlungsgeschwindigkeit der Probe Nr. 196 niedrig war, wurde eine Intermetallverbindung vom Cu-System gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Temperhärtbarkeit auf.

Beispiel 8

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen, wie sie in Tabelle 19 dargestellt sind, wurden geschmolzen und gegossen. Die so erhaltenen Barren wurden kalt gestaucht, wodurch sie ein Bearbeitungsverhältnis von 10% aufwiesen, und bei 400ºC 10 h lang einer Abscheidungsbehandlung unterworfen. Tabelle 19 Tabelle 19 (Fortsetzung)

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil Risse während der Bearbeitung gebildet wurden.
Die einer Abscheidungsbehandlung unterworfenen Barren wurden dann bei 200ºC warm gestaucht, so daß sie ein Bearbeitungsverhältnis von 40% aufwiesen, und mit Wasser abgekühlt, wodurch zu Barren gegossene, superplastische Aluminiumlegierungsprodukte gewonnen wurden. Prüfstücke, die jeweils einen parallelen Bereich von 5 mm im Durchmesser und 15 mm Länge aufwiesen, wurden den superplastischen Produkten entnommen und einer Hochtemperaturzugprüfung bei einer Temperatur von 300 bis 500ºC und einer Verformungsgeschwindigkeit von 5,5 · 10&supmin;&sup4; bis 1,1 · 10&supmin;¹ s&supmin;¹ unterworfen.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 15 bis 17 dargestellt. Proben Nrr. 197 bis 201, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da Probe Nr. 202, die ein Vergleichsbeispiel darstellt, eine nicht ausreichende Menge Mg enthielt, wurde die Probe nicht ausreichend lösungsgefestigt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da Probe Nr. 203 eine große Menge Mg enthielt, wurde eine große Menge einer Intermetallverbindung aus Al und Mg kristallisiert. Als Ergebnis wurden Risse wurden während der ersten Bearbeitung gebildet und die nachfolgende Prüfung wurde abgebrochen. Da die Probe Nr. 204 keine feinen, kugelförmigen, verteilten Teilchen enthielt, fand Keimwachstum während der Hochtemperaturverformung statt. Als Ergebnis zeigte die Probe keine Superplastizität. Da grobe Intermetallverbindungen in Probe 205 kristallisiert wurden, wurden Risse während der ersten Bearbeitung gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen.
Weiter wurde eine Aluminiumlegierung, die die Zusammensetzung, die in Probe Nr. 198 gezeigt wurde, besaß, einer Barrenherstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unterworfen und bearbeitet und wärmebehandelt unter den Bedingungen, wie sie in Tabelle 20 dargestellt sind. Tabelle 20

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil eine flüssige Phase gebildet wurde. Tabelle 20 (Fortsetzung)

Bemerkung:

* Die Prüfung wurde abgebrochen, weil eine flüssige Phase gebildet wurde. Die so erhaltenen, superplastischen Produkte wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die so erhaltenen Ergebnisse sind in Figg. 16 und 17 dargestellt. Die Proben Nrr. 206 bis 212, die Beispiele darstellen, wiesen eine superplastische Dehnung von wenigstens 200% auf. Da die Temperatur der ersten Bearbeitung der Probe Nr. 213 hoch war, konnten keine ausreichenden, fein dispergierten Teilchen in der darauffolgenden Abscheidungsbehandlung gebildet werden. Als Ergebnis trat Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung auf, und die Probe zeigte keine Superplastizität. Da das Bearbeitungsverhältnis der ersten Bearbeitung von Probe Nr. 214 niedrig war, konnten keine ausreichenden, feinen, verteilten Teilchen in der darauffolgenden Abscheidungsbehandlung erhalten werden. Als Ergebnis fand Kornvergröberung wäh rend der Hochtemperaturverformung statt, und die Probe wies keine Superplastizität auf. Da die Abscheidungstemperatur der Probe Nr. 215 niedrig war, konnten keine ausreichenden, feinen, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis fand Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da die Abscheidungstemperatur der Probe 216 hoch war, wurde eine flüssige Phase gebildet. Entsprechend wurde die nachfolgende Prüfung abgebrochen. Da die Abscheidungszeit der Probe Nr. 217 kurz war, konnten keine ausreichenden, feinen, verteilten Teilchen erhalten werden. Als Ergebnis fand Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung statt, und die Probe wies keine Superplastizität auf. Da die Abscheidungszeit der Probe Nr. 218 lang war, wurden die abgeschiedenen Teilchen vergröbert. Als Ergebnis konnte eine Kornvergröberung während der Hochtemperaturverformung nicht verhindert werden, und die Probe wies keine Superplastizität auf. Da die Temperatur der zweiten Bearbeitung der Probe Nr. 219 hoch war, wurde die Kornstruktur vergröbert. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf. Da das Bearbeitungsverhältnis der zweiten Bearbeitung der Probe Nr. 220 niedrig war, wurde eine grobe, rekristallisierte Kornstruktur gebildet. Entsprechend wies die Probe keine Superplastizität auf.
Wie vorstehend veranschaulicht, ist, obwohl die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung ein zu Barren gegossenes Material darstellt, diese Legierung in der Lage, eine Hochgeschwindigkeitssuperplastizität während der dynamischen Rekristallisation zu entwickeln, und weist eine hervorragende Festigkeit, Dehngrenze und Temperhärtbarkeit auf. Die Qualität und Produktivität von Maschinenstrukturteilen kann unter Verwendung dieser Aluminiumlegierung verbessert werden. Darüber hinaus besitzt die erfindungsgemäße, superplastische Aluminiumlegierung eine feine Struktur, und Abscheidungshärtung und Verteilungsstärkung der Legierung können durch einheitliches Verteilen der feinen, kugelförmigen Teilchen verwirklicht werden, und eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, der Schweißbarkeit und der Zähigkeit kann erhalten werden. Darüber hinaus können, wenn die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung eingesetzt wird, die folgenden Wirkungen erzielt werden: Die Verhinderung der Alterung bei Raumtemperatur und die Verbesserung der Langzeitänderung, die Verbesserung der Alterung bei hoher Temperatur und die Verbesserung der Beständigkeit gegen Lochfraßrissbildung und die Bearbeitbarkeit.

Claims

1. Superplastische Aluminiumlegierung, bestehend aus 4 bis 15 Gew.-% Mg, 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mischmetall (Mm), Zr, V, W, Ti, Nb, Ca, Co, Mo und Ta, und einem Rest, der aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, wobei die Legierung 0,1 bis 4 Vol.-% kugelförmige Abscheidungen von Intermetallverbindungen der Elemente, die vorstehend erwähnt wurden, die eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm aufweisen, enthält, eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 10 um besitzt und eine Struktur zeigt, die Korngrenzen enthält, deren Fehlorientierung weniger als 15º beträgt bei einer Menge von 10 bis 50%.

2. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, worin der Gehalt des Mg 7 bis 15 Gew.-% beträgt.

3. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, worin der Gehalt des Mg 4 bis weniger als 7 Gew.-% beträgt.

4. Superplastische Aluminiumlegierung, bestehend aus 7 bis 10 Gew.-% Mg, insgesamt 0,1 bis 1,0 Gew.-% Mischmetall (Mm) und Zr mit einem Mm/Zr-Verhältnis von 0,2 bis 2,0 und einem Rest, der aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, wobei die Legierung 0,1 bis 4 Vol.-% kugelförmige Abscheidungen von Intermetallverbindungen der Elemente, die vorstehend erwähnt wurden, die eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm aufweisen, enthält, eine Struktur zeigt, die eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 10 um besitzt, und eine Struktur zeigt, die Korngrenzen enthält, deren Fehlorientierung weniger als 15º betragen bei einer Menge von 10 bis 50%.

5. Superplastische Aluminiumlegierung, bestehend aus 4 bis 15 Gew.-% Mg, 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mischmetall (Mm), Zr, V, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo und Ta, 0,005 bis 0,1 Gew.-% Sc und einem Rest, der aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, wobei die Legierung 0,1 bis 4 Vol.-% kugelförmige Abscheidungen von Intermetallverbindungen der Elemente, die vorstehend erwähnt wurden, die eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm aufweisen, enthält, eine Struktur zeigt, die eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 10 um besitzt, und eine Struktur zeigt, die Korngrenzen enthält, deren Fehlorientierung weniger als 15º betragen bei einer Menge von 10 bis 50%.

6. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 5, worin der Gehalt des Mg 7 bis 15 Gew.-% beträgt.

7. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 5, worin der Gehalt des Mg 4 bis weniger als 7 Gew.-% beträgt.

8. Superplastische Aluminiumlegierung, bestehend aus 4 bis 15 Gew.-% Mg, 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mischmetall (Mm), Zr, V, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo und Ta, 0,1 bis 2,0 Gew.-% Cu und/oder Li und gegebenenfalls 0,01 bis 0,2 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sn, In und Cd, und einem Rest, der aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, wobei die Legierung 0,1 bis 4 Vol.-% kugelförmige Abscheidungen von Intermetallverbindungen der Elemente, die vorstehend erwähnt wurden, die eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm aufweisen, enthält, eine Struktur zeigt, die eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 10 um besitzt, und eine Struktur zeigt, die Korngrenzen enthält, deren Fehlorientierung weniger als 15º betragen bei einer Menge von 10 bis 50%.

9. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 8, worin der Gehalt des Mg 7 bis 15 Gew.-% beträgt.

10. Superplastische Aluminiumlegierung nach Anspruch 8, worin der Gehalt des Mg 4 bis weniger als 7 Gew.-% beträgt.

11. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiumlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 2 oder Anspruch 4 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der sich ergebende Block bei einer Temperatur von 300 bis 530ºC homogenisiert wird, den Schritt, daß das Produkt einem ersten Warmformen bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von 10 bis 40% ergibt, den Schritt, daß darauf eine Abscheidebehandlung des sich ergebenden Produktes ohne Abkühlen bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC durchgeführt wird, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem zweiten Warmformen bei einer Temperatur von 300 bis 400ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 40% ergibt.

12. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminimlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 3 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der sich ergebende Block bei einer Temperatur von 230 bis 560ºC homogenisiert wird, den Schritt, daß das Produkt einem ersten Warmformen bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von 10 bis 40% ergibt, den Schritt, daß darauf eine Abscheidebehandlung des sich ergebenden Produktes ohne Abkühlen bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC durchgeführt wird, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem zweiten Warmformen bei einer Temperatur von weniger als 300ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 40% ergibt.

13. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiumlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 6 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der sich ergebende Block bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC 8 bis 24 h lang homogenisiert wird, um die Teilchengröße und den Volumenbruchteil der kugelförmigen, dispergierten Teilchen der Intermetallverbindungen der vorstehend genannten Elemente auf 10 bis 200 nm beziehungsweise 0,1 bis 4,0% einzustellen, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem Warmformen bei einer Temperatur von 300 bis 400ºC unterworfen wird, um ein Formungsverhältnis von wenigstens 50% einzustellen und die mittlere Korngröße auf 0,1 bis 10 um einzustellen.

14. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiumlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 7 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der sich ergebende Block bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC 8 bis 24 h lang homogenisiert wird, um die Teilchengröße und den Volumenbruchteil der kugelförmigen, dispergierten Teilchen der Intermetallverbindungen der vorstehend genannten Elemente auf 10 bis 200 nm beziehungsweise 0,1 bis 4,0% einzustellen, und den Schritt, daß das Produkt einem Warmformen bei einer Temperatur von weniger als 300ºC unterworfen wird, um ein Formungsverhältnis von wenigstens 50% einzustellen und die mittlere Korngröße auf 0,1 bis 10 um einzustellen.

15. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiurnlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 9 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der Block bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC 8 bis 24 h lang homogenisiert wird, den Schritt, daß der sich ergebende Block einem Warmformen bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von 10 bis 40% ergibt, den Schritt, daß eine Abscheidebehandlung des sich ergebenden Produktes bei einer Temperatur von 400 bis 530ºC durchgeführt wird, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem Warmformen bei einer Temperatur von 300 bis 400ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 40% ergibt, und darauf das Produkt schnell abgekühlt wird.

16. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiumlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiurnlegierung, die eine Zusammensetzung nach Anspruch 10 aufweist, geschmolzen und gegossen wird und der Block bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC 8 bis 24 h lang homogenisiert wird, den Schritt, daß der sich ergebende Block einem Warmformen bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von 10 bis 40% ergibt, den Schritt, daß eine Abscheidebehandlung des Produktes bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC durchgeführt wird, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem Warmformen bei einer Temperatur von 200 bis 300ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 40% ergibt, und darauf das Produkt schnell abgekühlt wird.

17. Verfahren zur Herstellung einer superplastischen Aluminiumlegierung, umfassend den Schritt, daß eine Aluminiumlegierung, die aus 4 bis weniger als 7 Gew.-% Mg, 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mischmetall (Mm), Zr, V, W, Ti, Nb, Ca, Co, Mo und Ta, und einem Rest, der aus Al und unvermeidlichen Verunreinigungen besteht, besteht, geschmolzen und gegossen wird und der sich ergebende Block einem Warmformen bei einer Temperatur von weniger als 400ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 10% ergibt, den Schritt, daß eine Abscheidebehandlung des Produktes bei einer Temperatur von 400 bis 560ºC 4 bis 20 h Lang durchgeführt wird, und den Schritt, daß das sich ergebende Produkt einem Warmformen bei einer Temperatur von weniger als 300ºC unterworfen wird, wobei sich ein Formungsverhältnis von wenigstens 40% ergibt, wobei die superplastische Aluminiumlegierung auf diese Weise eine festgelegte Struktur aufweist die 0,1 bis 4 Vol.-% kugelförmige Abscheidungen von Intermetallverbindungen der Elemente, die vorstehend erwähnt wurden, die eine Teilchengröße von 10 bis 200 nm aufweisen, enthält und eine mittlere Korngröße von 0,1 bis 10 um besitzt.