EP0684883B1 - Verfahren zur herstellung eines einteiligen leichtmetallrades aus einem aluminium-knetwerkstoff - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines einteiligen leichtmetallrades aus einem aluminium-knetwerkstoff Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a method 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 at temperatures of approximately 530 ° C. is dependent of the alloy type with subsequent 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.
- 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 around 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.
- 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 type of alloy, flow-pressed or rolled at this temperature, avoiding excessive heating, to the finished product and then heat-cured .
- the controlled quenching of the unwrought blank from the solution annealing process, depending on the alloy type, to around 200 ° C and the subsequent finish rolling largely avoid warping of the finished part, which was caused by quenching and subsequent turning.
- the controlled quenching of the blank, depending on the type of alloy to a temperature of approximately 200 ° C., compared to the known process in which the reheating of ambient temperature, energy savings of considerable kind are achieved.
- the blank is split and then flow pressed or rolled into a finished product.
- the rolling out of the blank after the controlled quenching from the solution annealing temperature also leads to improved material structure and thus 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 with a high quenching rate 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
- 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 Fertigprodukt im Warmzustand durchgeführt wird und bei dem ein Lösungsglühen bei Temperaturen von etwa 530°C in Abhängigkeit vom Legierungstyp mit anschließendem Abschrecken und Warmaushärten bei 150° bis 200°C erfolgt, sowie insbesondere dessen Anwendung zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer Legierung des Types AlMgSi.
- Bei einem aus der US-A 4 579 604 bekannten Verfahren dieser Art werden sogenannte Flanschrohlinge, bei denen der im Querschnitt etwa rechteckige Flansch radial aufgespalten und danach das Felgenbett ausgewalzt wird, oder sogenannte Topfrohlinge eingesetzt, bei denen aus dem entsprechend geformten Randbereich das Felgenbett mit Unterstützung ebenfalls ausgewalzt wird.
- Vor dem Aufspalten und Fertigwalzen des Flanschrohlinges oder mit Fertigwalzen von Topfrohlingen in einem Arbeitsgang werden bei einem bekannten Verfahren die Rohlinge auf einen Temperaturbereich von 150° bis 250°C erwärmt. Nach der Fertigstellung erfolgt eine Lösungsglühung bei Temperaturen 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 Walzbearbeitung einen hohen zusätzlichen Energieaufwand.
- Der Zweck der Erfindung besteht darin, weitgehend den Verzug des fertiggewalzten Teils zu vermeiden und den Energieaufwand 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 Legierungstyp auf etwa 200°C kontrolliert abgeschreckt, bei dieser Temperatur unter Vermeidung stärkerer Erwärmung zum Fertigprodukt fließgedrückt oder gewalzt und danach warmausgehärtet wird.
- Das kontrollierte Abschrecken des ungewalzten Rohlinges aus dem Lösungsglühvorgang in Abhängigkeit vom Legierungstyp auf etwa 200°C und das anschließende Fertigwalzen vermeiden 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, 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 Fließdrücken oder Walzen eines Topfrohlings zum Fertigprodukt. Das Auswalzen des Rohlings nach dem kontrollierten Abschrecken von der Lösungsglühtemperatur führt darüber hinaus zu verbesserter Werkstoff-Gefügeausbildung 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 Wassertemperatur durchzuführen. Hierdurch werden gute mechanische Eigenschaften erreicht. Möglich ist jedoch auch das Abschrecken von mehreren Rohlingen in geeigneten Gestellen über entsprechende Wasserberieselung.
- Bevorzugt findet ein solches Verfahren Anwendung zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer Legierung 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 Rohlinges kann das sogenannte Drehaufmaß für das Felgenbett erheblich verringert werden. Rundlaufabweichungen und Unwucht werden verringert.
Claims (4)
- Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer aushärtbaren Aluminium-Knetlegierung durch Fließdrücken oder Walzen aus einem Rohling, bei dem das Fließdrücken oder Walzen zum Fertigprodukt im Warmzustand durchgeführt wird und bei dem ein Lösungsglühen bei Temperaturen von etwa 530°C in Abhängigkeit vom Legierungstyp mit anschließendem Abschrecken und Warmaushärten bei 150° bis 200°C erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Lösungsglühen der Rohling in Abhängigkeit vom Legierungstyp auf etwa 200°C kontrolliert abgeschreckt, bei dieser Temperatur unter Vermeidung stärkerer Erwärmung zum Fertigprodukt fließgedrückt oder gewalzt und danach warmausgehärtet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim kontrollierten Abkühlen zunächst die vom Legierungstyp abhängige Walztemperatur bis auf etwa 200°C unterschritten wird und danach wieder auf Walztemperatur erwärmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Rohling mit hoher Abschreckgeschwindigkeit über Wasserbrausen mit definierter Wassermenge und Wassertemperatur abgeschreckt wird.
- Anwendung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung eines einteiligen Leichtmetallrades aus einer Legierung des Tys AlMgSi.
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