EP3178952B1 - High plasticity moderate strength aluminium alloy for manufacturing semi-finished products or components of motor vehicles - Google Patents

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EP3178952B1
EP3178952B1 EP17151174.4A EP17151174A EP3178952B1 EP 3178952 B1 EP3178952 B1 EP 3178952B1 EP 17151174 A EP17151174 A EP 17151174A EP 3178952 B1 EP3178952 B1 EP 3178952B1
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Dr. Simon Miller-Jupp
Dr. Henk-Jan BRINKMAN
Dr. Olaf Engler
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Description

Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen von Kraftfahrzeugen sowie ein Strukturteil eines Kraftfahrzeugs bestehend aus einem Aluminiumlegierungsblech.The invention relates to an aluminum alloy for the production of semi-finished products or components of motor vehicles and a structural part of a motor vehicle consisting of an aluminum alloy sheet.

Halbzeuge und Bauteile fĆ¼r Kraftfahrzeuge mĆ¼ssen abhƤngig von Ihrem Einsatzort und Einsatzzweck im Kraftfahrzeug unterschiedliche Anforderungen erfĆ¼llen. WƤhrend der Herstellung der Halbzeuge und Bauteile fĆ¼r Kraftfahrzeuge sind die Umformeigenschaften der Aluminiumlegierung bzw. der daraus hergestellten BƤnder und Bleche entscheidend. Beim spƤteren Einsatz im Kraftfahrzeug spielen die Festigkeitswerte aber auch insbesondere die Korrosionseigenschaften eine erhebliche Rolle.Semi-finished products and components for motor vehicles must meet different requirements depending on their location and purpose in the motor vehicle. During the manufacture of semi-finished products and components for motor vehicles, the forming properties of the aluminum alloy or the strips and sheets made from it are crucial. When used later in a motor vehicle, the strength values also play a significant role, particularly the corrosion properties.

Beispielsweise werden bei Strukturteilen eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise TĆ¼rinnenteilen, die mechanischen Eigenschaften vorwiegend durch die Steifigkeit bestimmt, welche vor allem von der Formgebung der TĆ¼rinnenteile abhƤngt. DemgegenĆ¼ber hat beispielsweise die Zugfestigkeit einen eher untergeordneten Einfluss. Allerdings dĆ¼rfen die verwendeten Werkstoffe fĆ¼r ein TĆ¼rinnenteil auch nicht zu weich sein. Eine gute Umformbarkeit ist dagegen fĆ¼r die EinfĆ¼hrung von Aluminiumlegierungswerkstoffen in den Kraftfahrzeugbereich besonders wichtig, da die Bauteile und Halbzeuge bei deren Herstellung besonders komplexe Umformprozesse durchlaufen. Dies betrifft insbesondere Bauteile, die in einer einteiligen Blechschalenbauweise hergestellt werden, wie z. B. BlechinnentĆ¼rteile mit integriertem Fensterrahmenbereich. Solche Bauteile haben durch die Einsparung von FĆ¼geoperationen erhebliche Kostenvorteile gegenĆ¼ber einer beispielweise gefĆ¼gten Aluminiumprofillƶsung fĆ¼r den Fensterrahmen. Ziel ist es beispielsweise Halbzeuge oder Bauteile einteilig aus einer Aluminiumlegierung herstellen zu kƶnnen und dabei mƶglichst wenige Umformoperationen anzuwenden. Dies erfordert eine Maximierung des Umformverhaltens der einzusetzenden Aluminiumlegierung. Die fĆ¼r Ƥhnliche Anwendungen gelegentlich eingesetzte Aluminiumlegierung vom Typ AA5005 (AlMg1) erfĆ¼llt diese Voraussetzungen nicht, da diese aufgrund von Verfestigungen beim Umformen kein ausreichendes Umformvermƶgen besitzt.For example, in the case of structural parts of a motor vehicle, such as interior door parts, the mechanical properties are primarily determined by the rigidity, which primarily depends on the shape of the interior door parts. In contrast, tensile strength, for example, has a rather minor influence. However, the materials used for an inner door part must not be too soft. Good formability, on the other hand, is particularly important for the introduction of aluminum alloy materials into the automotive sector, since the components and semi-finished products go through particularly complex forming processes during their manufacture. This applies in particular to components that are manufactured in a one-piece sheet metal shell construction, such as, for. B. Sheet metal interior door parts with integrated window frame area. By saving on joining operations, such components have considerable cost advantages compared to an aluminum profile solution for the window frame, which is joined, for example. The aim, for example, is to be able to manufacture semi-finished products or components in one piece from an aluminum alloy while using as few forming operations as possible. This requires maximization the forming behavior of the aluminum alloy to be used. The aluminum alloy of type AA5005 (AlMg1), which is occasionally used for similar applications, does not meet these requirements because it does not have sufficient formability due to hardening during forming.

Eine weitere wichtige Rolle spielt die KorrosionsbestƤndigkeit, da Bauteile von Kraftfahrzeugen hƤufig Schwitzwasser, Spritzwasser und Kondenswasser ausgesetzt sind. Die zu verwendende Aluminiumlegierung sollte daher mƶglichst korrosionsbestƤndig, insbesondere im lackierten Zustand gegenĆ¼ber interkristalliner Korrosion und gegen Filiform-Korrosion sein. Unter Filiform-Korrosion wird ein Korrosionstyp verstanden, der bei beschichteten Bauteilen auftritt und einen fadenfƶrmigen Verlauf aufzeigt. Die Filiform-Korrosion tritt bei hoher Luftfeuchtigkeit in Gegenwart von Chlorid-Ionen auf. Die Aluminiumlegierung vom Typ AA8006 (AlFe1,5Mn 0,5) weist zwar eine ausreichende Festigkeit und eine sehr hohe Umformbarkeit auf, sie ist aber anfƤllig fĆ¼r Filiform-Korrosion. Die Legierung AA8006 ist damit fĆ¼r beschichtete, insbesondere lackierte Bauteile wie TĆ¼rinnenteile weniger geeignet.Corrosion resistance also plays an important role, since components of motor vehicles are often exposed to condensation, water spray and condensation. The aluminum alloy to be used should therefore be as corrosion-resistant as possible, especially in the painted state against intergranular corrosion and against filiform corrosion. Filiform corrosion is understood to mean a type of corrosion that occurs in coated components and shows a thread-like course. Filiform corrosion occurs in high humidity in the presence of chloride ions. The aluminum alloy of type AA8006 (AlFe1.5Mn 0.5) has sufficient strength and very high formability, but is susceptible to filiform corrosion. The AA8006 alloy is therefore less suitable for coated, in particular painted, components such as interior door parts.

Aus der bisher noch nicht verƶffentlichten internationalen Patentanmeldung der Anmelderin PCT/EP2014/053323 ist eine Aluminiumlegierung als Alternative zur Aluminiumlegierung vom Typ AA8006 bekannt, welche die folgenden Legierungsbestandteile in Gew.-% aufweist:

  • Fe ā‰¤ 0,8 %,
  • Si ā‰¤ 0,5 %,
  • 0,9 % ā‰¤ Mn ā‰¤ 1,5 %,
  • Mg ā‰¤ 0,25 %,
  • Cu ā‰¤ 0,20 %,
  • Cr ā‰¤ 0,05 %,
  • Ti ā‰¤ 0,05 %,
  • V ā‰¤ 0,05 %,
  • Zr ā‰¤ 0,05 %,
From the applicant's previously unpublished international patent application PCT / EP2014 / 053323 an aluminum alloy is known as an alternative to the aluminum alloy of type AA8006, which has the following alloy components in% by weight:
  • Fe ā‰¤ 0.8%,
  • Si ā‰¤ 0.5%,
  • 0.9% ā‰¤ Mn ā‰¤ 1.5%,
  • Mg ā‰¤ 0.25%,
  • Cu ā‰¤ 0.20%,
  • Cr ā‰¤ 0.05%,
  • Ti ā‰¤ 0.05%,
  • V ā‰¤ 0.05%,
  • Zr ā‰¤ 0.05%,

Rest Aluminium, unvermeidliche Begleitelemente einzeln < 0,05 %, in Summe < 0,15 %, wobei die Summe der Mg und Cu-Gehalte folgende Relation erfĆ¼llt:
0,15 % ā‰¤ Mg +Cu ā‰¤ 0,25 %.
Rest of aluminum, unavoidable accompanying elements individually <0.05%, in total <0.15%, whereby the sum of the Mg and Cu contents fulfills the following relation:
0.15% ā‰¤ Mg + Cu ā‰¤ 0.25%.

Es hat sich gezeigt, dass auch diese Aluminiumlegierung insbesondere in Bezug auf deren Umformverhalten noch verbesserungswĆ¼rdig ist. DarĆ¼ber hinaus kann der hohe Mn-Gehalt zu Problemen beim Recycling dieser Aluminiumlegierung fĆ¼hren, wenn sie im Schrottkreislauf mit den in Automobilanwendungen Ć¼blicherweise eingesetzten Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX vermischt werden.It has been shown that this aluminum alloy is also in need of improvement, particularly with regard to its forming behavior. In addition, the high Mn content can lead to problems when recycling this aluminum alloy if it is mixed in the scrap cycle with the Al-Mg-Si alloys of the alloy type AA6XXX commonly used in automotive applications.

Aus der JP 2006-152358 A ist eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von GetrƤnkedosen bekannt, welche eine gute Umformbarkeit und Festigkeit fĆ¼r GetrƤnkedosen zeigt.From the JP 2006-152358 A an aluminum alloy for the manufacture of beverage cans is known, which shows good formability and strength for beverage cans.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen fĆ¼r Kraftfahrzeuge zur VerfĆ¼gung zu stellen, die hoch-umformbar, mittelfest und sehr korrosionsbestƤndig ist. DarĆ¼ber hinaus soll ein Strukturteil eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen werden.Starting from this prior art, the present invention is therefore based on the object of providing an aluminum alloy for the production of semi-finished products or components for motor vehicles which is highly malleable, medium-strength and very corrosion-resistant. In addition, a structural part of a motor vehicle is to be proposed.

GemƤƟ einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen von Kraftfahrzeugen gelƶst, welche die folgenden Legierungsbestandteile in Gew.-% aufweist:

  • 0,6 % ā‰¤ Si ā‰¤ 0,9 %,
  • 0,6 % ā‰¤ Fe ā‰¤ 1,0 %,
    Cu ā‰¤ 0,1 %,
  • 0,6 % ā‰¤ Mn ā‰¤ 0,9 %,
  • 0,5 % ā‰¤ Mg ā‰¤ 0,8 %,
    Cr ā‰¤ 0,05 %,
According to a first teaching of the present invention, the object shown above is achieved by an aluminum alloy for the production of semi-finished products or components of motor vehicles, which has the following alloy components in% by weight:
  • 0.6% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.9%,
  • 0.6% ā‰¤ Fe ā‰¤ 1.0%,
    Cu ā‰¤ 0.1%,
  • 0.6% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.9%,
  • 0.5% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.8%,
    Cr ā‰¤ 0.05%,

Rest Al und Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-%, in Summe maximal 0,15 Gew.-%.Remainder Al and impurities, individually a maximum of 0.05% by weight, in total a maximum of 0.15% by weight.

Anders als die bisherigen AnsƤtze geht die vorliegende Aluminiumlegierung von der Erkenntnis aus, dass Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX in weichgeglĆ¼htem Zustand eine sehr gute Umformbarkeit aufweisen. Allerdings waren sie fĆ¼r die bisherigen Anwendungen zu weich. Die Untergrenzen der zwangsweise vorgesehenen Legierungselemente von 0,6 Gew.-% fĆ¼r Si, 0,6 Gew.-% fĆ¼r Fe, 0,6 Gew.-% fĆ¼r Mn und 0,5 Gew.-% fĆ¼r Mg gewƤhrleisten, dass die Aluminiumlegierung in weichgeglĆ¼htem Zustand ausreichende Festigkeiten bereitstellen kann. Die Obergrenzen von 0,9 Gew.-% fĆ¼r Si, 1,0 Gew.-% fĆ¼r Fe, 0,9 Gew.-% fĆ¼r Mn und 0,8 Gew.-% fĆ¼r Mg verhindern, dass die Bruchdehnung sinkt und damit das Umformverhalten verschlechtert wird. Aus dem gleichen Grund werden auch die Legierungselemente Cu auf maximal 0,1 Gew.-% und Cr auf maximal 0,05 Gew.-% begrenzt. Durch die Kombination der vorgesehenen Legierungsbestandteile an Si, Fe, Mg und Mn wird damit sichergestellt, dass einerseits das sehr gute Umformverhalten der Al-Mg-Si-Legierungen mit einer erhƶhten Festigkeit kombiniert wird, ohne zu starke EinbuƟen in der DuktilitƤt zu besitzen. Die Untersuchungen zeigten, dass die angegebene Aluminiumlegierung in weichgeglĆ¼htem Zustand die Anforderungen an die Umformbarkeit und insbesondere an die KorrosionsbestƤndigkeit erfĆ¼llen und damit fĆ¼r die Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen in Kraftfahrzeugen geeignet ist. Mit den genannten Bereichen der zwangsweise vorgesehenen Legierungselemente Si, Fe, Mn und Mg fƤllt die erfindungsgemƤƟe Aluminiumlegierung in die Klasse der Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX. Das ermƶglicht eine verbesserte Rezyklierbarkeit dieser Aluminiumlegierung, wenn sie im Schrottkreislauf mit den in Automobilanwendungen Ć¼blicherweise eingesetzten Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX vermischt werden.In contrast to previous approaches, the present aluminum alloy is based on the knowledge that Al-Mg-Si alloys of the alloy type AA6XXX have a very good formability in a soft-annealed condition. However, they were too soft for the previous applications. The lower limits of the compulsory alloy elements of 0.6% by weight for Si, 0.6% by weight for Fe, 0.6% by weight for Mn and 0.5% by weight for Mg ensure that the Aluminum alloy in soft annealed condition can provide sufficient strength. The upper limits of 0.9% by weight for Si, 1.0% by weight for Fe, 0.9% by weight for Mn and 0.8% by weight for Mg prevent the elongation at break from decreasing and thus the forming behavior is deteriorated. For the same reason, the alloying elements Cu are limited to a maximum of 0.1% by weight and Cr to a maximum of 0.05% by weight. The combination of the proposed alloy constituents of Si, Fe, Mg and Mn ensures that on the one hand the very good forming behavior of the Al-Mg-Si alloys is combined with increased strength without having too great a loss in ductility. The investigations showed that the aluminum alloy specified in the soft-annealed condition meets the requirements for formability and in particular corrosion resistance and is therefore suitable for the production of semi-finished products or components in motor vehicles. With the mentioned ranges of the compulsory alloy elements Si, Fe, Mn and Mg, the aluminum alloy according to the invention falls into the class of Al-Mg-Si alloys of the alloy type AA6XXX. This enables an improved recyclability of this aluminum alloy if it is mixed in the scrap cycle with the Al-Mg-Si alloys of the alloy type AA6XXX commonly used in automotive applications.

GemƤƟ einer ersten AusfĆ¼hrungsform der erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung weisen die Legierungsbestandteile Si, Fe, Mn und Mg die folgenden Anteile in Gew.-% auf:

  • 0,7 % ā‰¤ Si ā‰¤ 0,9 %,
  • 0,7 % ā‰¤ Fe ā‰¤ 1,0 %,
  • 0,7 % ā‰¤ Mn ā‰¤ 0,9 % und
  • 0,6 % ā‰¤ Mg ā‰¤ 0,8 %.
According to a first embodiment of the aluminum alloy according to the invention, the alloy components Si, Fe, Mn and Mg have the following proportions in% by weight:
  • 0.7% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.9%,
  • 0.7% ā‰¤ Fe ā‰¤ 1.0%,
  • 0.7% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.9% and
  • 0.6% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.8%.

Durch die Anhebung der unteren Grenzen fĆ¼r Si, Fe, Mn und Mg wird erreicht, dass die Festigkeit der Aluminiumlegierung noch weiter zunimmt, ohne das Umformverhalten bzw. die Bruchdehnung der aus Aluminiumlegierung hergestellten, weichen Bleche oder BƤnder zu verschlechtern.By raising the lower limits for Si, Fe, Mn and Mg it is achieved that the strength of the aluminum alloy increases even further without deteriorating the forming behavior or the elongation at break of the soft sheets or strips made of aluminum alloy.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung in Bezug auf eine maximale Bruchdehnung wird dadurch erreicht, dass die Legierungsbestandteile Si, Fe, Mn und Mg die folgenden Anteile in Gew.-% aufweisen:

  • 0,7 % ā‰¤ Si ā‰¤ 0,8 %,
  • 0,7 % ā‰¤ Fe ā‰¤ 0,8 %,
  • 0,7 % ā‰¤ Mn ā‰¤ 0,8 % und
  • 0,6 % ā‰¤ Mg ā‰¤ 0,7 %.
A further improvement of the aluminum alloy according to the invention with regard to a maximum elongation at break is achieved in that the alloy components Si, Fe, Mn and Mg have the following proportions in% by weight:
  • 0.7% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.8%,
  • 0.7% ā‰¤ Fe ā‰¤ 0.8%,
  • 0.7% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.8% and
  • 0.6% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.7%.

Es hat sich herausgestellt, dass durch diesen engen Korridor an Zwangsgehalten in Bezug auf die Legierungsbestandteile Si, Fe, Mn und Mg ein sehr guter Kompromiss zwischen erzielter Festigkeit und Bruchdehnungseigenschaften, d. h. Umformeigenschaften der Aluminiumlegierung erzielt wird.It has been found that this narrow corridor of constrained contents with regard to the alloy components Si, Fe, Mn and Mg is a very good compromise between the strength achieved and the elongation at break properties, i. H. Forming properties of the aluminum alloy is achieved.

Zwar hat die erfindungsgemƤƟe Aluminiumlegierung gute Korrosionseigenschaften, allerdings kann gemƤƟ einer weiteren Ausgestaltung der Aluminiumlegierung die BestƤndigkeit gegen interkristalline Korrosion dadurch weiter verbessert werden, dass der Si-Gehalt der Legierung den Mg-Gehalt um maximal 0,2 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,1 Gew.-% Ć¼bersteigt.Although the aluminum alloy according to the invention has good corrosion properties, the resistance to intergranular corrosion can be further improved in accordance with a further embodiment of the aluminum alloy in that the Si content of the alloy exceeds the Mg content by a maximum of 0.2% by weight, preferably a maximum of 0.1% by weight.

GemƤƟ einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung kann die Bruchdehnung der Aluminiumlegierung dadurch weiter verbessert werden, dass der Cr-Gehalt weiter reduziert wird, auf einen Wert von maximal 0,01 Gew.-%, vorzugsweise auf maximal 0,001 Gew.-%. Es hat sich gezeigt, dass Chrom sich bereits in sehr geringen Konzentrationen negativ auf die Bruchdehnungseigenschaften auswirkt.According to a further embodiment of the aluminum alloy according to the invention, the elongation at break of the aluminum alloy can be further improved by further reducing the Cr content to a value of at most 0.01% by weight, preferably to a maximum of 0.001% by weight. It has been shown that chromium has a negative effect on the elongation at break properties even in very low concentrations.

Einen Ƥhnlichen Effekt hat auch die Reduzierung der Cu-Gehalte auf maximal 0,05 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,01 Gew.-%, wobei gleichzeitig die Neigung zur Filiform-Korrosion bzw. interkristallinen Korrosion durch die Reduzierung der Cu-Gehalte allgemein zurĆ¼ckgeht.The reduction of the Cu contents to a maximum of 0.05% by weight, preferably a maximum of 0.01% by weight, also has a similar effect, with the tendency towards filiform corrosion or intergranular corrosion due to the reduction of the Cu contents generally declines.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes aus einer erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung weist die folgenden Verfahrensschritte auf:

  • GieƟen eines Walzbarrens,
  • Homogenisieren bei einer Temperatur zwischen 500Ā°C und 600Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h
  • Warmwalzen des Walzbarrens bei Temperaturen von 280Ā°C bis 500Ā° C, vorzugsweise bei Temperaturen von 300Ā°C bis 400Ā°C auf eine Dicke von 3 mm bis 12 mm,
  • Kaltwalzen mit oder ohne ZwischenglĆ¼hung mit einem Abwalzgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70% auf eine Enddicke von 0,2 mm bis 5 mm und
  • SchlussweichglĆ¼hung bei 300Ā°C bis 400Ā°C, bevorzugt 330Ā°C bis 370Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h, vorzugsweise mindestens 2 h in einem Kammerofen.
A method for producing a strip from an aluminum alloy according to the invention has the following method steps:
  • Casting a billet,
  • Homogenize at a temperature between 500 Ā° C and 600 Ā° C for at least 0.5 h
  • Hot rolling the billet at temperatures from 280 Ā° C to 500 Ā° C, preferably at temperatures from 300 Ā° C to 400 Ā° C to a thickness of 3 mm to 12 mm,
  • Cold rolling with or without intermediate annealing with a rolling degree of at least 50%, preferably at least 70% to a final thickness of 0.2 mm to 5 mm and
  • Final soft annealing at 300 Ā° C to 400 Ā° C, preferably 330 Ā° C to 370 Ā° C for at least 0.5 h, preferably at least 2 h in a chamber furnace.

Nach dem GieƟen sorgt die Homogenisierung bei einer Temperatur von 500Ā°C bis 600Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h dafĆ¼r, dass ein homogenes GefĆ¼ge fĆ¼r die weitere Verarbeitung des Walzbarrens bereitgestellt wird. Die Warmwalztemperaturen ermƶglichen dabei eine gute Rekristallisation wƤhrend des Warmwalzens, sodass das GefĆ¼ge nach dem Warmwalzen mƶglichst feinkƶrnig ist. Durch das Kaltwalzen wird dieses feinkƶrnige GefĆ¼ge lediglich gestreckt und im SchlussweichglĆ¼hen erneut rekristallisiert. Bei einer Fertigung ohne ZwischenglĆ¼hung wird durch das Kaltwalzen eine besonders hohe Anzahl an Versetzungen in dem GefĆ¼ge erzeugt, welches bei der SchlussweichglĆ¼hung ein sehr feinkƶrniges durchrekristallisiertes GefĆ¼ge erzeugt. Hierzu muss der Abwalzgrad an Enddicke vor der SchlussweichglĆ¼hung mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70 % auf die angestrebte Enddicke aufweisen.After casting, the homogenization at a temperature of 500 Ā° C. to 600 Ā° C. for at least 0.5 h, preferably at least 2 h, ensures that a homogeneous structure the further processing of the billet is provided. The hot rolling temperatures enable good recrystallization during hot rolling, so that the structure after the hot rolling is as fine-grained as possible. This fine-grain structure is only stretched by cold rolling and recrystallized again in the final soft annealing. In the case of production without intermediate annealing, a particularly high number of dislocations are created in the structure by cold rolling, which produces a very fine-grained, fully recrystallized structure in the final soft annealing. For this purpose, the degree of rolling of the final thickness before the final soft annealing must have at least 50%, preferably at least 70%, of the desired final thickness.

Ein weiterer positiver Einfluss auf die Feinkƶrnigkeit des GefĆ¼ges kann dadurch erreicht werden, dass gemƤƟ einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens die Homogenisierung zweistufig erfolgt, wobei der Walzbarren zunƤchst auf 550Ā°C bis 600Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h erwƤrmt wird und anschlieƟend der Walzbarren auf 450Ā°C bis 550Ā° fĆ¼r mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h gehalten wird. AnschlieƟend wird der Walzbarren warmgewalzt.A further positive influence on the fine grain of the structure can be achieved in that, according to a further embodiment of the method, the homogenization is carried out in two stages, the rolled ingot first being heated to 550 Ā° C to 600 Ā° C for at least 0.5 h and then the rolled ingot at 450 Ā° C to 550 Ā° for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. The ingot is then hot rolled.

Die Korrosionseigenschaften kƶnnen dadurch verbessert werden, dass der Walzbarren nach dem GieƟen oder nach dem Homogenisieren auf der Ober- und Unterseite gefrƤst wird, um Verunreinigungen von der Ober- und Unterseite des Walzbarrens, welche die KorrosionsbestƤndigkeit negativ beeinflussen kƶnnen, auszuschlieƟen.The corrosion properties can be improved by milling the ingot after casting or after homogenizing on the top and bottom in order to exclude contaminants from the top and bottom of the ingot, which can negatively influence the corrosion resistance.

GemƤƟ einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens eine ZwischenglĆ¼hung nach einem ersten Kaltwalzen bei einer Temperatur von 300Ā°C bis 400Ā°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 330Ā°C bis 370Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h erfolgen, wobei vor und nach der ZwischenglĆ¼hung der Abwalzgrad mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 % betrƤgt. Durch die gewƤhlten Abwalzgrade vor der ZwischenglĆ¼hung bzw. nach der ZwischenglĆ¼hung wird erreicht, dass das GefĆ¼ge wƤhrend der ZwischenglĆ¼hung ausreichend durchrekristallisiert. Die ZwischenglĆ¼hungsdauer betrƤgt mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h.According to a further embodiment of the method, at least one intermediate annealing is carried out after a first cold rolling at a temperature of 300 Ā° C. to 400 Ā° C., preferably at a temperature of 330 Ā° C. to 370 Ā° C., for at least 0.5 h, before and after the intermediate annealing the rolling degree is at least 50%, preferably at least 70%. The degree of rolling selected before the intermediate annealing or after the intermediate annealing ensures that the structure recrystallizes sufficiently during the intermediate annealing. The intermediate annealing time is at least 0.5 h, preferably at least 2 h.

Findet die ZwischenglĆ¼hung bei einer Temperatur von 330Ā°C bis 370Ā°C statt, wird sichergestellt, dass aufgrund der angehobenen unteren Temperatur von 330Ā°C eine ausreichende Rekristallisation stattfindet und gleichzeitig durch die Verringerung der Obergrenze eine effiziente ZwischenglĆ¼hung durchgefĆ¼hrt wird, welche mƶglichst wenig WƤrmeenergie benƶtigt.If the intermediate annealing takes place at a temperature of 330 Ā° C to 370 Ā° C, it is ensured that due to the raised lower temperature of 330 Ā° C there is sufficient recrystallization and at the same time an efficient intermediate annealing is carried out by reducing the upper limit, which uses as little thermal energy as possible needed.

Ein Aluminiumlegierungsband oder -blech kann aus einer erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung hergestellt werden, wobei das Band eine Dicke von 0,2 mm bis 5 mm besitzt und im weichgeglĆ¼hten Zustand eine Streckgrenze Rp0.2 von mindestens 45 MPa sowie eine GleichmaƟdehnung Ag von mindestens 23 % und eine Bruchdehnung A80mm von mindestens 35 % aufweist. Insbesondere bei der angegebenen Dicke des Bandes in Verbindung mit der Legierungszusammensetzung und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften im weichgeglĆ¼hten Zustand sind die Voraussetzungen gegeben, dass das Aluminiumlegierungsband bzw. -blech fĆ¼r Bauteile im Kraftfahrzeug verwendet werden kann, welche neben sehr guten Umformeigenschaften auch eine sehr gute BestƤndigkeit gegen interkristalline Korrosion bzw. Filiform-Korrosion aufweisen. Dies gilt insbesondere auch fĆ¼r lackierte bzw. beschichtete Bauteile.An aluminum alloy strip or sheet can be produced from an aluminum alloy according to the invention, the strip having a thickness of 0.2 mm to 5 mm and, in the soft-annealed state, a yield strength R p0.2 of at least 45 MPa and a uniform elongation A g of at least 23% and has an elongation at break A 80mm of at least 35%. In particular, given the thickness of the strip in conjunction with the alloy composition and the resulting mechanical properties in the soft-annealed condition, the prerequisites exist that the aluminum alloy strip or sheet can be used for components in the motor vehicle, which, in addition to very good forming properties, also has a very good one Resistance to intergranular corrosion or filiform corrosion. This also applies in particular to painted or coated components.

Insofern lƶst auch die Verwendung des Aluminiumlegierungsbandes zur Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Strukturteile eines Kraftfahrzeugs, die oben genannte Aufgabe. Insbesondere Strukturteile kƶnnen mit sehr groƟen Umformgraden hergestellt werden und sehr komplexe Formen annehmen ohne besonders komplizierte Umformoperationen zu benƶtigen. Insbesondere sind diese auch in lackierter Form besonders korrosionsbestƤndig, insbesondere gegen interkristalline Korrosion und Filiform-Korrosion.In this respect, the use of the aluminum alloy strip for producing semi-finished products or components of a motor vehicle, in particular structural parts of a motor vehicle, also achieves the above-mentioned object. Structural parts in particular can be produced with very large degrees of forming and can take on very complex shapes without requiring particularly complicated forming operations. In particular, they are also particularly corrosion-resistant in lacquered form, in particular against intergranular corrosion and filiform corrosion.

GemƤƟ einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wird die aufgezeigte Aufgabe durch ein Strukturteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein TĆ¼rinnenteil eines Kraftfahrzeugs aufweisend mindestens ein umgeformtes Blech aus einer erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung gelƶst. Wie bereits zuvor ausgefĆ¼hrt, haben die Untersuchungen gezeigt, dass die erfindungsgemƤƟe Aluminiumlegierung nicht nur die erforderlichen Umformeigenschaften in weichgeglĆ¼htem Zustand bereitstellt, sondern auch gleichzeitig die notwendige KorrosionsbestƤndigkeit und Festigkeit der Strukturteile gewƤhrleistet.According to a further teaching of the present invention, the stated object is achieved by a structural part of a motor vehicle, in particular a door inner part of a motor vehicle, having at least one formed sheet from one solved aluminum alloy according to the invention. As already stated above, the investigations have shown that the aluminum alloy according to the invention not only provides the necessary forming properties in a soft-annealed state, but also simultaneously guarantees the necessary corrosion resistance and strength of the structural parts.

Um die optimalen Umformgrade zu erzielen, wird das erfindungsgemƤƟe Strukturteil aus einem Band hergestellt, welches mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist. Es hat sich gezeigt, dass mit dem Verfahren die Umformeigenschaften sowie auch die Festigkeitseigenschaften des Strukturteils auf prozesssichere Weise erreicht werden kƶnnen, sodass eine wirtschaftliche Produktion der Strukturteile, welche die genannten Voraussetzungen erfĆ¼llen, mƶglich ist.In order to achieve the optimum degrees of deformation, the structural part according to the invention is produced from a strip which has been produced using the method described. It has been shown that the process enables the forming properties and also the strength properties of the structural part to be achieved in a process-reliable manner, so that economical production of the structural parts which meet the stated requirements is possible.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand von AusfĆ¼hrungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung nƤher erlƤutert werden. Die Zeichnung zeigt in

  • Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines ersten AusfĆ¼hrungsbeispiels des Verfahrens zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbandes,
  • Fig. 2 ein Ablaufdiagramm fĆ¼r ein weiteres AusfĆ¼hrungsbeispiel des Verfahrens und
  • Fig. 3 ein schematisch dargestelltes AusfĆ¼hrungsbeispiel eines Strukturteils eines Kraftfahrzeugs.
Furthermore, the invention will be explained in more detail using exemplary embodiments in conjunction with the drawing. The drawing shows in
  • Fig. 1 1 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of the method for producing an aluminum alloy strip,
  • Fig. 2 a flowchart for a further embodiment of the method and
  • Fig. 3 a schematically illustrated embodiment of a structural part of a motor vehicle.

Ein erstes AusfĆ¼hrungsbeispiel in einem schematischen Ablaufdiagramm zeigt nun Fig. 1. In einem ersten Schritt 2 wird der Walzbarren gegossen, beispielsweise im DC-Stranggussverfahren oder im Bandgussverfahren. Im Verfahrensschritt 4 wird der Barren dann auf eine Temperatur von 500Ā°C bis 600Ā°C erwƤrmt und fĆ¼r mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h auf dieser Temperatur zur Homogenisierung gehalten. Der so homogenisierte Walzbarren wird anschlieƟend bei einer Temperatur von 280Ā°C bis 500Ā°C, bevorzugt 300Ā°C bis 400Ā°G bis auf eine Enddicke von 3 bis 12 mm warmgewalzt. AnschlieƟend erfolgt im Schritt 8 ein Kaltwalzen auf Enddicke, an welches sich eine rekristallisierende SchlussweichglĆ¼hung gemƤƟ Schritt 10 anschlieƟt. Beim Kaltwalzen auf Enddicke in einem oder mehreren Stichen muss der Abwalzgrad mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70 % betragen, um bei der SchlussweichglĆ¼hung ein ausreichend feinkƶrniges GefĆ¼ge zu erzeugen. Die SchlussweichglĆ¼hung, bei welcher das Band erneut rekristallisiert, erfolgt im Kammerofen bei 300Ā°C bis 400Ā°C, bevorzugt bei 330Ā°C bis 370Ā°C im Schritt 10. Trotz der erfindungsgemƤƟen Legierungskomponenten von Mg, Si, Fe und Mn ist der Einsatz eines Durchlaufofens zur Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes nicht mƶglich, da aufgrund der unterschiedlichen Aufheiz- und AbkĆ¼hlgeschwindigkeiten andere GefĆ¼ge bereit gestellt wĆ¼rden.A first exemplary embodiment in a schematic flow chart now shows Fig. 1 . In a first step 2, the billet is cast, for example in the DC continuous casting process or in the strip casting process. In process step 4, the ingot is then heated to a temperature of 500 Ā° C. to 600 Ā° C. and kept at this temperature for homogenization for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. The rolled bar is then homogenized at a temperature of 280 Ā° C to 500 Ā° C, preferably 300 Ā° C to 400 Ā° G hot rolled to a final thickness of 3 to 12 mm. This is followed in step 8 by cold rolling to final thickness, which is followed by a recrystallizing final soft annealing in accordance with step 10. When cold rolling to the final thickness in one or more passes, the degree of rolling must be at least 50%, preferably at least 70%, in order to produce a sufficiently fine-grained structure in the final soft annealing. The final soft annealing, in which the strip recrystallizes again, takes place in the chamber furnace at 300 Ā° C. to 400 Ā° C., preferably at 330 Ā° C. to 370 Ā° C. in step 10. Despite the alloy components of Mg, Si, Fe and Mn according to the invention, the use is a continuous furnace for the production of the aluminum alloy strip is not possible because different structures would be provided due to the different heating and cooling speeds.

Alternativ zur Fertigung des Aluminiumlegierungsbandes ohne ZwischenglĆ¼hung kann gemƤƟ Schritt 14 auch eine ZwischenglĆ¼hung in einem Kammerofen bei 300Ā°C bis 400Ā°C, vorzugsweise bei 330Ā°C bis 370Ā°C erfolgen, wobei sowohl vor der ZwischenglĆ¼hung als auch nach der ZwischenglĆ¼hung ein Abwalzgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70% gewƤhrleistet werden sollte, um die Feinkƶrnigkeit des GefĆ¼ges nach der rekristallisierenden SchlussweichglĆ¼hung positiv zu beeinflussen. Optional kann nach dem GieƟen des Walzbarrens in Schritt 2 auch ein FrƤsen gemƤƟ Schritt 12 der Ober- und Unterseite des Walzbarrens erfolgen, um den Einfluss von Verunreinigungen an den RƤndern der Barren bei der Walzbarrenherstellung auf das fertige Produkt zu minimieren. Insbesondere hat dies einen positiven Einfluss auf die KorrosionsbestƤndigkeit der Bauteile.As an alternative to manufacturing the aluminum alloy strip without intermediate annealing, intermediate annealing can also be carried out in a chamber furnace at 300 Ā° C to 400 Ā° C, preferably at 330 Ā° C to 370 Ā° C according to step 14, with a rolling degree of both before the intermediate annealing and after the intermediate annealing at least 50%, preferably at least 70%, should be ensured in order to positively influence the fine grain structure of the structure after the recrystallizing final soft annealing. Optionally, after the casting of the billet in step 2, milling according to step 12 of the top and bottom of the billet can be carried out in order to minimize the influence of impurities on the edges of the billets during the manufacture of the billets on the finished product. In particular, this has a positive influence on the corrosion resistance of the components.

Fig. 2 zeigt nun ein weiteres Ablaufdiagramm, welches alternativ zum Schritt 4 den Schritt 16 der Homogenisierung zeigt. Die Homogenisierung hat einen Einfluss auf die Feinkƶrnigkeit des angestrebten EndgefĆ¼ges des Bandes oder fertigen Bauteils. Um die Feinkƶrnigkeit des GefĆ¼ges weiter zu verbessern, wird das Homogenisieren mehrstufig ausgefĆ¼hrt. So wird anstelle des Schrittes 4 in Fig. 1 in Fig. 2 ein Homogenisierungsschritt 16 durchgefĆ¼hrt. Der Homogenisierungsschritt 16 weist zunƤchst eine erste Homogenisierungsphase, Schritt 18, auf, bei welcher der gefrƤste oder ungefrƤste Walzbarren auf eine Temperatur von 550Ā°C bis 600Ā°C fĆ¼r mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h erhitzt wird. In einem nƤchsten Schritt 20 wird der so aufgeheizte Walzbarren auf eine Temperatur von 450Ā°C bis 550Ā°C abgekĆ¼hlt und fĆ¼r mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h auf dieser Temperatur gehalten, was in Fig. 2 im Schritt 22 dargestellt ist. Fig. 2 now shows a further flow chart, which shows step 16 of the homogenization as an alternative to step 4. The homogenization has an influence on the fine grain of the desired final structure of the strip or finished component. In order to further improve the fine grain of the structure, the homogenization is carried out in several stages. So instead of step 4 in Fig. 1 in Fig. 2 a homogenization step 16 is carried out. The homogenization step 16 initially has a first homogenization phase, step 18, in which the milled one or unmilled rolled ingot is heated to a temperature of 550 Ā° C to 600 Ā° C for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. In a next step 20, the roll bar heated in this way is cooled to a temperature of 450 Ā° C. to 550 Ā° C. and kept at this temperature for at least 0.5 h, preferably at least 2 h Fig. 2 is shown in step 22.

Alternativ kann der Walzbarren nach dem ersten Hƶmogenisierungsschritt 18 auch in einem Schritt 24 auf Raumtemperatur abgekĆ¼hlt und in einem nachfolgenden Schritt 26 auf die Temperatur fĆ¼r das zweite Homogenisieren angewƤrmt werden. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn der Walzbarren zwischen dem Homogenisierungsschritt gelagert werden muss. Optional kann diese Phase bei Raumtemperatur dazu verwendet werden, den Walzbarren an Ober- und Unterseite zu frƤsen, Schritt 28. Nach dem zweiten Homogenisierungsschritt 22 erfolgt das Warmwalzen wie in Fig. 1 dargestellt mit den dort angegebenen Parametern. Es hat sich gezeigt, dass die mehrstufige Homogenisierung, insbesondere die zweistufige Homogenisierung zu einem feineren GefĆ¼ge im Endprodukt fĆ¼hrt.Alternatively, after the first homogenization step 18, the rolled ingot can also be cooled to room temperature in a step 24 and heated to the temperature for the second homogenization in a subsequent step 26. This is necessary, for example, if the rolled bar has to be stored between the homogenization step. Optionally, this phase can be used at room temperature to mill the billet on the top and bottom, step 28. After the second homogenization step 22, the hot rolling is carried out as in FIG Fig. 1 shown with the parameters specified there. It has been shown that the multi-stage homogenization, in particular the two-stage homogenization, leads to a finer structure in the end product.

Der erfindungsgemƤƟe Effekt der Bereitstellung einer mittelfesten und sehr hoch umformbaren Aluminiumlegierung bzw. eines Aluminiumlegierungsbandes wurde anhand von 10 AusfĆ¼hrungsbeispielen nachgewiesen.The effect according to the invention of providing a medium-strength and very highly formable aluminum alloy or an aluminum alloy strip was demonstrated on the basis of 10 exemplary embodiments.

ZunƤchst wurden 10 verschiedene Walzbarren bestehend aus unterschiedlichen Legierungen im DC-Strangguss gegossen. Die Ober- und Unterseiten der Walzbarren wurden nach dem GieƟen entsprechend dem Schritt 12 gefrƤst. AnschlieƟend erfolgte eine zweistufige Homogenisierung, bei welcher zunƤchst die Walzbarren fĆ¼r 3,5 h bei 600Ā°C und anschlieƟend fĆ¼r 2 h bei 500Ā°C gehalten wurden. Unmittelbar nach dem Homogenisieren wurden die Walzbarren direkt bei ca 500Ā°C zu einem Aluminiumlegierungswarmband mit einer Dicke von 8 mm warmgewalzt. Das 8 mm dicke Warmband wurde schlieƟlich ohne ZwischenglĆ¼hung jeweils auf eine Enddicke von 1,5 mm kaltgewalzt, d. h. mit einem Abwalzgrad von mehr als 70%. Die rekristallisierende SchlussweichglĆ¼hung der kaltgewalzten AluminiumlegierungsbƤnder mit einer Dicke von 1,5 mm erfolgte fĆ¼r 1 h bei 350Ā°C in einem Kammerofen. Die verschiedenen, getesteten Aluminiumlegierungen zeigt Tabelle 1. Tabelle 1 (V):Vergleich (E):Erfindung Aluminiumlegierungsbestandteile in Gew.-%, Variante Si Fe Cu Mn Mg Cr 1 V 0,66 0,66 0,26 0,7 0,62 0,14 2 V 0,53 0,46 0,19 0,52 0,44 0,13 3 V 0,67 0,66 0,27 0,69 0,61 0,0005 4 V 0,73 0,68 0,0016 1,0 0,67 0,0002 5 E 0,72 0,69 0,0016 0,74 0,66 0,0006 6 E 0,67 0,65 0,07 0,69 0,61 0,0005 7 E 0,72 1,0 0,0017 0,72 0,66 0,0004 8 E 0,8 0,68 0,0015 0,72 0,63 0,0003 9 V 0,4 0,41 0,004 0,47 0,41 0,001 10 V 0,5 0,27 0,0013 0,66 0,42 0,0008 First, 10 different rolled bars consisting of different alloys were cast in DC continuous casting. The upper and lower sides of the billets were milled according to step 12 after casting. This was followed by a two-stage homogenization, in which the rolling bars were first kept at 600 Ā° C. for 3.5 h and then at 500 Ā° C. for 2 h. Immediately after homogenization, the rolled bars were hot-rolled directly at about 500 Ā° C. to form an aluminum alloy hot strip with a thickness of 8 mm. The 8 mm thick hot strip was finally cold rolled to a final thickness of 1.5 mm without intermediate annealing, ie with a rolling degree of more than 70%. The recrystallizing final soft annealing of the cold-rolled aluminum alloy strips with a thickness of 1.5 mm was carried out for 1 h at 350 Ā° C. in a chamber furnace. The various aluminum alloys tested are shown in Table 1. Table 1 (V): Comparison (E): Invention Aluminum alloy components in% by weight, variant Si Fe Cu Mn Mg Cr 1 V 0.66 0.66 0.26 0.7 0.62 0.14 2nd V 0.53 0.46 0.19 0.52 0.44 0.13 3rd V 0.67 0.66 0.27 0.69 0.61 0.0005 4th V 0.73 0.68 0.0016 1.0 0.67 0.0002 5 E 0.72 0.69 0.0016 0.74 0.66 0.0006 6 E 0.67 0.65 0.07 0.69 0.61 0.0005 7 E 0.72 1.0 0.0017 0.72 0.66 0.0004 8th E 0.8 0.68 0.0015 0.72 0.63 0.0003 9 V 0.4 0.41 0.004 0.47 0.41 0.001 10th V 0.5 0.27 0.0013 0.66 0.42 0.0008

Die Varianten 1 bis 4 sowie 9 und 10 sind Vergleichsbeispiele, welche nicht der erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung entsprechen. Die AusfĆ¼hrungsbeispiele 5 bis 8 entsprechen dagegen der erfindungsgemƤƟ beanspruchten Aluminiumlegierungszusammensetzungen.Variants 1 to 4 and 9 and 10 are comparative examples which do not correspond to the aluminum alloy according to the invention. The exemplary embodiments 5 to 8, on the other hand, correspond to the aluminum alloy compositions claimed according to the invention.

An den so hergestellten, kalt gewalzten AluminiumlegierungsbƤndern wurden sowohl die Streckgrenze Rp0,2, die Zugfestigkeit Rm, die GleichmaƟdehnung Ag, die Bruchdehnung A80mm und die beim Streckziehen erreichte Tiefung SZ 32 in Millimeter gemessen. Die Werte fĆ¼r die Dehngrenze Rp0,2 sowie die Zugfestigkeit Rm wurden im Zugversuch senkrecht zur Walzrichtung des Blechs nach DIN EN ISO 6892-1:2009 gemessen. GemƤƟ derselben Norm wurden die GleichmaƟdehnung Ag sowie die Bruchdehnung A80mm in Prozent gemessen jeweils senkrecht zur Walzrichtung des Blechs mit einer Flachzug-Probe nach DIN EN ISO 6892-1:2009, Anhang B, Form 2. Das Umformverhalten kann darĆ¼ber hinaus beispielsweise in einem Streckziehversuch SZ 32 durch eine TiefungsprĆ¼fung nach Erikson (DIN EN ISO 20482) gemessen werden, bei welcher ein PrĆ¼fkƶrper gegen das Blech gedrĆ¼ckt wird, so dass es zu einer Kaltverformung kommt. WƤhrend der Kaltverformung werden die Kraft sowie der Stempelweg des PrĆ¼fkƶrpers gemessen, bis es zu einem Lastabfall, welcher die Bildung eines Risses als Ursache hat, kommt. In den vorliegenden AusfĆ¼hrungsbeispielen wurde die TiefungsprĆ¼fung mit einem auf die Blechdecke abgestimmten Stempelkopfdurchmesser von 32 mm und Matrizendurchmesser von 35,4 mm unter Zuhilfenahme einer Teflon-Ziehfolie zur Reduzierung der Reibung durchgefĆ¼hrt. Die Ɯbersicht der Ergebnisse ist in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Variante M:Vergleich (E):Erfindung R p0,2 N/mm2 R m N/mm2 A g % A 80mm % SZ 32 mm 1 V 65 145 19,6 26,5 15,8 2 V 52 131 21,9 30,3 16,2 3 V 60 135 22,7 30,3 16,4 4 V 51 122 22,3 33,5 15,6 5 E 48 112 23,1 35,3 16,0 6 E 47 118 23,5 35,0 16,5 7 E 50 120 23,4 36,2 16,1 8 E 47 112 23,8 36,6 15,0 9 V 41 98 23,6 37,9 16,5 10 V 41 102 24,2 38,0 16,3 The yield strength R p0.2 , the tensile strength R m , the uniform elongation A g , the elongation at break A 80 mm and the depression SZ 32 achieved during stretch drawing were measured in millimeters on the cold-rolled aluminum alloy strips produced in this way. The values for the yield strength R p0.2 and the tensile strength R m were measured in the tensile test perpendicular to the rolling direction of the sheet according to DIN EN ISO 6892-1: 2009. According to the same standard, the uniform elongation A g and the elongation at break A 80mm in percent were measured perpendicular to the rolling direction of the sheet with a flat tensile test according to DIN EN ISO 6892-1: 2009, Appendix B, Form 2. The forming behavior can also be measured, for example, in a stretch drawing test SZ 32 can be measured by a deepening test according to Erikson (DIN EN ISO 20482) which a test specimen is pressed against the sheet so that cold deformation occurs. During the cold deformation, the force and the ram path of the test specimen are measured until there is a load drop, which is caused by the formation of a crack. In the present exemplary embodiments, the cupping test was carried out with a punch head diameter of 32 mm and die diameter of 35.4 mm, matched to the sheet metal ceiling, with the aid of a Teflon drawing film to reduce the friction. The overview of the results is shown in Table 2. Table 2 variant M: Comparison (E): Invention R p0.2 N / mm 2 R m N / mm 2 A g % A 80mm % SZ 32 mm 1 V 65 145 19.6 26.5 15.8 2nd V 52 131 21.9 30.3 16.2 3rd V 60 135 22.7 30.3 16.4 4th V 51 122 22.3 33.5 15.6 5 E 48 112 23.1 35.3 16.0 6 E 47 118 23.5 35.0 16.5 7 E 50 120 23.4 36.2 16.1 8th E 47 112 23.8 36.6 15.0 9 V 41 98 23.6 37.9 16.5 10th V 41 102 24.2 38.0 16.3

Die AusfĆ¼hrungsbeispiele zeigen durch den Vergleich beispielsweise der Variante 2 mit den erfindungsgemƤƟen Varianten 5 bis 8, dass eine zu starke Reduzierung der Gehalte Si, Fe, Mn, Mg mit einer Anhebung der Gehalte fĆ¼r Cu und Cr dazu fĆ¼hrt, dass zwar die Streckgrenzwerte oberhalb von 45 MPa verbleibt, allerdings die Bruchdehnung deutlich zurĆ¼ckgeht auf etwa 30 %. Dieser Effekt lƤsst sich auch nachweisen, wenn allein der Mn-Gehalt beispielsweise 1,0 % betrƤgt, was bereits die Bruchdehnung A80mm auf unter 35 % drĆ¼ckt, Variante 4. Die Varianten 9 und 10 zeigen den Effekt reduzierter Gehalte an Si, Fe, Mn und Mg. Die Vergleichsbeispiele 9 und 10 zeigen zwar eine sehr gute Bruchdehnung A80mm mit mehr als 35 %, allerdings liegt die Streckgrenze mit 41 MPa unterhalb der der erfindungsgemƤƟen AusfĆ¼hrungsbeispiele 5 bis 8.By comparing, for example, variant 2 with variants 5 to 8 according to the invention, the exemplary embodiments show that an excessive reduction in the contents Si, Fe, Mn, Mg with an increase in the contents for Cu and Cr leads to the fact that the yield strength values are above 45 MPa remains, but the elongation at break drops significantly to around 30%. This effect can also be demonstrated if the Mn content alone is, for example, 1.0%, which already pushes the elongation A 80mm to less than 35%, variant 4. Variants 9 and 10 show the effect of reduced Si, Fe, Mn and Mg. Comparative examples 9 and 10 show a very good elongation at break A 80 mm with more than 35%, but the yield strength of 41 MPa is below that of the exemplary embodiments 5 to 8 according to the invention.

Die erfindungsgemƤƟen AusfĆ¼hrungsbeispiele zeigten insbesondere bei starken Umformungen ein sehr gutes Umformverhalten, was an den sehr guten Streckziehergebnissen SZ 32 und den hohen Dehnungswerten sowohl bei der GleichmaƟdehnung Ag als auch bei der Bruchdehnung A80mm abgelesen werden kann. Hieran lƤsst sich erkennen, dass es insgesamt auf das Zusammenspiel der Legierungsgehalte Si, Fe, Mn, Mg ankommt, wobei die Komponenten Cr und Cu besonders niedrig gehalten werden mĆ¼ssen, vorzugsweise ist der Cu-Gehalt ā‰¤ 0,05 Gew.-%, bevorzugt ā‰¤ 0,01 Gew.-% und der Chromgehalt ā‰¤ 0,01 Gew.-%, bevorzugt ā‰¤ 0,001 Gew.-%. Gekoppelt mit der sehr guten KorrosionsbestƤndigkeit der AusfĆ¼hrungsbeispiele kƶnnen fĆ¼r Fahrzeuge Halbzeuge und Bauteile, insbesondere Strukturbauteile wie TĆ¼rinnenteile bereitgestellt werden, welche nicht nur die Spezifikationen des Anwendungsgebietes hinsichtlich mechanischer und chemischer Eigenschaften gewƤhrleisteen, sondern noch durch wenige Umformoperationen wirtschaftlich hergestellt werden kƶnnen.The exemplary embodiments according to the invention showed, in particular in the case of strong deformations, very good forming behavior, which can be seen from the very good stretch drawing results SZ 32 and the high elongation values for both the uniform elongation A g and the elongation at break A 80 mm . From this it can be seen that the interplay of the alloy contents Si, Fe, Mn, Mg is important, the components Cr and Cu having to be kept particularly low, the Cu content ā‰¤ 0.05% by weight being preferred ā‰¤ 0.01% by weight and the chromium content ā‰¤ 0.01% by weight, preferably ā‰¤ 0.001% by weight. Coupled with the very good corrosion resistance of the exemplary embodiments, semifinished products and components, in particular structural components such as interior door parts, can be provided for vehicles, which not only guarantee the specifications of the area of application with regard to mechanical and chemical properties, but can also be economically produced by a few forming operations.

Die AluminiumlegierungsbƤnder sind daher ideal geeignet, beispielsweise Strukturteile eines Kraftfahrzeugs, wie das in Fig. 3 dargestellte TĆ¼rinnenteile 30 bereitzustellen bzw. fĆ¼r deren Herstellung verwendet zu werden. Das TĆ¼rinnenteil ist aus einem Blech aus einer erfindungsgemƤƟen Aluminiumlegierung mit einer Dicke 1,5 mm gefertigt, welches lediglich durch Umformoperationen, jedoch ohne FĆ¼geoperationen einen Fensterrahmen bereitstellt.The aluminum alloy strips are therefore ideally suited, for example structural parts of a motor vehicle, such as that in Fig. 3 to provide shown door inner parts 30 or to be used for their manufacture. The inner door part is made from a sheet of aluminum alloy according to the invention with a thickness of 1.5 mm, which provides a window frame only by forming operations, but without joining operations.

Claims (7)

  1. Aluminium alloy for the manufacture of semi-finished products or components for motor vehicles, which comprises the following alloy components in % by weight:
    0.6% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.9%,
    0.6% ā‰¤ Fe ā‰¤ 1.0%,
    Cu ā‰¤ 0.1%,
    0.6% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.9%,
    0.5% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.8%,
    Cr ā‰¤ 0.05%,
    the remainder A1 and impurities, individually up to a maximum of 0.05% by weight, in total up to a maximum of 0.15% by weight.
  2. Aluminium alloy according to claim 1, characterised in that the alloy components Si, Fe, Mn and Mg have the following contents in % by weight: 0.7% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.9%,
    0.7% ā‰¤ Fe ā‰¤ 1.0%,
    0.7% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.9% and
    0.6% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.8%.
  3. Aluminium alloy according to claim 2, characterised in that the alloy components Si, Fe, Mn and Mg have the following contents in % by weight: 0.7% ā‰¤ Si ā‰¤ 0.8%,
    0.7% ā‰¤ Fe ā‰¤ 0.8%,
    0.7% ā‰¤ Mn ā‰¤ 0.8% and
    0.6% ā‰¤ Mg ā‰¤ 0.7%.
  4. Aluminium alloy according to one of the claims 1 to 3, characterised in that the aluminium alloy has the following Cr content in % by weight:
    Cr ā‰¤ 0.01%.
  5. Aluminium alloy according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the aluminium alloy has the following Cu content in % by weight:
    Cu ā‰¤ 0.05%.
  6. Structural component, in particular interior door part (30), of a motor vehicle comprising at least one formed sheet manufactured from an aluminium alloy according to one of the claims 1 to 5.
  7. Structural component according to claim 6, characterised in that the sheet is cut from a strip produced using a method for manufacturing a strip from an aluminium alloy according to one of the claims 1 to 5 with following method steps:
    - casting (2) of a rolling ingot,
    - homogenisation (4,16) at a temperature of between 500Ā°C and 600Ā°C for at least 0.5 h,
    - hot rolling (6) of the rolling ingot at temperatures of 280Ā°C to 500Ā°C to a thickness of 3 mm to 12 mm,
    - cold rolling (8) with or without intermediate annealing with a degree of reduction of at least 50%, preferably at least 70% to a final thickness of 0.2 mm to 5 mm and
    - final soft annealing (10) at 300Ā°C to 400Ā°C for at least 0.5h in a chamber furnace.
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