EP0297035B1 - Aluminiumlegierung für superplastische Umformung - Google Patents

Aluminiumlegierung für superplastische Umformung Download PDF

Info

Publication number
EP0297035B1
EP0297035B1 EP88810378A EP88810378A EP0297035B1 EP 0297035 B1 EP0297035 B1 EP 0297035B1 EP 88810378 A EP88810378 A EP 88810378A EP 88810378 A EP88810378 A EP 88810378A EP 0297035 B1 EP0297035 B1 EP 0297035B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aluminium alloy
maximum
alloy according
magnesium
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88810378A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0297035A1 (de
Inventor
Heinrich Homberger
Jürgen Timm
Pedro Rodrigues
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alusuisse Lonza Services Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alusuisse Lonza Services Ltd filed Critical Alusuisse Lonza Services Ltd
Priority to AT88810378T priority Critical patent/ATE70566T1/de
Publication of EP0297035A1 publication Critical patent/EP0297035A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0297035B1 publication Critical patent/EP0297035B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S420/00—Alloys or metallic compositions
    • Y10S420/902—Superplastic

Definitions

  • the invention relates to an aluminum alloy as a material for superplastic forming.
  • Superplastically formable materials have been known for a long time. The most important requirement here is the fine-grained nature of the material to be formed. For example, a sheet size of less than 10 ⁇ m is required for sheets that are to be superplastically formed. The grains are also said to be almost globulitic. In addition, no significant coarsening of the grains may occur during the superplastic forming, which is carried out at about 500 ° C. In the case of the known alloys suitable for superplastic forming, these requirements generally require complex thermomechanical pretreatment.
  • the inventor has set the goal of providing an aluminum alloy suitable as a material for superplastic forming, which can be processed into superplastic formable sheets without special thermomechanical pretreatment.
  • the maximum permissible iron content of 2.5% is provided when the alloy is processed using casting rolls or when using other casting processes with abrupt solidification. If the alloy is cast using conventional or electromagnetic continuous casting molds, the maximum permissible iron content is 1.6%. If these upper limits for iron are adhered to, undesired solidification can be prevented. In general, however, it should be noted that the addition of manganese should be kept low if the iron content is high.
  • the addition of zinc and / or copper serves to generally increase the strength of the alloy.
  • the zinc addition is preferably between 3.0 and 4.0%.
  • alloy composition refers to percentages by weight.
  • the alloy according to the invention is preferably cast into rolled bars by means of conventional or electromagnetic continuous casting molds and can be processed into superplastic formable sheets without special thermomechanical pretreatment.
  • the degree of deformation during cold rolling should be at least 60%, preferably at least 70%. If intermediate annealing is switched on, the minimum degree of deformation refers to cold rolling to the final thickness after intermediate annealing.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung als Werkstoff für superplastische Umformung.
  • Superplastisch umformbare Werkstoffe sind seit langem bekannt. Wesentlichste Voraussetzung ist hierbei die Feinkörnigkeit des umzuformenden Werkstoffs. So benötigt man etwa bei Blechen, welche superplastisch umgeformt werden sollen, eine Korngrösse von bevorzugt weniger als 10 µm. Die Körner sollen zudem nahezu globulitisch vorliegen. Ueberdies darf sich während der superplastischen Umformung, welche bei etwa 500°C durchgeführt wird, auch keine wesentliche Vergröberung der Körner einstellen. Diese Anforderungen machen bei den bekannten, für die superplastische Umformung geeigneten Legierungen im allgemeinen eine aufwendige thermomechanische Vorbehandlung erforderlich.
  • Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine als Werkstoff für superplastische Umformung geeignete Aluminiumlegierung bereitzustellen, die ohne besondere thermomechanische Vorbehandlung zu superplastisch umformbaren Blechen verarbeitet werden kann.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe führt, dass die Legierung
    • 0,8-2,5%
    Eisen,
    3,5-6,0%
    Magnesium,
    0,1-0,6%
    Mangan,
    0,05-0,5%
    Zirkon,
    max. 6,0%
    Zink,
    max. 3,0%
    Kupfer,
    max. 0,3%
    Silicium,
    max. 0,05%
    Titan,
    max. 0,05%
    Chrom,


    sowie als Rest Aluminium handelsüblicher Reinheit enthält.
  • Der maximal zulässige Eisengehalt von 2,5% ist bei Verarbeitung der Legierung über Giesswalzen oder bei Anwendung anderer Giessverfahren mit schroffer Erstarrung vorgesehen. Wird die Legierung mittels konventioneller oder elektromagnetischer Stranggiesskokillen vergossen, so liegt der maximal zulässige Eisengehalt bei 1,6%. Bei Einhaltung dieser oberen Gehaltsgrenzen für Eisen können unerwünschte Vorerstarrungen verhindert werden. Generell ist jedoch zu beachten, dass bei hohem Eisengehalt der Zusatz an Mangan eher gering gehalten werden sollte.
  • Für die einzelnen Elemente haben sich die nachfolgenden Gehaltsbereiche als bevorzugt herausgestellt:
    • 1,0-1,4%
    Eisen,
    4,0-5,0%
    Magnesium,
    0,1-0,3%
    Mangan,
    0,1-0,2%
    Zirkon,
    max. 0,15%
    Silicium.

  • Ein Zusatz von Zink und/oder Kupfer dient zur generellen Festigkeitssteigerung der Legierung. Hierbei liegt der Zinkzusatz bevorzugt zwischen 3,0 und 4,0%.
  • Eine als Werkstoff für superplastische Umformung besonders geeignete Legierung weist die folgende Zusammensetzung auf:
    • 1,1-1,3%
    Eisen,
    4,3-4,7%
    Magnesium,
    0,1-0,3%
    Mangan,
    0,1-0,2%
    Zirkon,
    max. 0,15%
    Silicium,
    max. 0,05%
    Titan,
    max. 0,05%
    Chrom,

  • Rest Aluminium handelsüblicher Reinheit.
  • Alle Gehaltsangaben betreffend die Legierungszusammensetzung beziehen sich auf Gewichts-Prozente.
  • Die erfindungsgemässe Legierung wird bevorzugt mittels konventioneller oder elektromagnetischer Stranggiesskokillen zu Walzbarren vergossen und lässt sich ohne besondere thermomechanische Vorbehandlung zu superplastisch umformbaren Blechen verarbeiten. Damit die geforderte Feinkörnigkeit erreicht wird, soll der Verformungsgrad beim Kaltwalzen mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70%, betragen. Wird eine Zwischenglühung eingeschaltet, so bezieht sich der Mindestverformungsgrad auf das Kaltwalzen auf Enddicke nach erfolgter Zwischenglühung.
  • Die Vorteilhaftigkeit der erfindungsgemässen Legierung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles gezeigt.
    • Beispiel
  • Eine Legierung mit 1,2% Eisen, 4,54% Magnesium, 0,24% Mangan, 0,15% Zirkon, 0,10% Silicium, sowie 0,03% Titan wurde mittels einer Stranggiesskokille zu einem Walzbarren von 70 mm Dicke vergossen und während 24 Stunden bei einer Temperatur von 450°C homogenisiert. Der Barren wurde anschliessend auf 500°C angewärmt und zu einer Dicke von 12 mm warmgewalzt. Nach dem Abkühlen wurden die Warmwalzplatten wie folgt kaltgewalzt:
    • Variante A:
    Ohne Zwischenglühung kaltgewalzt auf 3 mm;
    Variante B:
    Kaltgewalzt auf 6 mm, 12 Std. bei 400°C zwischengeglüht, kaltgewalzt auf 1,2 mm.

  • Zur Prüfung des superplastischen Umformverhaltens wurden aus den kaltgewalzten Blechen Zugproben mit einer Schaftbreite von 10 mm und einer Messlänge von 20 mm gefertigt und auf einer Zugmaschine bei einer Temperatur von 490°C mit einer wahren Dehngeschwindigkeit von 5 × 10⁻⁴ s⁻¹ bis zum Bruch verformt. Die erreichten Dehnungswerte betrugen für die Variante A 550%, für die Variante B 585%.

Claims (9)

1. Aluminiumlegierung als Werkstoff für superplastische Umformung, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung
0,8-2,5%   Eisen,
3,5-6,0%   Magnesium,
0,1-0,6%   Mangan,
0,05-0,5%   Zirkon,
max. 6,0%   Zink,
max. 3,0%   Kupfer,
max. 0,3%   Silicium,
max. 0,05%   Titan,
max. 0,05%   Chrom,


sowie als Rest Aluminium handelsüblicher Reinheit enthält.
2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,8-1,6%, vorzugsweise 1,0-1,4% Eisen enthält.
3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 4,0-5,0% Magnesium enthält.
4. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1-0,3% Mangan enthält.
5. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 0,1-0,2% Zirkon enthält.
6. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie max. 0,15% Silicium enthält.
7. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3,0 bis 4,0% Zink enthält.
8. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie
1,1-1,3%   Eisen,
4,3-4,7%   Magnesium,
0,1-0,3%   Mangan,
0,1-0,2%   Zirkon,
max. 0,15%   Silicium,
max. 0,05%   Titan,
max. 0,05%   Chrom,


sowie als Rest Aluminium handelsüblicher Reinheit enthält.
9. Verfahren zur Herstellung eines superplastisch umformbaren Bleches aus einer Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durch Giessen, Warm- und Kaltwalzen, wobei gegebenenfalls zwischen zwei Kaltwalzschritten eine Zwischenglühung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsgrad beim Kaltwalzen auf Enddicke, nach allfällig erfolgter Zwischenglühung, mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70%, beträgt.
EP88810378A 1987-06-23 1988-06-09 Aluminiumlegierung für superplastische Umformung Expired - Lifetime EP0297035B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT88810378T ATE70566T1 (de) 1987-06-23 1988-06-09 Aluminiumlegierung fuer superplastische umformung.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH235987 1987-06-23
CH2359/87 1987-06-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0297035A1 EP0297035A1 (de) 1988-12-28
EP0297035B1 true EP0297035B1 (de) 1991-12-18

Family

ID=4231956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88810378A Expired - Lifetime EP0297035B1 (de) 1987-06-23 1988-06-09 Aluminiumlegierung für superplastische Umformung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4874578A (de)
EP (1) EP0297035B1 (de)
AT (1) ATE70566T1 (de)
DE (1) DE3866969D1 (de)
NO (1) NO171171C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018228640A1 (de) 2017-06-15 2018-12-20 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg Monotektische aluminium-gleitlagerlegierung und verfahren zu seiner herstellung und damit hergestelltes gleitlager

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0699789B2 (ja) * 1989-02-23 1994-12-07 住友軽金属工業株式会社 耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法
FR2645546B1 (fr) * 1989-04-05 1994-03-25 Pechiney Recherche Alliage a base d'al a haut module et a resistance mecanique elevee et procede d'obtention
CH682326A5 (de) * 1990-06-11 1993-08-31 Alusuisse Lonza Services Ag
CH682081A5 (de) * 1990-11-12 1993-07-15 Alusuisse Lonza Services Ag
AU5098093A (en) * 1992-09-04 1994-03-29 N.F.A. - Energy And Ecology Industries Ltd. A method of manufacture of a chemical current source
US6322646B1 (en) 1997-08-28 2001-11-27 Alcoa Inc. Method for making a superplastically-formable AL-Mg product
US6253588B1 (en) * 2000-04-07 2001-07-03 General Motors Corporation Quick plastic forming of aluminum alloy sheet metal
DE102014102254A1 (de) * 2014-02-21 2015-08-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffbehälters und Kraftstoffbehälter
EP3235916B1 (de) * 2016-04-19 2018-08-15 Rheinfelden Alloys GmbH & Co. KG Gusslegierung
CN111850351A (zh) * 2020-07-01 2020-10-30 吉林大学 一种制备高延伸率铸轧Al-Mn系铝合金板坯的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5134367B2 (de) * 1971-08-28 1976-09-25
US4033794A (en) * 1973-01-19 1977-07-05 The British Aluminum Company, Limited Aluminium base alloys
GB1445181A (en) * 1973-01-19 1976-08-04 British Aluminium Co Ltd Aluminium base alloys
US4021271A (en) * 1975-07-07 1977-05-03 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Ultrafine grain Al-Mg alloy product

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018228640A1 (de) 2017-06-15 2018-12-20 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg Monotektische aluminium-gleitlagerlegierung und verfahren zu seiner herstellung und damit hergestelltes gleitlager
DE102017113216A1 (de) 2017-06-15 2018-12-20 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg Monotektische Aluminium-Gleitlagerlegierung und Verfahren zu seiner Herstellung und damit hergestelltes Gleitlager

Also Published As

Publication number Publication date
DE3866969D1 (de) 1992-01-30
NO171171B (no) 1992-10-26
NO882735D0 (no) 1988-06-21
ATE70566T1 (de) 1992-01-15
US4874578A (en) 1989-10-17
NO171171C (no) 1993-02-03
EP0297035A1 (de) 1988-12-28
NO882735L (no) 1988-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2423597C3 (de) Verfahren zur Herstellung dispersionsverfestigter Aluminlegierungsbleche und -folien mit gleichmäßig verteilten feinen intermetallischen Teilchen
DE3312257C2 (de)
EP0223737B1 (de) Träger für eine lithographische Druckplatte
EP1330556B1 (de) Verfahren zum erzeugen eines magnesium-warmbands
DE3411760A1 (de) Verfahren zur herstellung von blech oder band aus einem walzbarren einer aluminiumlegierung
DE3712281C2 (de)
DE2901020A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bandes aus einer aluminiumlegierung fuer dosen und deckel
CH657546A5 (de) Verfahren zum herstellen eines zur fertigung von dosendeckeln geeigneten bandes.
EP0297035B1 (de) Aluminiumlegierung für superplastische Umformung
DE69916456T2 (de) Hochleitfähige aluminumlegierung für kühlrippen
DE2606632C2 (de) Verwendung von Kohlenstoff-Stahl als superplastischer Wirkstoff und Verfahren zu dessen Wärmebehandlung
DE102015016729B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Nickel-Basislegierung
DE2103614B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus AIMgSIZr-Legierungen mit hoher Kerbschlagzähigkeit
WO2002083967A1 (de) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON AlMn-BÄNDERN ODER -BLECHEN
DE2551294B2 (de) Verfahren zur Herstellung dispersionsverfestigter Aluminiumlegierungsprodukte
DE3411762C2 (de)
EP0462056A1 (de) Superplastisches Blech aus einer Aluminiumlegierung
DE3330814C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumprodukten
DE2751623A1 (de) Verfahren zur herstellung von warmverformten produkten aus molybdaen und molybdaenlegierungen
EP0263070B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines feinkörnig rekristallisierten Bleches
DE2242235C3 (de) Superplastische Aluminiumlegierung
DE2013728C3 (de) Verbundguß-Arbeitswalzen mit verbesserter Ausschalungsfestigkeit zum Kaltwalzen von Blech
CH617720A5 (de)
EP1453984A1 (de) Verfahren zum herstellen von warmband oder -blech aus einem mikrolegierten stahl
DE2510985A1 (de) Verfahren zur herstellung tiefziehfaehiger bleche und baender aus einer dauerstandfesten und faltbaren zink-kupfer- titan-walzlegierung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19890522

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ALUSUISSE-LONZA SERVICES AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 19910423

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: DE DOMINICIS & MAYER S.R.L.

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 70566

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19920115

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3866969

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19920130

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19940523

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19940607

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19940610

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19940613

Year of fee payment: 7

Ref country code: AT

Payment date: 19940613

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19940630

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19940714

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19940715

Year of fee payment: 7

EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 88810378.5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19950609

Ref country code: AT

Effective date: 19950609

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19950610

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19950630

Ref country code: CH

Effective date: 19950630

Ref country code: BE

Effective date: 19950630

BERE Be: lapsed

Owner name: ALUSUISSE-LONZA SERVICES A.G.

Effective date: 19950630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19960101

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19950609

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19960229

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 19960101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19960301

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 88810378.5

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050609