EP3178952B9 - High plasticity moderate strength aluminium alloy for manufacturing semi-finished products or components of motor vehicles - Google Patents

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EP3178952B9
EP3178952B9 EP17151174.4A EP17151174A EP3178952B9 EP 3178952 B9 EP3178952 B9 EP 3178952B9 EP 17151174 A EP17151174 A EP 17151174A EP 3178952 B9 EP3178952 B9 EP 3178952B9
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EP
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aluminium alloy
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aluminum alloy
rolling
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Dr. Simon Miller-Jupp
Dr. Henk-Jan BRINKMAN
Dr. Olaf Engler
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Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
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Definitions

  • the reduction of the Cu content to a maximum of 0.05% by weight, preferably a maximum of 0.01% by weight, has a similar effect, while at the same time the tendency to filiform corrosion or intergranular corrosion due to the reduction in the Cu content generally declining.
  • the homogenization at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. for at least 0.5 h, preferably at least 2 h ensures that a homogeneous structure is achieved the further processing of the billet is provided.
  • the hot rolling temperatures enable good recrystallization during hot rolling so that the structure is as fine-grained as possible after hot rolling. This fine-grain structure is only stretched by cold rolling and recrystallized again in the final soft annealing.
  • the cold rolling produces a particularly high number of dislocations in the structure, which in the final soft annealing produces a very fine-grain, fully recrystallized structure.
  • the degree of rolling of the final thickness before the final soft annealing must be at least 50%, preferably at least 70% of the desired final thickness.
  • the homogenization takes place in two stages, whereby the rolling billet is first heated to 550 ° C to 600 ° C for at least 0.5 h and then the rolling billet at 450 ° C to 550 ° for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. The billet is then hot rolled.
  • 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 point R p0.2 of at least 45 MPa and a uniform elongation A g of at least 23% and an elongation at break A 80mm of at least 35%.
  • the prerequisites are given that the aluminum alloy strip or sheet can be used for components in motor vehicles which, in addition to very good forming properties, also have very good Have resistance to intergranular corrosion or filiform corrosion. This also applies in particular to painted or coated components.
  • the stated object is achieved by a structural part of a motor vehicle, in particular an inner door part of a motor vehicle, comprising at least one formed sheet metal from a Aluminum alloy according to the invention solved.
  • the aluminum alloy according to the invention not only provides the required forming properties in the soft-annealed state, but also ensures the necessary corrosion resistance and strength of the structural parts at the same time.
  • 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 forming properties as well as the strength properties of the structural part can be achieved in a process-reliable manner with the method, so that an economical production of the structural parts that meet the stated requirements is possible.
  • the degree of rolling must be at least 50%, preferably at least 70%, in order to produce a sufficiently fine-grain structure during the final soft annealing.
  • the final soft annealing in which the strip recrystallizes again, takes place in the chamber furnace at 300 ° C. to 400 ° C., preferably at 330 ° C. to 370 ° C. in step 10.
  • inventive alloy components of Mg, Si, Fe and Mn it is used a continuous furnace for the production of the aluminum alloy strip is not possible, since other structures would be provided due to the different heating and cooling speeds.

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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 für Kraftfahrzeuge müssen abhängig von Ihrem Einsatzort und Einsatzzweck im Kraftfahrzeug unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Während der Herstellung der Halbzeuge und Bauteile für Kraftfahrzeuge sind die Umformeigenschaften der Aluminiumlegierung bzw. der daraus hergestellten Bänder und Bleche entscheidend. Beim späteren 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 decisive. When used later in a motor vehicle, the strength values, but also in particular the corrosion properties, play a significant role.

Beispielsweise werden bei Strukturteilen eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Türinnenteilen, die mechanischen Eigenschaften vorwiegend durch die Steifigkeit bestimmt, welche vor allem von der Formgebung der Türinnenteile abhängt. Demgegenüber hat beispielsweise die Zugfestigkeit einen eher untergeordneten Einfluss. Allerdings dürfen die verwendeten Werkstoffe für ein Türinnenteil auch nicht zu weich sein. Eine gute Umformbarkeit ist dagegen für die Einführung 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. Blechinnentürteile mit integriertem Fensterrahmenbereich. Solche Bauteile haben durch die Einsparung von Fügeoperationen erhebliche Kostenvorteile gegenüber einer beispielweise gefügten Aluminiumprofillösung für den Fensterrahmen. Ziel ist es beispielsweise Halbzeuge oder Bauteile einteilig aus einer Aluminiumlegierung herstellen zu können und dabei möglichst wenige Umformoperationen anzuwenden. Dies erfordert eine Maximierung des Umformverhaltens der einzusetzenden Aluminiumlegierung. Die für ähnliche Anwendungen gelegentlich eingesetzte Aluminiumlegierung vom Typ AA5005 (AlMg1) erfüllt diese Voraussetzungen nicht, da diese aufgrund von Verfestigungen beim Umformen kein ausreichendes Umformvermögen besitzt.For example, in the case of structural parts of a motor vehicle, such as door interior parts, the mechanical properties are predominantly determined by the rigidity, which primarily depends on the shape of the door interior parts. In contrast, tensile strength, for example, has a rather subordinate influence. However, the materials used for a door inner part must not be too soft either. 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. B. Sheet metal interior door parts with integrated window frame area. By saving joining operations, such components have considerable cost advantages compared to a joined aluminum profile solution for the window frame, for example. The aim is, for example, 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 deformation behavior of the aluminum alloy to be used. The aluminum alloy of the type AA5005 (AlMg1), which is occasionally used for similar applications, does not meet these requirements, as it does not have sufficient formability due to hardening during forming.

Eine weitere wichtige Rolle spielt die Korrosionsbeständigkeit, da Bauteile von Kraftfahrzeugen häufig Schwitzwasser, Spritzwasser und Kondenswasser ausgesetzt sind. Die zu verwendende Aluminiumlegierung sollte daher möglichst korrosionsbeständig, insbesondere im lackierten Zustand gegenüber interkristalliner Korrosion und gegen Filiform-Korrosion sein. Unter Filiform-Korrosion wird ein Korrosionstyp verstanden, der bei beschichteten Bauteilen auftritt und einen fadenförmigen 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 anfällig für Filiform-Korrosion. Die Legierung AA8006 ist damit für beschichtete, insbesondere lackierte Bauteile wie Türinnenteile weniger geeignet.Corrosion resistance plays a further important role, since components of motor vehicles are often exposed to condensation, splash water and condensation water. The aluminum alloy to be used should therefore be as resistant to corrosion as possible, especially in the lacquered state against intergranular corrosion and against filiform corrosion. Filiform corrosion is understood to be a type of corrosion that occurs in coated components and shows a thread-like course. Filiform corrosion occurs at high humidity in the presence of chloride ions. The aluminum alloy of the type AA8006 (AlFe1.5Mn 0.5) has sufficient strength and very high formability, but it is susceptible to filiform corrosion. The alloy AA8006 is therefore less suitable for coated, especially painted components such as door interior parts.

Aus der bisher noch nicht veröffentlichten 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 ≤ 0,8 %,
  • Si ≤ 0,5 %,
  • 0,9 % ≤ Mn ≤ 1,5 %,
  • Mg ≤ 0,25 %,
  • Cu ≤ 0,20 %,
  • Cr ≤ 0,05 %,
  • Ti ≤ 0,05 %,
  • V ≤ 0,05 %,
  • Zr ≤ 0,05 %,
From the not yet published international patent application of the applicant PCT / EP2014 / 053323 an aluminum alloy is known as an alternative to the aluminum alloy of the type AA8006, which has the following alloy components in% by weight:
  • Fe ≤ 0.8%,
  • Si ≤ 0.5%,
  • 0.9% ≤ Mn ≤ 1.5%,
  • Mg ≤ 0.25%,
  • Cu ≤ 0.20%,
  • Cr ≤ 0.05%,
  • Ti ≤ 0.05%,
  • V ≤ 0.05%,
  • Zr ≤ 0.05%,

Rest Aluminium, unvermeidliche Begleitelemente einzeln < 0,05 %, in Summe < 0,15 %, wobei die Summe der Mg und Cu-Gehalte folgende Relation erfüllt:
0,15 % ≤ Mg +Cu ≤ 0,25 %.
Remainder 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% ≤ Mg + Cu ≤ 0.25%.

Es hat sich gezeigt, dass auch diese Aluminiumlegierung insbesondere in Bezug auf deren Umformverhalten noch verbesserungswürdig ist. Darüber hinaus kann der hohe Mn-Gehalt zu Problemen beim Recycling dieser Aluminiumlegierung führen, wenn sie im Schrottkreislauf mit den in Automobilanwendungen üblicherweise eingesetzten Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX vermischt werden.It has been shown that this aluminum alloy, too, is still in need of improvement, particularly with regard to its deformation behavior. In addition, the high Mn content can lead to problems in the recycling 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.

Aus der JP 2006-152358 A ist eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Getränkedosen bekannt, welche eine gute Umformbarkeit und Festigkeit für Getränkedosen zeigt.From the JP 2006-152358 A an aluminum alloy for the production 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 für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die hoch-umformbar, mittelfest und sehr korrosionsbeständig ist. Darüber hinaus soll ein Strukturteil eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen werden.Proceeding 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 that is highly deformable, medium-strength and very corrosion-resistant. In addition, a structural part of a motor vehicle is to be proposed.

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

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

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

Anders als die bisherigen Ansätze geht die vorliegende Aluminiumlegierung von der Erkenntnis aus, dass Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX in weichgeglühtem Zustand eine sehr gute Umformbarkeit aufweisen. Allerdings waren sie für die bisherigen Anwendungen zu weich. Die Untergrenzen der zwangsweise vorgesehenen Legierungselemente von 0,6 Gew.-% für Si, 0,6 Gew.-% für Fe, 0,6 Gew.-% für Mn und 0,5 Gew.-% für Mg gewährleisten, dass die Aluminiumlegierung in weichgeglühtem Zustand ausreichende Festigkeiten bereitstellen kann. Die Obergrenzen von 0,9 Gew.-% für Si, 1,0 Gew.-% für Fe, 0,9 Gew.-% für Mn und 0,8 Gew.-% für 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 erhöhten Festigkeit kombiniert wird, ohne zu starke Einbußen in der Duktilität zu besitzen. Die Untersuchungen zeigten, dass die angegebene Aluminiumlegierung in weichgeglühtem Zustand die Anforderungen an die Umformbarkeit und insbesondere an die Korrosionsbeständigkeit erfüllen und damit für die Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen in Kraftfahrzeugen geeignet ist. Mit den genannten Bereichen der zwangsweise vorgesehenen Legierungselemente Si, Fe, Mn und Mg fällt die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung in die Klasse der Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX. Das ermöglicht eine verbesserte Rezyklierbarkeit dieser Aluminiumlegierung, wenn sie im Schrottkreislauf mit den in Automobilanwendungen üblicherweise eingesetzten Al-Mg-Si-Legierungen vom Legierungstyp AA6XXX vermischt werden.In contrast to the previous approaches, the present aluminum alloy is based on the knowledge that Al-Mg-Si alloys of the alloy type AA6XXX have very good formability in the soft-annealed state. However, they were too soft for previous applications. The lower limits of the mandatory alloying 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 can provide sufficient strengths in the soft annealed state. 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 hence the deformation behavior is worsened. For the same reason, the alloying elements Cu are also 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 deformation 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 specified aluminum alloy in the soft-annealed state meets the requirements for formability and in particular for corrosion resistance and is therefore suitable for the production of semi-finished products or components in motor vehicles. With the aforementioned ranges of the mandatory 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 that are commonly used in automotive applications.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung weisen die Legierungsbestandteile Si, Fe, Mn und Mg die folgenden Anteile in Gew.-% auf:

  • 0,7 % ≤ Si ≤ 0,9 %,
  • 0,7 % ≤ Fe ≤ 1,0 %,
  • 0,7 % ≤ Mn ≤ 0,9 % und
  • 0,6 % ≤ Mg ≤ 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% ≤ Si ≤ 0.9%,
  • 0.7% ≤ Fe ≤ 1.0%,
  • 0.7% ≤ Mn ≤ 0.9% and
  • 0.6% ≤ Mg ≤ 0.8%.

Durch die Anhebung der unteren Grenzen für 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 Bänder zu verschlechtern.Raising the lower limits for Si, Fe, Mn and Mg ensures that the strength of the aluminum alloy increases even further without impairing the deformation behavior or the elongation at break of the soft sheets or strips made of aluminum alloy.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen 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 % ≤ Si ≤ 0,8 %,
  • 0,7 % ≤ Fe ≤ 0,8 %,
  • 0,7 % ≤ Mn ≤ 0,8 % und
  • 0,6 % ≤ Mg ≤ 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% ≤ Si ≤ 0.8%,
  • 0.7% ≤ Fe ≤ 0.8%,
  • 0.7% ≤ Mn ≤ 0.8% and
  • 0.6% ≤ Mg ≤ 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 in relation to the alloy components Si, Fe, Mn and Mg provides a very good compromise between the strength achieved and the elongation at break. H. Forming properties of the aluminum alloy is achieved.

Zwar hat die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung gute Korrosionseigenschaften, allerdings kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aluminiumlegierung die Beständigkeit 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.-% übersteigt.Although the aluminum alloy according to the invention has good corrosion properties, according to a further embodiment of the aluminum alloy, the resistance to intergranular corrosion can be further improved in that the Si content of the alloy exceeds the Mg content by a maximum of 0.2% by weight, preferably by a maximum of 0.1% by weight.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen 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 a maximum of 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 even in very low concentrations.

Einen ähnlichen 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 zurückgeht.The reduction of the Cu content to a maximum of 0.05% by weight, preferably a maximum of 0.01% by weight, has a similar effect, while at the same time the tendency to filiform corrosion or intergranular corrosion due to the reduction in the Cu content generally declining.

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

  • Gießen eines Walzbarrens,
  • Homogenisieren bei einer Temperatur zwischen 500°C und 600°C für mindestens 0,5 h
  • Warmwalzen des Walzbarrens bei Temperaturen von 280°C bis 500° C, vorzugsweise bei Temperaturen von 300°C bis 400°C auf eine Dicke von 3 mm bis 12 mm,
  • Kaltwalzen mit oder ohne Zwischenglühung mit einem Abwalzgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70% auf eine Enddicke von 0,2 mm bis 5 mm und
  • Schlussweichglühung bei 300°C bis 400°C, bevorzugt 330°C bis 370°C für 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:
  • Pouring a rolling ingot,
  • Homogenize at a temperature between 500 ° C and 600 ° C for at least 0.5 h
  • Hot rolling of the billet at temperatures of 280 ° C to 500 ° C, preferably at temperatures of 300 ° C to 400 ° C, to a thickness of 3 mm to 12 mm,
  • Cold rolling with or without intermediate annealing with a degree of rolling 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 ° C. to 400 ° C., preferably 330 ° C. to 370 ° C. for at least 0.5 h, preferably at least 2 h in a chamber furnace.

Nach dem Gießen sorgt die Homogenisierung bei einer Temperatur von 500°C bis 600°C für mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h dafür, dass ein homogenes Gefüge für die weitere Verarbeitung des Walzbarrens bereitgestellt wird. Die Warmwalztemperaturen ermöglichen dabei eine gute Rekristallisation während des Warmwalzens, sodass das Gefüge nach dem Warmwalzen möglichst feinkörnig ist. Durch das Kaltwalzen wird dieses feinkörnige Gefüge lediglich gestreckt und im Schlussweichglühen erneut rekristallisiert. Bei einer Fertigung ohne Zwischenglühung wird durch das Kaltwalzen eine besonders hohe Anzahl an Versetzungen in dem Gefüge erzeugt, welches bei der Schlussweichglühung ein sehr feinkörniges durchrekristallisiertes Gefüge erzeugt. Hierzu muss der Abwalzgrad an Enddicke vor der Schlussweichglühung mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70 % auf die angestrebte Enddicke aufweisen.After casting, the homogenization at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. for at least 0.5 h, preferably at least 2 h, ensures that a homogeneous structure is achieved the further processing of the billet is provided. The hot rolling temperatures enable good recrystallization during hot rolling so that the structure is as fine-grained as possible after hot rolling. 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, the cold rolling produces a particularly high number of dislocations in the structure, which in the final soft annealing produces a very fine-grain, fully recrystallized structure. For this purpose, the degree of rolling of the final thickness before the final soft annealing must be at least 50%, preferably at least 70% of the desired final thickness.

Ein weiterer positiver Einfluss auf die Feinkörnigkeit des Gefüges kann dadurch erreicht werden, dass gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens die Homogenisierung zweistufig erfolgt, wobei der Walzbarren zunächst auf 550°C bis 600°C für mindestens 0,5 h erwärmt wird und anschließend der Walzbarren auf 450°C bis 550° für mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h gehalten wird. Anschließend wird der Walzbarren warmgewalzt.Another positive influence on the fine-grained structure of the structure can be achieved in that, according to a further embodiment of the method, the homogenization takes place in two stages, whereby the rolling billet is first heated to 550 ° C to 600 ° C for at least 0.5 h and then the rolling billet at 450 ° C to 550 ° for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. The billet is then hot rolled.

Die Korrosionseigenschaften können dadurch verbessert werden, dass der Walzbarren nach dem Gießen oder nach dem Homogenisieren auf der Ober- und Unterseite gefräst wird, um Verunreinigungen von der Ober- und Unterseite des Walzbarrens, welche die Korrosionsbeständigkeit negativ beeinflussen können, auszuschließen.The corrosion properties can be improved by milling the rolling bar on the top and bottom after casting or after homogenization in order to exclude impurities from the top and bottom of the rolling bar, which can negatively affect the corrosion resistance.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens eine Zwischenglühung nach einem ersten Kaltwalzen bei einer Temperatur von 300°C bis 400°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 330°C bis 370°C für mindestens 0,5 h erfolgen, wobei vor und nach der Zwischenglühung der Abwalzgrad mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 70 % beträgt. Durch die gewählten Abwalzgrade vor der Zwischenglühung bzw. nach der Zwischenglühung wird erreicht, dass das Gefüge während der Zwischenglühung ausreichend durchrekristallisiert. Die Zwischenglühungsdauer beträgt 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 ° C. to 400 ° C., preferably at a temperature of 330 ° C. to 370 ° C. for at least 0.5 h, with before and after the intermediate annealing, the degree of rolling 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 hours, preferably at least 2 hours.

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

Ein Aluminiumlegierungsband oder -blech kann aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung hergestellt werden, wobei das Band eine Dicke von 0,2 mm bis 5 mm besitzt und im weichgeglühten Zustand eine Streckgrenze Rp0.2 von mindestens 45 MPa sowie eine Gleichmaßdehnung 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 weichgeglühten Zustand sind die Voraussetzungen gegeben, dass das Aluminiumlegierungsband bzw. -blech für Bauteile im Kraftfahrzeug verwendet werden kann, welche neben sehr guten Umformeigenschaften auch eine sehr gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion bzw. Filiform-Korrosion aufweisen. Dies gilt insbesondere auch für 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 point R p0.2 of at least 45 MPa and a uniform elongation A g of at least 23% and an elongation at break A 80mm of at least 35%. In particular with the specified thickness of the strip in connection with the alloy composition and the resulting mechanical properties in the annealed state, the prerequisites are given that the aluminum alloy strip or sheet can be used for components in motor vehicles which, in addition to very good forming properties, also have very good Have resistance to intergranular corrosion or filiform corrosion. This also applies in particular to painted or coated components.

Insofern löst auch die Verwendung des Aluminiumlegierungsbandes zur Herstellung von Halbzeugen oder Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Strukturteile eines Kraftfahrzeugs, die oben genannte Aufgabe. Insbesondere Strukturteile können mit sehr großen Umformgraden hergestellt werden und sehr komplexe Formen annehmen ohne besonders komplizierte Umformoperationen zu benötigen. Insbesondere sind diese auch in lackierter Form besonders korrosionsbeständig, insbesondere gegen interkristalline Korrosion und Filiform-Korrosion.In this respect, the use of the aluminum alloy strip for the production of semi-finished products or components of a motor vehicle, in particular structural parts of a motor vehicle, also solves the above-mentioned problem. Structural parts in particular can be produced with very high degrees of deformation and take on very complex shapes without the need for particularly complicated deformation operations. In particular, they are particularly corrosion-resistant even in a painted form, in particular against intergranular corrosion and filiform corrosion.

Gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wird die aufgezeigte Aufgabe durch ein Strukturteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Türinnenteil eines Kraftfahrzeugs aufweisend mindestens ein umgeformtes Blech aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung gelöst. Wie bereits zuvor ausgeführt, haben die Untersuchungen gezeigt, dass die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung nicht nur die erforderlichen Umformeigenschaften in weichgeglühtem Zustand bereitstellt, sondern auch gleichzeitig die notwendige Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit der Strukturteile gewährleistet.According to a further teaching of the present invention, the stated object is achieved by a structural part of a motor vehicle, in particular an inner door part of a motor vehicle, comprising at least one formed sheet metal from a Aluminum alloy according to the invention solved. As already stated above, the investigations have shown that the aluminum alloy according to the invention not only provides the required forming properties in the soft-annealed state, but also ensures the necessary corrosion resistance and strength of the structural parts at the same time.

Um die optimalen Umformgrade zu erzielen, wird das erfindungsgemäße 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 können, sodass eine wirtschaftliche Produktion der Strukturteile, welche die genannten Voraussetzungen erfüllen, möglich ist.In order to achieve the optimum degree 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 forming properties as well as the strength properties of the structural part can be achieved in a process-reliable manner with the method, so that an economical production of the structural parts that meet the stated requirements is possible.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

  • Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbandes,
  • Fig. 2 ein Ablaufdiagramm für ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verfahrens und
  • Fig. 3 ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Strukturteils eines Kraftfahrzeugs.
Furthermore, the invention is to be explained in more detail using exemplary embodiments in conjunction with the drawing. The drawing shows in
  • Fig. 1 a flow chart of a first 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 Ausführungsbeispiel 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 500°C bis 600°C erwärmt und für mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h auf dieser Temperatur zur Homogenisierung gehalten. Der so homogenisierte Walzbarren wird anschließend bei einer Temperatur von 280°C bis 500°C, bevorzugt 300°C bis 400°G bis auf eine Enddicke von 3 bis 12 mm warmgewalzt. Anschließend erfolgt im Schritt 8 ein Kaltwalzen auf Enddicke, an welches sich eine rekristallisierende Schlussweichglühung gemäß Schritt 10 anschließt. Beim Kaltwalzen auf Enddicke in einem oder mehreren Stichen muss der Abwalzgrad mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70 % betragen, um bei der Schlussweichglühung ein ausreichend feinkörniges Gefüge zu erzeugen. Die Schlussweichglühung, bei welcher das Band erneut rekristallisiert, erfolgt im Kammerofen bei 300°C bis 400°C, bevorzugt bei 330°C bis 370°C im Schritt 10. Trotz der erfindungsgemäßen Legierungskomponenten von Mg, Si, Fe und Mn ist der Einsatz eines Durchlaufofens zur Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes nicht möglich, da aufgrund der unterschiedlichen Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten andere Gefüge bereit gestellt würden.A first exemplary embodiment in a schematic flow diagram is now shown Fig. 1 . In a first step 2, the rolling ingot is cast, for example in the DC continuous casting process or in the strip casting process. In process step 4, the bar is then heated to a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. and kept at this temperature for at least 0.5 h, preferably at least 2 h, for homogenization. The thus homogenized rolling ingot is then at a temperature of 280 ° C to 500 ° C, preferably 300 ° C to 400 ° G hot-rolled to a final thickness of 3 to 12 mm. This is followed by cold rolling to the final thickness in step 8, which is followed by 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-grain structure during the final soft annealing. The final soft annealing, in which the strip recrystallizes again, takes place in the chamber furnace at 300 ° C. to 400 ° C., preferably at 330 ° C. to 370 ° C. in step 10. Despite the inventive alloy components of Mg, Si, Fe and Mn, it is used a continuous furnace for the production of the aluminum alloy strip is not possible, since other structures would be provided due to the different heating and cooling speeds.

Alternativ zur Fertigung des Aluminiumlegierungsbandes ohne Zwischenglühung kann gemäß Schritt 14 auch eine Zwischenglühung in einem Kammerofen bei 300°C bis 400°C, vorzugsweise bei 330°C bis 370°C erfolgen, wobei sowohl vor der Zwischenglühung als auch nach der Zwischenglühung ein Abwalzgrad von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70% gewährleistet werden sollte, um die Feinkörnigkeit des Gefüges nach der rekristallisierenden Schlussweichglühung positiv zu beeinflussen. Optional kann nach dem Gießen des Walzbarrens in Schritt 2 auch ein Fräsen gemäß Schritt 12 der Ober- und Unterseite des Walzbarrens erfolgen, um den Einfluss von Verunreinigungen an den Rändern der Barren bei der Walzbarrenherstellung auf das fertige Produkt zu minimieren. Insbesondere hat dies einen positiven Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit der Bauteile.As an alternative to producing the aluminum alloy strip without intermediate annealing, intermediate annealing in a chamber furnace at 300 ° C to 400 ° C, preferably at 330 ° C to 370 ° C, can also be carried out in accordance with step 14, with a degree of rolling of at least 50%, preferably at least 70%, should be guaranteed in order to have a positive influence on the fine grain of the structure after the final recrystallizing annealing. Optionally, after the billet has been cast in step 2, the top and bottom sides of the billet can also be milled in accordance with step 12 in order to minimize the influence of impurities on the finished product at the edges of the billet during the production of the billet. 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 Feinkörnigkeit des angestrebten Endgefüges des Bandes oder fertigen Bauteils. Um die Feinkörnigkeit des Gefüges weiter zu verbessern, wird das Homogenisieren mehrstufig ausgeführt. So wird anstelle des Schrittes 4 in Fig. 1 in Fig. 2 ein Homogenisierungsschritt 16 durchgeführt. Der Homogenisierungsschritt 16 weist zunächst eine erste Homogenisierungsphase, Schritt 18, auf, bei welcher der gefräste oder ungefräste Walzbarren auf eine Temperatur von 550°C bis 600°C für mindestens 0,5 h, bevorzugt mindestens 2 h erhitzt wird. In einem nächsten Schritt 20 wird der so aufgeheizte Walzbarren auf eine Temperatur von 450°C bis 550°C abgekühlt und für 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 flowchart which, as an alternative to step 4, shows step 16 of the homogenization. The homogenization has an influence on the fine grain of the desired final structure of the strip or the 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 or unmilled rolling ingots is heated to a temperature of 550 ° C. to 600 ° C. for at least 0.5 h, preferably at least 2 h. In a next step 20, the rolling ingot heated in this way is cooled to a temperature of 450 ° C. to 550 ° C. and kept at this temperature for at least 0.5 h, preferably at least 2 h, which is shown in FIG Fig. 2 is shown in step 22.

Alternativ kann der Walzbarren nach dem ersten Hömogenisierungsschritt 18 auch in einem Schritt 24 auf Raumtemperatur abgekühlt und in einem nachfolgenden Schritt 26 auf die Temperatur für das zweite Homogenisieren angewärmt 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 fräsen, 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 Gefüge im Endprodukt führt.Alternatively, after the first homogenization step 18, the rolling 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 rolling billet has to be stored between the homogenization step. Optionally, this phase can be used at room temperature to mill the rolling billet on the top and bottom, step 28. After the second homogenization step 22, hot rolling takes place 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 erfindungsgemäße Effekt der Bereitstellung einer mittelfesten und sehr hoch umformbaren Aluminiumlegierung bzw. eines Aluminiumlegierungsbandes wurde anhand von 10 Ausführungsbeispielen nachgewiesen.The inventive effect of providing a medium-strength and very highly deformable aluminum alloy or an aluminum alloy strip was demonstrated on the basis of 10 exemplary embodiments.

Zunächst wurden 10 verschiedene Walzbarren bestehend aus unterschiedlichen Legierungen im DC-Strangguss gegossen. Die Ober- und Unterseiten der Walzbarren wurden nach dem Gießen entsprechend dem Schritt 12 gefräst. Anschließend erfolgte eine zweistufige Homogenisierung, bei welcher zunächst die Walzbarren für 3,5 h bei 600°C und anschließend für 2 h bei 500°C gehalten wurden. Unmittelbar nach dem Homogenisieren wurden die Walzbarren direkt bei ca 500°C zu einem Aluminiumlegierungswarmband mit einer Dicke von 8 mm warmgewalzt. Das 8 mm dicke Warmband wurde schließlich ohne Zwischenglühung jeweils auf eine Enddicke von 1,5 mm kaltgewalzt, d. h. mit einem Abwalzgrad von mehr als 70%. Die rekristallisierende Schlussweichglühung der kaltgewalzten Aluminiumlegierungsbänder mit einer Dicke von 1,5 mm erfolgte für 1 h bei 350°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 rolling bars consisting of different alloys were cast using continuous DC casting. The top and bottom sides of the billets were milled according to step 12 after casting. This was followed by a two-stage homogenization, in which the rolling slabs were initially held at 600 ° C. for 3.5 hours and then at 500 ° C. for 2 hours. Immediately after homogenization, the billets were hot-rolled directly at approx. 500 ° 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 degree of rolling of more than 70%. The final recrystallizing annealing of the cold-rolled aluminum alloy strips with a thickness of 1.5 mm was carried out for 1 h at 350 ° 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 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 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 6th E. 0.67 0.65 0.07 0.69 0.61 0.0005 7th 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 10 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 erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung entsprechen. Die Ausführungsbeispiele 5 bis 8 entsprechen dagegen der erfindungsgemäß beanspruchten Aluminiumlegierungszusammensetzungen.Variants 1 to 4 as well as 9 and 10 are comparative examples which do not correspond to the aluminum alloy according to the invention. 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 Aluminiumlegierungsbändern wurden sowohl die Streckgrenze Rp0,2, die Zugfestigkeit Rm, die Gleichmaßdehnung Ag, die Bruchdehnung A80mm und die beim Streckziehen erreichte Tiefung SZ 32 in Millimeter gemessen. Die Werte für die Dehngrenze Rp0,2 sowie die Zugfestigkeit Rm wurden im Zugversuch senkrecht zur Walzrichtung des Blechs nach DIN EN ISO 6892-1:2009 gemessen. Gemäß derselben Norm wurden die Gleichmaßdehnung 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 darüber hinaus beispielsweise in einem Streckziehversuch SZ 32 durch eine Tiefungsprüfung nach Erikson (DIN EN ISO 20482) gemessen werden, bei welcher ein Prüfkörper gegen das Blech gedrückt wird, so dass es zu einer Kaltverformung kommt. Während der Kaltverformung werden die Kraft sowie der Stempelweg des Prüfkörpers gemessen, bis es zu einem Lastabfall, welcher die Bildung eines Risses als Ursache hat, kommt. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wurde die Tiefungsprüfung 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 durchgeführt. Die Übersicht 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 On the cold-rolled aluminum alloy strips produced in this way, the yield point R p0.2 , the tensile strength R m , the uniform elongation A g , the elongation at break A 80 mm and the indentation SZ 32 achieved during stretch drawing were measured in millimeters. 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 in accordance with DIN EN ISO 6892-1: 2009. In accordance with the same standard, the uniform elongation A g and the elongation at break A 80mm were measured in percent in each case 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 deformation behavior can also be, for example, in a stretching test SZ 32 are measured by a cupping test according to Erikson (DIN EN ISO 20482) which a test body is pressed against the sheet metal, so that it comes to a cold deformation. During the cold deformation, the force and the stamp travel 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 a die diameter of 35.4 mm, matched to the sheet metal ceiling, with the aid of a Teflon drawing film to reduce 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 2 V. 52 131 21.9 30.3 16.2 3 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 6th E. 47 118 23.5 35.0 16.5 7th 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 10 V. 41 102 24.2 38.0 16.3

Die Ausführungsbeispiele zeigen durch den Vergleich beispielsweise der Variante 2 mit den erfindungsgemäßen Varianten 5 bis 8, dass eine zu starke Reduzierung der Gehalte Si, Fe, Mn, Mg mit einer Anhebung der Gehalte für Cu und Cr dazu führt, dass zwar die Streckgrenzwerte oberhalb von 45 MPa verbleibt, allerdings die Bruchdehnung deutlich zurückgeht auf etwa 30 %. Dieser Effekt lässt sich auch nachweisen, wenn allein der Mn-Gehalt beispielsweise 1,0 % beträgt, was bereits die Bruchdehnung A80mm auf unter 35 % drückt, 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 erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele 5 bis 8.By comparing variant 2 with variants 5 to 8 according to the invention, for example, the exemplary embodiments show that an excessive reduction in the contents of Si, Fe, Mn, Mg with an increase in the contents for Cu and Cr leads to the yield limit values being 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 at break A 80mm to below 35%, variant 4. Variants 9 and 10 show the effect of reduced contents of Si, Fe, Mn and Mg. Although comparative examples 9 and 10 show a very good elongation at break A 80 mm of more than 35%, the yield point, at 41 MPa, is below that of exemplary embodiments 5 to 8 according to the invention.

Die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele zeigten insbesondere bei starken Umformungen ein sehr gutes Umformverhalten, was an den sehr guten Streckziehergebnissen SZ 32 und den hohen Dehnungswerten sowohl bei der Gleichmaßdehnung Ag als auch bei der Bruchdehnung A80mm abgelesen werden kann. Hieran lässt 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 müssen, vorzugsweise ist der Cu-Gehalt ≤ 0,05 Gew.-%, bevorzugt ≤ 0,01 Gew.-% und der Chromgehalt ≤ 0,01 Gew.-%, bevorzugt ≤ 0,001 Gew.-%. Gekoppelt mit der sehr guten Korrosionsbeständigkeit der Ausführungsbeispiele können für Fahrzeuge Halbzeuge und Bauteile, insbesondere Strukturbauteile wie Türinnenteile bereitgestellt werden, welche nicht nur die Spezifikationen des Anwendungsgebietes hinsichtlich mechanischer und chemischer Eigenschaften gewährleisteen, sondern noch durch wenige Umformoperationen wirtschaftlich hergestellt werden können.The exemplary embodiments according to the invention showed very good deformation behavior, especially in the case of strong deformations, which can be read 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. It can be seen from this that the overall interplay of the alloy contents Si, Fe, Mn, Mg is important, with the components Cr and Cu having to be kept particularly low; the Cu content is preferably 0.05% by weight, preferred 0.01% by weight and the chromium content 0.01% by weight, preferably 0.001% by weight. Coupled with the very good corrosion resistance of the exemplary embodiments, semi-finished 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 application area with regard to mechanical and chemical properties, but can also be produced economically with a few forming operations.

Die Aluminiumlegierungsbänder sind daher ideal geeignet, beispielsweise Strukturteile eines Kraftfahrzeugs, wie das in Fig. 3 dargestellte Türinnenteile 30 bereitzustellen bzw. für deren Herstellung verwendet zu werden. Das Türinnenteil ist aus einem Blech aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung mit einer Dicke 1,5 mm gefertigt, welches lediglich durch Umformoperationen, jedoch ohne Fügeoperationen einen Fensterrahmen bereitstellt.The aluminum alloy strips are therefore ideally suited, for example structural parts of a motor vehicle, such as that in FIG Fig. 3 To provide illustrated door inner parts 30 or to be used for their production. The inner door part is made from sheet metal made of an aluminum alloy according to the invention with a thickness of 1.5 mm, which provides a window frame only through 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% ≤ Si ≤ 0.9%,
    0.6% ≤ Fe ≤ 1.0%,
    Cu ≤ 0.1%,
    0.6% ≤ Mn ≤ 0.9%,
    0.5% ≤ Mg ≤ 0.8%,
    Cr ≤ 0.05%,
    the remainder Al 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% ≤ Si ≤ 0.9%,
    0.7% ≤ Fe ≤ 1.0%,
    0.7% ≤ Mn ≤ 0.9% and
    0.6% ≤ Mg ≤ 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% ≤ Si ≤ 0.8%,
    0.7% ≤ Fe ≤ 0.8%,
    0.7% ≤ Mn ≤ 0.8% and
    0.6% ≤ Mg ≤ 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 ≤ 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 ≤ 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 500°C and 600°C for at least 0.5 h,
    - hot rolling (6) of the rolling ingot at temperatures of 280°C to 500°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 300°C to 400°C for at least 0.5h in a chamber furnace.
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