EP0684883A1 - Verfahren zur herstellung eines einteiligen leichtmetallrades aus einem aluminium-knetwerkstoff. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines einteiligen leichtmetallrades aus einem aluminium-knetwerkstoff.

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EP0684883A1 EP94904966A EP94904966A EP0684883A1 EP 0684883 A1 EP0684883 A1 EP 0684883A1 EP 94904966 A EP94904966 A EP 94904966A EP 94904966 A EP94904966 A EP 94904966A EP 0684883 A1 EP0684883 A1 EP 0684883A1
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Definitions

  • the invention relates to a process for producing a one-piece light metal wheel from a hardenable wrought aluminum alloy by flow pressing or rolling from a blank, in which the flow pressing or rolling to the finished product is carried out in the hot state and in which solution annealing is carried out at temperatures of approximately 530 ° C. depending on the type of alloy followed by quenching and heat hardening at 150 ° to 200 ° C, and in particular its use for producing a one-piece light metal wheel from an alloy of the type AlMgSi.
  • flange blanks are used, in which the flange, which is approximately rectangular in cross-section, is split radially and then the rim base is rolled out, or so-called pot blanks in which the rim base is also rolled out with support from the correspondingly shaped edge region becomes.
  • the blanks are heated to a temperature range of 150 ° to 250 ° C. in a known method. After completion, solution annealing takes place at temperatures of approximately 530 ° C., depending on the type of alloy, and heat hardening at 150 ° to 200 ° C.
  • the purpose of the invention is to largely avoid warping of the finished rolled part and to reduce the energy expenditure in a method of the type mentioned at the beginning.
  • thermoset This object of the invention is achieved with a method of the type mentioned, which is characterized in that, after solution annealing, the blank is quenched in a controlled manner to about 200 ° C., depending on the alloy type, flow-pressed or rolled at this temperature, avoiding excessive heating to the finished product, and then "is thermoset.
  • the blank is split and then flow-pressed or rolled into a finished pot.
  • the rolling out of the blank after the controlled quenching from the solution annealing temperature also leads to improved material structure and thus also to improved use properties.
  • the heat curing then takes place in a known manner.
  • the invention also includes the proposal to carry out quenching after solution annealing at high quenching speed using water showers with a defined amount of water and water temperature. Good mechanical properties are achieved in this way. However, it is also possible to quench several blanks in suitable racks using appropriate water sprinkling.
  • Such a method is preferably used to produce a one-piece light metal wheel from an alloy of the AlMgSi type.
  • the so-called turning allowance for the rim base can be significantly reduced. Concentricity and imbalance are reduced.

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Description

"Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einem Aluminium-Knetwerkstoff"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer aushärtbaren Al-Knetlegierung durch Fließdrücken oder Walzen aus einem Rohling, bei dem das Fließdrücken oder Walzen zum Fertig¬ produkt im Warmzustand durchgeführt wird und bei dem ein Lösungsglühen bei Temperaturen von etwa 530°C in Abhängig¬ keit vom Legierungstyp mit anschließendem Abschrecken und Warmaushärten bei 150° bis 200°C erfolgt, sowie insbeson¬ dere dessen Anwendung zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer Legierung des Types AlMgSi.
Bei bekannten Verfahren dieser Art werden sogenannte Flanschrohlinge, bei denen der im Querschnitt etwa recht¬ eckige Flansch radial aufgespalten und danach das Felgen- bett ausgewalzt wird, oder sogenannte Topfrohlinge einge¬ setzt, bei denen aus dem entsprechend geformten Randbereich das Felgenbett mit Unterstützung ebenfalls ausgewalzt wird. Vor dem Aufspalten und Fertigwalzen des Flanschrohl inges oder mit Fertigwalzen von Topfrohl ingen in einem Arbeits¬ gang werden bei einem bekannten Verfahren die Rohlinge auf einen Temperaturbereich von 150° bis 250°C erwärmt. Nach der Fertigstellung erfolgt eine Lösungsgl ühung bei Tempera¬ turen von etwa 530°C in Abhängigkeit vom Legierungstyp und eine Warmaushärtung bei 150° bis 200°C.
Beim Lösungsglühen und Abschrecken der gewalzten Rohlinge besteht die Gefahr eines starken Verzuges, insbesondere des Felgenbettes. Außerdem erfordert das Erwärmen zur Walz¬ bearbeitung einen hohen zusätzlichen Energieaufwand.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, weitgehend den Verzug des fertiggewalzten Teils zu vermeiden und den Ener¬ gieaufwand bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zu verringern.
Gelöst wird diese Erfindungsaufgabe mit einem Verfahren der genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß nach dem Lösungsglühen der Rohling in Abhängigkeit vom Le¬ gierungstyp auf etwa 200°C kontrolliert abgeschreckt, bei dieser Temperatur unter Vermeidung stärkerer Erwärmung zum Fertigprodukt fließgedrückt oder gewalzt und danach" warm- ausgehärtet wird.
Das kontrollierte Abschrecken des ungewalzten Rohlinges aus dem Lösungsglühvorgang in Abhängigkeit vom Legierungs¬ typ auf etwa 200°C und das anschließende Fertigwalzen ver- meiden weitgehend einen Verzug des fertiggewalzten Teils, der durch Abschreckung und nachfolgende Drehbearbeitung hervorgerufen wurde. Durch das kontrollierte Abschrecken des Rohlings in Abhängigkeit vom Legierungstyp auf eine Temperatur von etwa 200°C, gegebenenfalls durch eine Wiedererwärmung auf dieses Temperaturniveau, wird gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem die Wiedererwärmung von der Umgebungstemperatur erfolgt, eine Energieersparnis von beträchtlicher Art erreicht. Bei diesem Temperaturniveau von etwa 200°C in Abhängigkeit vom Legierungstyp erfolgt die Aufspaltung des Rohlings und anschließend das Fl.ieß- drücken oder Walzen eines Topfrohlings zum Fertigprodukt. Das Auswalzen des Rohlings nach dem kontrollierten Ab¬ schrecken von der Lösungsglühtemperatur führt darüber hinaus zu verbesserter Werkstoff-Gefügeausbi ldung und somit auch zu verbesserten Gebrauchseigenschaften. In bekannter Weise erfolgt danach die Warmaushärtung.
Zur Erfindung gehört auch der Vorschlag, das Abschrecken nach dem Lösungsglühen mit hoher Abschreckgeschwindigkeit über Wasserbrausen mit definierter Wassermenge und Wasser- temperatur durchzuführen. Hierdurch werden gute mechanische Eigenschaften erreicht. Möglich ist jedoch auch das Ab¬ schrecken von mehreren Rohlingen in geeigneten Gestellen über entsprechende Wasserberieselung.
Bevorzugt findet ein solches Verfahren Anwendung zur Her¬ stellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer Le¬ gierung des Types AlMgSi.
Weiter ist es von Vorteil, die Walztemperatur von etwa 200°C in Abhängigkeit vom Legierungstyp, die jedoch während des Walz- oder Drückvorganges beibehalten werden muß, für die nachfolgende Warmaushärtung auszunutzen.
Infolge des geringeren Verzuges des fertiggewalzten Rohlin- ges kann das sogenannte Drehaufmaß für das Felgenbett erheblich verringert werden. Rundlaufabweichungen und Unwucht werden verringert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetal 1 - rades aus einer aushärtbaren Aluminium-Knetlegierung durch Fließdrücken oder Walzen aus einem Rohling, bei dem das Fließdrücken oder Walzen zum Fertigprodukt im Warmzu¬ stand durchgeführt wird und bei dem ein Lösungsglühen bei Temperaturen von etwa 530°C in Abhängigkeit vom Legie¬ rungstyp mit anschließendem Abschrecken und Warmaushärten bei 150° bis 200°C erfolgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß nach dem Lösungsglühen der Rohling in Abhän¬ gigkeit vom Legierungstyp auf etwa 200°C kontrolliert abgeschreckt, bei dieser Temperatur unter Vermeidung stärkerer Erwärmung zum Fertigprodukt fließgedrückt oder gewalzt und danach warmausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n et , daß beim kontrollierten Abkühlen zunächst die Walztemperatur unterschritten wird und danach wieder auf Walztemperatur erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß der einzelne Rohling mit hoher Abschreckge¬ schwindigkeit über Wasserbrausen mit definierter Wasser- menge und Wassertemperatur abgeschreckt wird.
4. Anwendung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung eines einteili¬ gen Leichtmetallrades aus einer Legierung des Tys AlMgSi.
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