EP3690076A1 - Method for producing a metal sheet or strip made from aluminum alloy and a metal sheet, strip or moulded part produced thereby - Google Patents

Method for producing a metal sheet or strip made from aluminum alloy and a metal sheet, strip or moulded part produced thereby Download PDF

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EP3690076A1
EP3690076A1 EP19154632.4A EP19154632A EP3690076A1 EP 3690076 A1 EP3690076 A1 EP 3690076A1 EP 19154632 A EP19154632 A EP 19154632A EP 3690076 A1 EP3690076 A1 EP 3690076A1
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EP
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weight
sheet
strip
particles
rolling
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EP19154632.4A
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Amag Rolling GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sheet or strip from an aluminum alloy and a sheet, strip or molded part produced thereby.
  • Al-Mg-Mn alloys are therefore only suitable to a limited extent, for example, for outer skin parts in body construction, where ssf (strech strain free) quality or ffa (low flow figure) quality, i.e. freedom or reduction of type A flow figures, is required.
  • the process should be easy to use and reproducible.
  • the sheet or strip in the process is made of an aluminum alloy with the composition, namely from 2.0 to 5.5% by weight of magnesium (Mg), from 0.2 to 1.2% by weight of manganese (Mn), optionally up to 0.45% by weight silicon (Si), optionally up to 0.55% by weight iron (Fe), optionally up to 0.35% by weight chromium (Cr), optionally up to 0.2% by weight % Titanium (Ti), optionally up to 0.2% by weight silver (Ag), optionally up to 4.0% by weight zinc (Zn), optionally up to 0.8% by weight copper (Cu), optionally up to 0.8% by weight of zirconium (Zr), optionally up to 0.3% by weight of niobium (Nb), optionally up to 0.25% by weight of tantalum (Ta), optionally up to 0.05% by weight of vanadium (V) and the remainder aluminum and production-related inevitable impurities, each with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight of magnesium (M
  • the sheet or strip cold-rolled to the final thickness has at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m (measured according to the line-cutting method ASTM E112) - by the process steps before the heat treatment.
  • the at least casting and the cold rolling in particular after the intermediate annealing, are coordinated with one another in such a way that the sheet or strip has at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a sheet or strip with high strength and formability as well as ssf quality or ffa quality can be produced - if this sheet or strip has a mean crystal grain size D of ⁇ 60 ⁇ m after heat treatment (measured according to the ASTM E112 line cutting method) ) and the average crystal grain size D in mm and the number A of the first particles per mm 2 in the aluminum alloy the condition D ⁇ A > 1 , 8th fulfilled - for example in which the recrystallization annealing of the heat treatment is carried out in this way.
  • This method is also easy to use and, for example by means of water cooling for accelerated cooling, has the highest level of reproducibility in order to produce a sheet or strip in ssf quality or ffa quality.
  • the number of dislocations in the sheet or strip can be increased further in the process if D ⁇ A > 2nd is. Especially if D ⁇ A > 2nd , 5 the sheet or strip can meet comparatively high quality standards without the fear of flow figures, for example Lüders lines of type A, on the surface of the formed sheet or strip, even in the case of comparatively complex geometries or unfavorable plastic deformations.
  • the reproducibility of the method can be further improved if, in the heat treatment, the recrystallization annealing is carried out by holding at a temperature of 300 ° C. (degrees Celsius) or more, in particular up to 600 ° C. This can improve further if the recrystallization annealing at 450 ° C to 550 ° C he follows. In addition, this annealing temperature can be sufficient to prestress the structure sufficiently by accelerated cooling in order to produce those dislocations on the first particles which subsequently do not make it necessary to dislodge Lüders lines.
  • the heated sheet is accelerated at a cooling rate of at least 10 K / s (Kelvin per second), in particular at least 20 K / s or at least 50 K / s, this accelerated cooling to in particular below 180 ° C. , especially at room temperature.
  • K / s Kelvin per second
  • the billet is solidified while maintaining a cooling rate (or cooling rate) of ⁇ 2.5 ° C./s.
  • a cooling rate or cooling rate
  • the cooling rate is ⁇ 2 ° C / s or ⁇ 1 ° C / s or ⁇ 0.75 ° C / s.
  • a possible reduction in the average particle size can be absorbed by subsequent process steps, for example by cold rolling, to ensure an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m before the heat treatment.
  • the optional homogenization can be done by holding at 450 ° C to 550 ° C for at least 0.5 h.
  • Hot rolling can take place at 280 ° C to 550 ° C.
  • the cold rolling to the final thickness can take place with a degree of rolling from 10% to 65%, in particular from 20% to 50%.
  • a degree of rolling from 10% to 65%, in particular from 20% to 50%.
  • the cold rolling takes place after the intermediate annealing with a rolling degree of 10% to 65%, in particular 20% to 50%, in order to improve the reproducibility of the average particle size from 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the optional intermediate annealing can be done by holding at 300 ° C to 500 ° C.
  • the optional stabilization can be carried out by holding at 80 ° C to 120 ° C for at least 0.5 h.
  • An average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m before the heat treatment can be ensured in particular if the product of degree of rolling in% after intermediate annealing and cooling rate in ° C / s meets the condition 10 ⁇ degree of rolling * cooling rate ⁇ 50, in particular 20 ⁇ degree of rolling * Cooling rate ⁇ 45, fulfilled.
  • the intermetallic phase has an Al-Mn base, those dislocations can be created in the aluminum alloy on the basis of which flow figures can be avoided in a particularly stable manner.
  • the intermetallic phase is preferably of the Al 13 (Mn, Fe) 6 or Al 15 FeMn 3 Si 2 or Al 12 Mn or Al 6 Mn type. It is also conceivable that the primary phase forms the intermetallic phase in order to create a sufficient number of dislocations in cooperation with the heat treatment of the sheet or strip.
  • the aluminum alloy (with an Al-Mg-Mn base) is from 4.0 to 5.0% by weight of magnesium (Mg) and / or Has 0.2 to 0.5 wt .-% manganese (Mn).
  • the aluminum alloy additionally contains 2.0 to 4.0% by weight of zinc (Zn) (Al-Mg-Zn base).
  • This aluminum alloy can optionally have up to 0.8% by weight of copper (Cu).
  • the invention achieves the stated object with regard to the sheet or strip by the features of claim 8.
  • zirconium (Zr) optionally up to 0.3% by weight of niobium (Nb), optionally up to 0.25% by weight of tantalum (Ta) and the rest aluminum and Due to production-related unavoidable impurities with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight, an alloy composition is available with which sufficiently high strength and formability, an
  • the mean crystal grain size D according to the invention of 60 60 ⁇ m leads to the fact that the comparatively fine crystal grain of the sheet or strip enables high strength and formability.
  • the first particles present in the sheet or strip have a limited average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m, the average crystal grain size D in mm and the number A of the first Particles in the aluminum alloy per mm 2 the condition D ⁇ A > 1 , 8th Fulfills.
  • a sheet or strip made of an aluminum alloy preferably with an Al-Mg base (or Mg as one of the main alloy elements) in ssf-quality or ffa-quality, is created, which also has sufficient strength and formability, for example for outer skin parts in body construction can award.
  • the number of dislocations in the sheet or strip can be increased further if D ⁇ A > 2nd is. Especially if D ⁇ A > 2nd , 5 the sheet or strip can meet comparatively high quality standards without the fear of flow figures, for example Lüders lines of type A, on the surface of the formed sheet or strip, even in the case of comparatively complex geometries or unfavorable plastic deformations.
  • a sufficient number of dislocations in order to avoid flow figures on the formed sheet or strip can result if the crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations on each first particle. This can be achieved if the sheet or strip has been heat-treated by heating and then accelerated cooling such that the crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations for each first particle.
  • the number A of the first particles is preferably 10 10 particles / mm 2 , which can enable a sufficient distribution of the dislocations in the sheet metal or strip to avoid flow figures. This is particularly the case if the number A of the first particles is 25 25 particles / mm 2 , preferably 35 35 particles / mm 2 .
  • the intermetallic phase has an Al-Mn base, those dislocations can be created in the aluminum alloy that can be used to avoid stable flow figures.
  • the intermetallic phase is preferably of the Al 13 (Mn, Fe) 6 or Al 15 FeMn 3 Si 2 or Al 12 Mn or Al 6 Mn type. It is also conceivable that the primary phase forms the intermetallic phase in order to create a sufficient number of dislocations through the subsequent heat treatment of the sheet or strip.
  • the aluminum alloy contains 4.0 to 5.0% by weight of magnesium (Mg) and / or 0.2 to 0.5% by weight of manganese (Mn ) having.
  • the aluminum alloy additionally contains 2.0 to 4.0% by weight of zinc (Zn) (with an Al-Mg-Zn base).
  • This aluminum alloy can optionally have up to 0.8% by weight of copper (Cu).
  • the sheet or strip according to the invention can also be particularly suitable for producing a molded part, in particular a vehicle part, preferably a body part, by sheet metal forming.
  • a plate is preferably produced from the sheet or strip in order to be able to carry out a sheet metal forming process.
  • the aluminum alloy preferably has an Al-Mg base.
  • the sheet or strip can have an average crystal grain size D of ⁇ 50 ⁇ m, ⁇ 40 ⁇ m or ⁇ 30 ⁇ m.
  • the cooling rate (or cooling rate) ⁇ 2.4 ° C / s, ⁇ 2.3 ° C / s, ⁇ 2.2 ° C / s, ⁇ 2.1 ° C / s, ⁇ 2.0 ° C / s, ⁇ 1.9 ° C / s, ⁇ 1.8 ° C / s, ⁇ 1.7 ° C / s, ⁇ 1.6 ° C / s, ⁇ 1.5 ° C / s, ⁇ 1.4 ° C / s, ⁇ 1.3 ° C / s, ⁇ 1.2 ° C / s, ⁇ 1.1 ° C / s, ⁇ 1.0 ° C / s, ⁇ 0.9 ° C / s, ⁇ 0.8 ° C / s, ⁇ 0.7 ° C / s or ⁇ 0.6 ° C / s.
  • the strip can be separated into a split strip or into sheet metal or else cut off from the sheet or strip in order to form these semi-finished products, for example to form sheet metal.
  • Forming can be deep drawing, roll profiling, etc.
  • the aluminum alloy can be of the type, for example, EN AW-5083 or EN AW-5086 or EN AW-5182 or EN AW-5454 or EN AW-5457 or EN AW-5754.
  • a fine sheet A1 with a sheet thickness of 1.2 mm was produced from an alloy of the type AA5182 (Al-Mg-Mn base) with the chemical composition C1.
  • the production of the billet was solidified with a comparatively reduced cooling rate (or cooling rate), the rolling steps for hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2 mm) and the final heat treatment was carried out at 500 ° C. with subsequent water quenching.
  • the mean crystal grain size or final grain size of the thin sheet A1 was 15 ⁇ m (measured according to the line-cutting method ASTM E112) and in the intermetallic phase 44, the first having a mean particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m (measured according to the line-cutting method ASTM E112) Particles per mm 2 . These first particles were also comparatively rough.
  • the condition 10 ⁇ degree of rolling * cooling rate ⁇ 50 is met.
  • the criterion ( ⁇ D * A> 1.8) is met with a ⁇ D * A value of 5.4.
  • a tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A1.
  • the intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.
  • a sheet A2 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C2.
  • the billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 15% (from 1.41 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C subsequent water quenching.
  • the condition 10 ⁇ degree of rolling * cooling rate ⁇ 50 is met.
  • the average crystal grain size or final grain size of the fine sheet A1 after the heat treatment was found to be 35 ⁇ m and in the intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m. With a ⁇ D * A value of 2.24, the criterion ( ⁇ D * A> 1.8) is met. A tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A2. The intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.
  • a sheet A3 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C3.
  • the ingot was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps in hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 18% (from 1.46 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching.
  • the average crystal grain size or final grain size was 29 ⁇ m and in the intermetallic phase 14 first particles per mm 2 were found having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the condition 10 ⁇ degree of rolling * cooling rate ⁇ 50 is met.
  • Two sheets A4.1 and A4.2 with a sheet thickness of 1.2 mm were made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C4.
  • the rolling ingot was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C./s, and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 25% (from 1.60 mm to 1.2 mm).
  • the final heat treatment was carried out on sheet A4.1 at 500 ° C with subsequent water quenching.
  • the sheet A4.2 was finally heat-treated at 370 ° C with subsequent cooling in still air.
  • the average crystal grain size or final grain size of the two fine sheets A4.1 and A4.2 was 32 ⁇ m and in their intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m. With a ⁇ D * A value of 2.14, the criterion ( ⁇ D * A> 1.8) is met by both thin sheets A4.1 and A4.2.
  • Lüders lines appear on A4.2 thin sheet after deep drawing.
  • the slower cooling in still air did not allow a sufficient number of dislocations to form on the sheet A4.2 to prevent lines of wear.
  • the accelerated water cooling of the sheet A4.1 therefore meant that the intermetallic phase with the first particles could provide a sufficient number of dislocations to prevent Lüders lines from being formed.
  • a sheet A5 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C4.
  • the billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching.
  • the average crystal grain size or final grain size was 10 ⁇ m and in the intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a sheet A6.1 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy with an Al-Mg-Zn-Mn base with chemical composition D1.
  • the billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last roll pass during cold rolling was 18% (from 1.46 mm to 1.2 mm).
  • the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching. After the accelerated cooling, stabilization was carried out at 100 ° C for 3 h (hours).
  • the mean crystal grain size or final grain size was 28 ⁇ m and in the intermetallic phase there were 14 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the criterion ( ⁇ D * A> 1.8) is met with a ⁇ D * A value of 2.34.
  • the condition 10 ⁇ degree of rolling * cooling rate ⁇ 50 is met.
  • a tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A6.1.
  • the intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.
  • a sheet A6.2 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy with an Al-Mg-Zn-Mn base of chemical composition D1.
  • the billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme.
  • the last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching.
  • the average crystal grain size or final grain size was 10 ⁇ m and in the intermetallic phase there were 14 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • All of the exemplary embodiments according to the invention namely A1, A2, A3, A4.1 and A6.1, have in common that their crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations on each first particle.

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Abstract

Es werden ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs oder Bands aus einer Aluminiumlegierung sowie ein dadurch hergestelltes Blech, Band oder Formteil gezeigt. Eine raue Oberfläche und Fließfiguren können vermieden werden, wenn das kaltgewalzte Blech oder Band mit einer besonderen Zusammensetzung und Mikrostruktur einer Wärmebehandlung mit einem Rekristallisationsglühen mit nachfolgendem beschleunigtem Abkühlen unterworfen wird.A method for producing a sheet or strip from an aluminum alloy and a sheet, strip or molded part produced thereby are shown. A rough surface and flow figures can be avoided if the cold-rolled sheet or strip with a special composition and microstructure is subjected to a heat treatment with a recrystallization annealing followed by accelerated cooling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs oder Bands aus einer Aluminiumlegierung sowie ein dadurch hergestelltes Blech, Band oder Formteil.The invention relates to a method for producing a sheet or strip from an aluminum alloy and a sheet, strip or molded part produced thereby.

Um Festigkeit und Umformbarkeit bzw. Duktilität, insbesondere Tiefziehformbarkeit, an einer 5xxx-Aluminiumlegierung bzw. Aluminiumlegierung auf Al-Mg-Basis einzustellen, ist es bekannt, am Blech oder Band bzw. bei der Metallstruktur des Aluminiumlegierungsblechs oder -bands eine feinere mittlere Kristallkorngröße, nämlich von 60 µm oder nach der EP0507411A1 kleiner 50 µm, vorzusehen. Nachteilig besteht bei solch einer feineren Kristallkorngröße von 60 µm oder kleiner die Gefahr von Typ A Fließfiguren, nämlich Lüders-Linien, an der Oberfläche des plastisch verformten Blechs oder Bands. Al-Mg-Mn-Legierungen sind daher beispielsweise für Außenhautteile im Karosseriebau, bei denen ssf (strech strain free)-Qualität oder ffa (fließfigurenarme)-Qualität, also eine Freiheit oder Reduktion von Typ A Fließfiguren, gefordert wird, nur bedingt geeignet.In order to adjust the strength and formability or ductility, in particular deep-drawing formability, of a 5xxx aluminum alloy or aluminum alloy based on Al-Mg, it is known to use a finer average crystal grain size on the sheet or strip or in the metal structure of the aluminum alloy sheet or strip. namely from 60 µm or after EP0507411A1 smaller than 50 µm. With such a finer crystal grain size of 60 μm or smaller, there is the disadvantage of the risk of type A flow figures, namely Lüders lines, on the surface of the plastically deformed sheet or strip. Al-Mg-Mn alloys are therefore only suitable to a limited extent, for example, for outer skin parts in body construction, where ssf (strech strain free) quality or ffa (low flow figure) quality, i.e. freedom or reduction of type A flow figures, is required.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs oder Bands aus einer Aluminiumlegierung mit Mg als eines der Hauptlegierungselemente sowie ein Blech oder Band der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das vergleichswiese hohe Festigkeit und Umformbarkeit sowie ssf-Qualität oder ffa-Qualität aufweist. Zudem soll das Verfahren einfach in der Handhabung und reproduzierbar sein.It is therefore the object of the invention to provide a method for producing a sheet or strip from an aluminum alloy with Mg as one of the main alloying elements and a sheet or strip of the type described at the outset, which has relatively high strength and formability as well as SSF quality or ffa Quality. In addition, the process should be easy to use and reproducible.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1.The invention achieves the stated object with regard to the method by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist das Blech oder Band im Verfahren aus einer Aluminiumlegierung mit der Zusammensetzung, nämlich von 2,0 bis 5,5 Gew.-% Magnesium (Mg), von 0,2 bis 1,2 Gew.-% Mangan (Mn), optional bis 0,45 Gew.-% Silizium (Si), optional bis 0,55 Gew.-% Eisen (Fe), optional bis 0,35 Gew.-% Chrom (Cr), optional bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti), optional bis 0,2 Gew.-% Silber (Ag), optional bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn), optional bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu), optional bis 0,8 Gew.-% Zirkon (Zr), optional bis 0,3 Gew.-% Niob (Nb), optional bis 0,25 Gew.-% Tantal (Ta), optional bis 0,05 Gew.-% Vanadium (V) und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-%.According to the invention, the sheet or strip in the process is made of an aluminum alloy with the composition, namely from 2.0 to 5.5% by weight of magnesium (Mg), from 0.2 to 1.2% by weight of manganese (Mn), optionally up to 0.45% by weight silicon (Si), optionally up to 0.55% by weight iron (Fe), optionally up to 0.35% by weight chromium (Cr), optionally up to 0.2% by weight % Titanium (Ti), optionally up to 0.2% by weight silver (Ag), optionally up to 4.0% by weight zinc (Zn), optionally up to 0.8% by weight copper (Cu), optionally up to 0.8% by weight of zirconium (Zr), optionally up to 0.3% by weight of niobium (Nb), optionally up to 0.25% by weight of tantalum (Ta), optionally up to 0.05% by weight of vanadium (V) and the remainder aluminum and production-related inevitable impurities, each with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight.

Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte nach auf,

  • Gießen eines Walzbarrens,
  • Warmwalzen des Walzbarrens zu einem warmgewalzten Blech oder Band;
  • Kaltwalzen des warmgewalzten Blechs oder Bands auf eine Enddicke;
  • Wärmebehandlung des auf die Enddicke kaltgewalzten Blechs oder Bands, umfassend Rekristallisationsglühen mit nachfolgendem beschleunigtem Abkühlen;
The method has the following method steps according to
  • Casting a billet,
  • Hot rolling the billet into a hot rolled sheet or strip;
  • Cold rolling the hot rolled sheet or strip to a final thickness;
  • Heat treatment of the sheet or strip cold-rolled to the final thickness, comprising recrystallization annealing with subsequent accelerated cooling;

Optional kann das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweisen:

  • Homogenisieren des Walzbarrens;
  • Zwischenglühen des Blechs oder Bands beim Kaltwalzen des warmgewalzten Blechs oder Bands auf eine Enddicke
  • Stabilisieren des beschleunigt abgekühlten Blechs oder Bands bei der Wärmebehandlung;
The method can optionally have the following method steps:
  • Homogenizing the billet;
  • Intermediate annealing of the sheet or strip during cold rolling of the hot-rolled sheet or strip to a final thickness
  • Stabilizing the accelerated cooled sheet or strip during heat treatment;

Erfindungsgemäß weist vor der Wärmebehandlung das auf die Enddicke kaltwalzte Blech oder Band mindestens eine intermetallische Phase mit ersten Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) auf - dies durch die Verfahrensschritte vor der Wärmebehandlung. Beispielsweise in dem zumindest Gießen und das Kaltwalzen, insbesondere nach dem Zwischenglühen, derart aufeinander abgestimmt werden, dass das Blech oder Band mindestens eine intermetallische Phase mit ersten Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweist.According to the invention, before the heat treatment, the sheet or strip cold-rolled to the final thickness has at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 μm to 10 μm (measured according to the line-cutting method ASTM E112) - by the process steps before the heat treatment. For example, in the at least casting and the cold rolling, in particular after the intermediate annealing, are coordinated with one another in such a way that the sheet or strip has at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 μm to 10 μm.

Mit solch einer Zusammensetzung und Mikrostruktur ist ein Blech oder Band mit hoher Festigkeit und Umformbarkeit sowie ssf Qualität oder ffa Qualität herstellbar - und zwar, wenn dieses Blech oder Band nach der Wärmebehandlung eine mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 60 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) aufweist und die mittlere Kristallkorngröße D in mm und die Anzahl A der ersten Teilchen pro mm2 in der Aluminiumlegierung die Bedingung D ∗ A > 1 , 8

Figure imgb0001
erfüllt -beispielsweise in dem das Rekristallisationsglühen der Wärmebehandlung derart durchgeführt wird. Durch ein dem Rekristallisationsglühen nachfolgendes beschleunigtes Abkühlen, kommt es -bedingt durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten- zu inneren Spannungen im Gefüge - und zwar zwischen Aluminiummatrix und den ersten Teilchen der intermetallischen Phase, was für eine ausreichende Anzahl an freien Versetzungen bei den ersten Teilchen der intermetallischen Phase sorgt. Damit werden beim Umformen des Blechs oder Bands Lüderslinien-Versetzungen nicht notwendig oder nicht notwendigerweise ausgebildet. Dies auch bei ungünstigen Verformungen bzw. bei komplexen Geometrien am umgeformten Blech oder Band.With such a composition and microstructure, a sheet or strip with high strength and formability as well as ssf quality or ffa quality can be produced - if this sheet or strip has a mean crystal grain size D of ≤ 60 µm after heat treatment (measured according to the ASTM E112 line cutting method) ) and the average crystal grain size D in mm and the number A of the first particles per mm 2 in the aluminum alloy the condition D ∗ A > 1 , 8th
Figure imgb0001
 fulfilled - for example in which the recrystallization annealing of the heat treatment is carried out in this way. Due to the accelerated cooling following the recrystallization annealing, internal stresses in the structure arise - due to the different thermal expansion coefficients - between the aluminum matrix and the first particles of the intermetallic phase, which means a sufficient number of free dislocations for the first particles of the intermetallic phase Phase provides. Thus, when the sheet metal or strip is formed, misleading line displacements are not necessary or not necessarily formed. This also applies to unfavorable deformations or complex geometries on the formed sheet or strip.

Dieses Verfahren ist zudem einfach in der Handhabung und weist, beispielsweise durch eine Wasserabkühlung für das beschleunigte Abkühlen, höchste Reproduzierbarkeit auf, um ein Blech oder Band in ssf-Qualität oder ffa-Qualität herzustellen.This method is also easy to use and, for example by means of water cooling for accelerated cooling, has the highest level of reproducibility in order to produce a sheet or strip in ssf quality or ffa quality.

Die Anzahl an Versetzungen im Blech oder Band können im Verfahren weiter erhöht werden, wenn D ∗ A > 2

Figure imgb0002
ist. Insbesondere wenn D ∗ A > 2 , 5
Figure imgb0003
 ist, kann das Blech oder Band vergleichsweise hohen Qualitätsansprüchen genügen, ohne dass auch bei vergleichsweise komplexen Geometrien oder ungünstigen plastischen Verformungen Fließfiguren, beispielsweise Lüders-Linien des Typs A, an der Oberfläche des umgeformten Blechs oder Bands befürchtet werden müssen.The number of dislocations in the sheet or strip can be increased further in the process if D ∗ A > 2nd
Figure imgb0002
 is. Especially if D ∗ A > 2nd , 5
Figure imgb0003
 the sheet or strip can meet comparatively high quality standards without the fear of flow figures, for example Lüders lines of type A, on the surface of the formed sheet or strip, even in the case of comparatively complex geometries or unfavorable plastic deformations.

Das Verfahren kann in der Reproduzierbarkeit weiter verbessert werden, wenn bei der Wärmebehandlung das Rekristallisationsglühen durch Halten bei einer Temperatur von 300 °C (Grad Celsius) oder mehr, insbesondere bis 600°C, erfolgt. Dies kann sich weiter verbessern, wenn das Rekristallisationsglühen bei 450°C bis 550°C erfolgt. Zudem kann diese Glühtemperatur ausreichend sein, das Gefüge durch ein beschleunigtes Abkühlen ausreichend vorzuspannen, um jene Versetzungen an den ersten Teilchen zu erzeugen, die in weiterer Folge Lüderslinien-Versetzungen nicht notwendig machen.The reproducibility of the method can be further improved if, in the heat treatment, the recrystallization annealing is carried out by holding at a temperature of 300 ° C. (degrees Celsius) or more, in particular up to 600 ° C. This can improve further if the recrystallization annealing at 450 ° C to 550 ° C he follows. In addition, this annealing temperature can be sufficient to prestress the structure sufficiently by accelerated cooling in order to produce those dislocations on the first particles which subsequently do not make it necessary to dislodge Lüders lines.

Dies insbesondere dann, wenn das erwärmte Blech beschleunigt mit einer Abkühlrate von mindestens 10 K/s (Kelvin pro Sekunde), insbesondere mindestens 20 K/s oder mindestens 50 K/s, abgekühlt wird, wobei dieses beschleunigte Abkühlen auf insbesondere unter 180 °C, insbesondere auf Raumtemperatur erfolgen kann.This is particularly the case when the heated sheet is accelerated at a cooling rate of at least 10 K / s (Kelvin per second), in particular at least 20 K / s or at least 50 K / s, this accelerated cooling to in particular below 180 ° C. , especially at room temperature.

Für, in der mittleren Teilchengröße ausreichend groß ausgebildete ersten Teilchen kann gesorgt werden, wenn der Walzbarren unter Einhaltung einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von < 2,5°C/s zur Erstarrung gebracht wird. Dies kann weiter verbessert werden, wenn die Abkühlrate < 2°C/s oder < 1°C/s oder < 0.75°C/s beträgt. Außerdem kann damit eine eventuelle Reduktion der mittleren Teilchengröße durch nachfolgende Verfahrensschritte, beispielsweise durch das Kaltwalzen, abgefangen werden, eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm vor der Wärmebehandlung sicherzustellen.It is possible to ensure that the first particles are sufficiently large in the average particle size if the billet is solidified while maintaining a cooling rate (or cooling rate) of <2.5 ° C./s. This can be further improved if the cooling rate is <2 ° C / s or <1 ° C / s or <0.75 ° C / s. In addition, a possible reduction in the average particle size can be absorbed by subsequent process steps, for example by cold rolling, to ensure an average particle size of 5 μm to 10 μm before the heat treatment.

Zudem kann das optionale Homogenisieren durch Halten bei 450°C bis 550°C für mindestens 0,5 h erfolgten.In addition, the optional homogenization can be done by holding at 450 ° C to 550 ° C for at least 0.5 h.

Das Warmwalzen kann bei 280°C bis 550°C erfolgen.Hot rolling can take place at 280 ° C to 550 ° C.

Das Kaltwalzen auf die Enddicke, kann mit einem Abwalzgrad von 10% bis 65%, insbesondere von 20% bis 50%, erfolgt. Insbesondere kann es von Vorteil sein, wenn das Kaltwalzen nach dem Zwischenglühen mit einem Abwalzgrad von 10% bis 65%, insbesondere von 20% bis 50% erfolgt, um die Reproduzierbarkeit der mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm zu verbessern.The cold rolling to the final thickness can take place with a degree of rolling from 10% to 65%, in particular from 20% to 50%. In particular, it can be of advantage if the cold rolling takes place after the intermediate annealing with a rolling degree of 10% to 65%, in particular 20% to 50%, in order to improve the reproducibility of the average particle size from 5 µm to 10 µm.

Das optionale Zwischenglühen kann durch Halten bei 300°C bis 500°C erfolgen. Das optionale Stabilisieren kann durch Halten bei 80°C bis 120°C für mindestens 0,5 h erfolgt.The optional intermediate annealing can be done by holding at 300 ° C to 500 ° C. The optional stabilization can be carried out by holding at 80 ° C to 120 ° C for at least 0.5 h.

Eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm vor der Wärmebehandlung kann insbesondere dann sichergestellt werden, wenn das Produkt von Abwalzgrad in % nach dem Zwischenglühen und Abkühlrate in °C/s die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50, insbesondere 20 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 45, erfüllt.An average particle size of 5 µm to 10 µm before the heat treatment can be ensured in particular if the product of degree of rolling in% after intermediate annealing and cooling rate in ° C / s meets the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50, in particular 20 ≤ degree of rolling * Cooling rate ≤ 45, fulfilled.

Weist die intermetallische Phase eine Al-Mn-Basis auf, können jene Versetzungen in der Aluminiumlegierung geschaffen werden, anhand deren Fließfiguren besonders standfest vermeidbar sind. Vorzugsweise ist die intermetallische Phase vom Typ Al13(Mn,Fe)6 oder Al15FeMn3Si2 oder Al12Mn oder Al6Mn. Auch ist vorstellbar, dass die primäre Phase die intermetallische Phase ausbildet, um in Zusammenwirken mit der Wärmebehandlung des Blechs oder Bands eine ausreichende Anzahl an Versetzungen zu schaffen.If the intermetallic phase has an Al-Mn base, those dislocations can be created in the aluminum alloy on the basis of which flow figures can be avoided in a particularly stable manner. The intermetallic phase is preferably of the Al 13 (Mn, Fe) 6 or Al 15 FeMn 3 Si 2 or Al 12 Mn or Al 6 Mn type. It is also conceivable that the primary phase forms the intermetallic phase in order to create a sufficient number of dislocations in cooperation with the heat treatment of the sheet or strip.

Hohe Festigkeit und Umformbarkeit unter Vermeidung von Orangenhaut und Fließfiguren sind durch das Verfahren erreichbar, wenn die Aluminiumlegierung (mit einer Al-Mg-Mn-Basis) von 4,0 bis 5,0 Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder von 0,2 bis 0,5 Gew.-% Mangan (Mn) aufweist.High strength and formability while avoiding orange peel and flow figures can be achieved by the process if the aluminum alloy (with an Al-Mg-Mn base) is from 4.0 to 5.0% by weight of magnesium (Mg) and / or Has 0.2 to 0.5 wt .-% manganese (Mn).

Besonders hohe Festigkeit ist erreichbar, wenn die Aluminiumlegierung zusätzlich von 2,0 bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn) aufweist (Al-Mg-Zn-Basis). Optional kann diese Aluminiumlegierung noch bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu) aufweist.Particularly high strength can be achieved if the aluminum alloy additionally contains 2.0 to 4.0% by weight of zinc (Zn) (Al-Mg-Zn base). This aluminum alloy can optionally have up to 0.8% by weight of copper (Cu).

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich des Blechs oder Bands durch die Merkmale des Anspruchs 8.The invention achieves the stated object with regard to the sheet or strip by the features of claim 8.

Ist das Blech oder Band aus einer Aluminiumlegierung mit den Legierungsgehalten, nämlich von 2,0 bis 5,5 Gew.-% Magnesium (Mg), von 0,2 bis 1,2 Gew.-% Mangan (Mn), optional bis 0,45 Gew.-% Silizium (Si), optional bis 0,55 Gew.-% Eisen (Fe), optional bis 0,35 Gew.-% Chrom (Cr), optional bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti), optional bis 0,2 Gew.-% Silber (Ag), optional bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn), optional bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu), optional bis 0,8 Gew.-% Zirkon (Zr), optional bis 0,3 Gew.-% Niob (Nb), optional bis 0,25 Gew.-% Tantal (Ta) und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-% auf, steht eine Legierungskomposition zur Verfügung, mit der eine ausreichend hohe Festigkeit und Umformbarkeit/Duktilität erreichbar ist - wie dies beispielsweise für Außenhautteile im Karosseriebau gefordert wird.Is the sheet or strip made of an aluminum alloy with the alloy contents, namely from 2.0 to 5.5% by weight of magnesium (Mg), from 0.2 to 1.2% by weight of manganese (Mn), optionally to 0 , 45% by weight silicon (Si), optionally up to 0.55% by weight iron (Fe), optionally up to 0.35% by weight chromium (Cr), optionally up to 0.2% by weight titanium ( Ti), optionally up to 0.2% by weight of silver (Ag), optionally up to 4.0% by weight of zinc (Zn), optionally up to 0.8% by weight of copper (Cu), optionally up to 0.8 % By weight of zirconium (Zr), optionally up to 0.3% by weight of niobium (Nb), optionally up to 0.25% by weight of tantalum (Ta) and the rest aluminum and Due to production-related unavoidable impurities with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight, an alloy composition is available with which sufficiently high strength and formability / ductility can be achieved - as is the case, for example, for outer skin parts in the Body construction is required.

Freiheit von Orangenhaut und Fließfiguren, unter anderem Lüders-Linien, kann am umgeformten Blech oder Band ermöglicht werden, wenn dieses Blech oder Band eine mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 60 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) und mindestens eine intermetallische Phase mit ersten Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) aufweist, und wobei die mittlere Kristallkorngröße D in mm und die Anzahl A der ersten Teilchen in der Aluminiumlegierung pro mm2 die Bedingung D ∗ A > 1 , 8

Figure imgb0004
erfüllt. Zudem ist es notwendig, dass das Blech oder Band einer Wärmebehandlung, umfassend Rekristallisationsglühen mit nachfolgendem beschleunigtem Abkühlen und optional einem Stabilisieren des beschleunigt abgekühlten Blechs oder Bands, unterworfen worden ist.Freedom from orange peel and flow figures, including Lüders lines, can be made possible on the formed sheet or strip if this sheet or strip has an average crystal grain size D of ≤ 60 µm (measured according to the ASTM E112 line cutting method) and at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 microns to 10 microns (measured according to the line cutting method ASTM E112), and wherein the average crystal grain size D in mm and the number A of the first particles in the aluminum alloy per mm 2 the condition D ∗ A > 1 , 8th
Figure imgb0004
 Fulfills. In addition, it is necessary that the sheet or strip has been subjected to a heat treatment, including recrystallization annealing with subsequent accelerated cooling and optionally a stabilization of the accelerated cooled sheet or strip.

So führt die erfindungsgemäße mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 60 µm dazu, dass durch das vergleichsweise feine Kristallkorn des Blechs oder Bands eine hohe Festigkeit und Umformbarkeit ermöglicht werden.The mean crystal grain size D according to the invention of 60 60 μm leads to the fact that the comparatively fine crystal grain of the sheet or strip enables high strength and formability.

Letztgenanntes wird jedoch nicht durch Fließfiguren an der Oberfläche des umgeformten Blechs oder Bands beeinträchtigt, da erfindungsgemäß die im Blech oder Band vorliegenden ersten Teilchen eine begrenzte mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisen sowie die mittlere Kristallkorngröße D in mm und die Anzahl A der ersten Teilchen in der Aluminiumlegierung pro mm2 die Bedingung D ∗ A > 1 , 8

Figure imgb0005
erfüllt.However, the latter is not impaired by flow figures on the surface of the formed sheet or strip, since according to the invention the first particles present in the sheet or strip have a limited average particle size of 5 μm to 10 μm, the average crystal grain size D in mm and the number A of the first Particles in the aluminum alloy per mm 2 the condition D ∗ A > 1 , 8th
Figure imgb0005
 Fulfills.

Wird nämlich im Verfahren zur Herstellung das Blech oder Band durch Rekristallisationsglühen und danach beschleunigtes Abkühlen wärmebehandelt, kann dies aufgrund der Zusammensetzung und der sich daraus ergebenden Mikrostruktur für eine ausreichend hohe Anzahl an Versetzungen im Blech oder Band sorgen - was die Ausbildung von Lüderslinien-Versetzungen selbst bei komplexen Geometrien behindert. Erfindungsgemäß ist damit ein Blech oder Band aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise mit einer Al-Mg Basis (bzw. Mg als eines der Hauptlegierungselemente) in ssf-Qualität oder ffa-Qualität geschaffen, das sich zudem durch ausreichende Festigkeit und Umformbarkeit beispielsweise für Außenhautteile im Karosseriebau auszeichnen kann.If the sheet or strip is heat-treated in the manufacturing process by recrystallization annealing and then accelerated cooling, this can result in a sufficiently high number of dislocations in the sheet or strip due to the composition and the resulting microstructure - which in turn leads to the formation of Lüderslinien dislocations with complex geometries with special needs. According to the invention, a sheet or strip made of an aluminum alloy, preferably with an Al-Mg base (or Mg as one of the main alloy elements) in ssf-quality or ffa-quality, is created, which also has sufficient strength and formability, for example for outer skin parts in body construction can award.

Die Anzahl an Versetzungen im Blech oder Band können weiter erhöht werden, wenn D ∗ A > 2

Figure imgb0006
ist. Insbesondere wenn D ∗ A > 2 , 5
Figure imgb0007
 ist, kann das Blech oder Band vergleichsweise hohen Qualitätsansprüchen genügen, ohne dass auch bei vergleichsweise komplexen Geometrien oder ungünstigen plastischen Verformungen Fließfiguren, beispielsweise Lüders-Linien des Typs A, an der Oberfläche des umgeformten Blechs oder Bands befürchtet werden müssen.The number of dislocations in the sheet or strip can be increased further if D ∗ A > 2nd
Figure imgb0006
 is. Especially if D ∗ A > 2nd , 5
Figure imgb0007
 the sheet or strip can meet comparatively high quality standards without the fear of flow figures, for example Lüders lines of type A, on the surface of the formed sheet or strip, even in the case of comparatively complex geometries or unfavorable plastic deformations.

Eine ausreichende Anzahl an Versetzungen, um Fließfiguren am umgeformten Blech oder Band zu vermeiden, kann sich ergeben, wenn die Kristallstruktur an jedem ersten Teilchen mehr als 200, insbesondere mehr als 400, Versetzungen aufweist. Dies ist erreichbar, wenn das Blech oder Band durch Erwärmen und durch danach beschleunigtes Abkühlen derart wärmebehandelt wurde, dass die Kristallstruktur bei jedem ersten Teilchen mehr als 200, insbesondere mehr als 400, Versetzungen aufweist.A sufficient number of dislocations in order to avoid flow figures on the formed sheet or strip can result if the crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations on each first particle. This can be achieved if the sheet or strip has been heat-treated by heating and then accelerated cooling such that the crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations for each first particle.

Vorzugsweise ist die Anzahl A der ersten Teilchen ≥ 10 Teilchen/mm2, was für eine ausreichende Verteilung der Versetzungen im Blech oder Band ermöglichen kann, um Fließfiguren zu vermeiden. Dies insbesondere, wenn die Anzahl A der ersten Teilchen ≥ 25 Teilchen/mm2, vorzugsweise ≥ 35 Teilchen/mm2, ist.The number A of the first particles is preferably 10 10 particles / mm 2 , which can enable a sufficient distribution of the dislocations in the sheet metal or strip to avoid flow figures. This is particularly the case if the number A of the first particles is 25 25 particles / mm 2 , preferably 35 35 particles / mm 2 .

Weist die intermetallische Phase eine Al-Mn-Basis auf, können jene Versetzungen in der Aluminiumlegierung geschaffen werden, anhand derer standfest Fließfiguren vermeidbar sind. Vorzugsweise ist die intermetallische Phase vom Typ Al13(Mn,Fe)6 oder Al15FeMn3Si2 oder Al12Mn oder Al6Mn. Auch ist vorstellbar, dass die primäre Phase die intermetallische Phase ausbildet, um durch die nachfolgende Wärmebehandlung des Blechs oder Bands eine ausreichende Anzahl an Versetzungen zu schaffen.If the intermetallic phase has an Al-Mn base, those dislocations can be created in the aluminum alloy that can be used to avoid stable flow figures. The intermetallic phase is preferably of the Al 13 (Mn, Fe) 6 or Al 15 FeMn 3 Si 2 or Al 12 Mn or Al 6 Mn type. It is also conceivable that the primary phase forms the intermetallic phase in order to create a sufficient number of dislocations through the subsequent heat treatment of the sheet or strip.

Hohe Festigkeit und Umformbarkeit unter Vermeidung von Orangenhaut und Fließfiguren ist erreichbar, wenn die Aluminiumlegierung von 4,0 bis 5,0 Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder von 0,2 bis 0,5 Gew.-% Mangan (Mn) aufweist.High strength and formability while avoiding orange peel and flow figures can be achieved if the aluminum alloy contains 4.0 to 5.0% by weight of magnesium (Mg) and / or 0.2 to 0.5% by weight of manganese (Mn ) having.

Besonders hohe Festigkeit ist erreichbar, wenn die Aluminiumlegierung zusätzlich von 2,0 bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn) aufweist (mit einer Al-Mg-Zn-Basis). Optional kann diese Aluminiumlegierung noch bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu) aufweist.Particularly high strength can be achieved if the aluminum alloy additionally contains 2.0 to 4.0% by weight of zinc (Zn) (with an Al-Mg-Zn base). This aluminum alloy can optionally have up to 0.8% by weight of copper (Cu).

Das erfindungsgemäße Blech oder Band kann sich außerdem besonders zur Fertigung eines Formteils, insbesondere Fahrzeugteils, vorzugsweise Karosserieteils, durch Blechumformen eignen. Bevorzugt wird aus dem Blech oder Band eine Platine gefertigt, um ein Blechumformverfahren vornehmen zu können.The sheet or strip according to the invention can also be particularly suitable for producing a molded part, in particular a vehicle part, preferably a body part, by sheet metal forming. A plate is preferably produced from the sheet or strip in order to be able to carry out a sheet metal forming process.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass die mittlere Kristallkorngröße und die mittlere Teilchengröße nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112 gemessen werden. Vorzugsweise weist die Aluminiumlegierung eine Al-Mg-Basis auf.In general, it is mentioned that the average crystal grain size and the average particle size are measured according to the line cut method ASTM E112. The aluminum alloy preferably has an Al-Mg base.

Außerdem kann das Blech oder Band eine mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 50 µm, ≤ 40 µm oder ≤ 30 µm aufweisen.In addition, the sheet or strip can have an average crystal grain size D of ≤ 50 µm, ≤ 40 µm or ≤ 30 µm.

Außerdem kann die Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) < 2,4°C/s, < 2,3°C/s, < 2,2°C/s, < 2,1 °C/s, < 2,0°C/s, < 1,9°C/s, < 1,8°C/s, < 1,7°C/s, < 1,6°C/s, < 1,5°C/s, < 1,4°C/s, < 1,3°C/s, < 1,2°C/s, < 1,1 °C/s, < 1,0°C/s, < 0,9°C/s, < 0,8°C/s, < 0,7°C/s oder < 0,6°C/s sein.In addition, the cooling rate (or cooling rate) <2.4 ° C / s, <2.3 ° C / s, <2.2 ° C / s, <2.1 ° C / s, <2.0 ° C / s, <1.9 ° C / s, <1.8 ° C / s, <1.7 ° C / s, <1.6 ° C / s, <1.5 ° C / s, < 1.4 ° C / s, <1.3 ° C / s, <1.2 ° C / s, <1.1 ° C / s, <1.0 ° C / s, <0.9 ° C / s, <0.8 ° C / s, <0.7 ° C / s or <0.6 ° C / s.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass das Band in ein Spaltband oder in Bleche getrennt oder auch vom Blech oder Band Platinen abgetrennt werden können, um diese Halbzeuge umzuformen, beispielsweise blechumzuformen. Das Umformen kann ein Tiefziehen, Rollprofilieren etc. sein.In general, it is mentioned that the strip can be separated into a split strip or into sheet metal or else cut off from the sheet or strip in order to form these semi-finished products, for example to form sheet metal. Forming can be deep drawing, roll profiling, etc.

Im Allgemeinen wird erwähnt, dass die Aluminiumlegierung beispielsweise vom Typ EN AW-5083 oder EN AW-5086 oder EN AW-5182 oder EN AW-5454 oder EN AW-5457 oder EN AW-5754 sein kann.In general, it is mentioned that the aluminum alloy can be of the type, for example, EN AW-5083 or EN AW-5086 or EN AW-5182 or EN AW-5454 or EN AW-5457 or EN AW-5754.

Zum Nachweis der erzielten Effekte wurden beispielsweise kaltgewalzte Halbzeuge, nämlich Feinbleche aus einer Aluminiumlegierung mit einer Al-Mg-Mn-Basis und Feinbleche aus einer Aluminiumlegierung mit einer Al-Mg-Zn-Mn-Basis hergestellt. Folgende Aluminiumlegierungen, bestehend aus Tabelle 1: verschiedenste Aluminiumlegierungen Legierung Mg Gew.-% Mn Gew.-% Fe Gew.-% Si Gew.-% Zn Gew.-% C1 4,57 0,41 0,19 0,12 - C2 4,71 0,41 0,23 0,12 - C3 4,88 0,41 0,18 0,12 - C4 4,74 0,44 0,24 0,12 - D1 4,70 0,45 0,23 0,13 3,5 und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbaren Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-%, wurden verwendet.To demonstrate the effects achieved, cold-rolled semifinished products, for example, thin sheets of an aluminum alloy with an Al-Mg-Mn base and thin sheets of an aluminum alloy with an Al-Mg-Zn-Mn base were produced. The following aluminum alloys, consisting of Table 1: various aluminum alloys alloy Mg wt% Mn% by weight Fe% by weight Si wt% Zn% by weight C1 4.57 0.41 0.19 0.12 - C2 4.71 0.41 0.23 0.12 - C3 4.88 0.41 0.18 0.12 - C4 4.74 0.44 0.24 0.12 - D1 4.70 0.45 0.23 0.13 3.5 and the remainder aluminum and production-related unavoidable impurities with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight were used.

Die Herstellung dieser Feinbleche erfolgte folgenden Verfahrensparametern: Tabelle 2: Übersicht zu den Herstellungsverfahren Bleche Legierung Gießen Warmwalzen Kaltwalzen Wärmebehandlung Abkühlrate [°C/s] Anfangstemperatur [°C] Abwalzgrad nach dem Zwischenglühen Zwischenglühen A1 C1 0,7 530°C 63% 385°C 2h 500°C WQ A2 C2 1,8 530°C 15% 385°C 2h 500°C WQ A3 C3 1,8 530°C 18% 385°C 2h 500°C WQ A4.1 C4 1,8 530°C 25% 385°C 2h 500°C WQ A4.2 C4 1,8 530°C 25% 385°C 2h 370°C AC A5 C4 1,8 530°C 63% 385°C 2h 500°C WQ A6.1 D1 1,8 530°C 18% 385°C 2h 500°C WQ A6.2 D1 1,8 530°C 63% 385°C 2h 500°C WQ WQ: Wasserabschreckung (als ein Beispiel einer beschleunigten Abkühlung)
AC: Abkühlung an ruhender Luft The following process parameters were used to manufacture these thin sheets: Table 2: Overview of the manufacturing processes Sheets alloy to water Hot rolling Cold rolling Heat treatment Cooling rate [° C / s] Initial temperature [° C] Degree of rolling after intermediate annealing Intermediate glow A1 C1 0.7 530 ° C 63% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A2 C2 1.8 530 ° C 15% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A3 C3 1.8 530 ° C 18% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A4.1 C4 1.8 530 ° C 25% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A4.2 C4 1.8 530 ° C 25% 385 ° C 2h 370 ° C AC A5 C4 1.8 530 ° C 63% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A6.1 D1 1.8 530 ° C 18% 385 ° C 2h 500 ° C WQ A6.2 D1 1.8 530 ° C 63% 385 ° C 2h 500 ° C WQ WQ: water quenching (as an example of accelerated cooling)
AC: cooling in still air

Aus diesen Feinblechen wurden Platinen -also Blechzuschnitte- gefertigt, die zu einem Karosserieteil, nämlich einer Motorhaube, umgeformt, nämlich blechumgeformt, und zwar tiefgezogen, wurden. Tabelle 3: Übersicht zu den tiefgezogenen Feinblechen Bleche Legierung Korngröße D [µm] √D [mm0.5] A [mm-2] √D. A [mm-1.5] Fließfiguren A1 C1 15 0.12 44 5.4 nein A2 C2 35 0.19 12 2.24 nein A3 C3 29 0.17 14 2.38 nein A4.1 C4 32 0.18 12 2.14 nein A4.2 C4 32 0.18 12 2.14 ja A5 C4 10 0.10 12 1.2 ja A6.1 D1 28 0.17 14 2.34 nein A6.2 D1 10 0.1 14 1.4 ja From these thin sheets, blanks were made, that is to say sheet metal blanks, which were formed into a body part, namely a bonnet, that is to say sheet-shaped and deep-drawn. Table 3: Overview of the deep-drawn sheet metal Sheets alloy Grain size D [µm] √D [mm 0.5 ] A [mm -2 ] √D. A [mm -1.5 ] Flow figures A1 C1 15 0.12 44 5.4 No A2 C2 35 0.19 12th 2.24 No A3 C3 29 0.17 14 2.38 No A4.1 C4 32 0.18 12th 2.14 No A4.2 C4 32 0.18 12th 2.14 Yes A5 C4 10th 0.10 12th 1.2 Yes A6.1 D1 28 0.17 14 2.34 No A6.2 D1 10th 0.1 14 1.4 Yes

Ausführunqsbeispiel 1:Example 1:

Aus einer Legierung vom Typ AA5182 (Al-Mg-Mn-Basis) mit der chemischen Zusammensetzung C1 wurde ein Feinblech A1 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Die Herstellung des Walzbarrens wurde mit vergleichsweise reduzierter Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) zur Erstarrung gebracht, die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 63% (von 3,25 mm auf 1,2 mm) und die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Die mittlere Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße des Feinblechs A1 ergab sich mit 15 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) und in der intermetallischen Phase fanden sich 44 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm (gemessen nach dem Linienschnittverfahren ASTM E112) aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Diese ersten Teilchen waren zudem vergleichsweise grob ausgebildet. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 44 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 erfüllt.
Mit einem √D*A-Wert von 5,4 wird das Kriterium (√D*A > 1,8) erfüllt. Ein Zugversuch zeigte keine Lüderslinien an der Oberfläche des Feinblechs A1. Die erfindungsgemäße intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für eine ausreichende Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.A fine sheet A1 with a sheet thickness of 1.2 mm was produced from an alloy of the type AA5182 (Al-Mg-Mn base) with the chemical composition C1. The production of the billet was solidified with a comparatively reduced cooling rate (or cooling rate), the rolling steps for hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2 mm) and the final heat treatment was carried out at 500 ° C. with subsequent water quenching. The mean crystal grain size or final grain size of the thin sheet A1 was 15 µm (measured according to the line-cutting method ASTM E112) and in the intermetallic phase 44, the first having a mean particle size of 5 µm to 10 µm (measured according to the line-cutting method ASTM E112) Particles per mm 2 . These first particles were also comparatively rough. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 44, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is met.
The criterion (√D * A> 1.8) is met with a √D * A value of 5.4. A tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A1. The intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 2: Example 2 :

Aus einer Legierung vom Typ AA5182 mit der chemischen Zusammensetzung C2 wurde ein Feinblech A2 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Der Walzbarren wurde mit einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 15% (von 1,41 mm auf 1,2 mm), die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 27 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 erfüllt.A sheet A2 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C2. The billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 15% (from 1.41 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C subsequent water quenching. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 27, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is met.

Die mittlere Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße des Feinblechs A1 nach der Wärmebehandlung ergab sich mit 35 µm und in der intermetallischen Phase fanden sich 12 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Mit einem √D*A-Wert von 2,24 wird das Kriterium (√D*A > 1,8) erfüllt. Ein Zugversuch zeigte keine Lüderslinien an der Oberfläche des Feinblechs A2. Die erfindungsgemäße intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für eine ausreichende Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.The average crystal grain size or final grain size of the fine sheet A1 after the heat treatment was found to be 35 μm and in the intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 μm to 10 μm. With a √D * A value of 2.24, the criterion (√D * A> 1.8) is met. A tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A2. The intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 3:Example 3:

Aus einer Legierung vom Typ AA5182 mit der chemischen Zusammensetzung C3 wurde ein Feinblech A3 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Der Walzbarren wurde mit Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 18% (von 1,46 mm auf 1,2 mm), die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Die mittlere Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße betrug 29 µm und in der intermetallischen Phase fanden sich 14 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 32 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 erfüllt.A sheet A3 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C3. The ingot was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps in hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 18% (from 1.46 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching. The average crystal grain size or final grain size was 29 μm and in the intermetallic phase 14 first particles per mm 2 were found having an average particle size of 5 μm to 10 μm. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 32, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is met.

Mit einem √D*A-Wert von 2,38 wird das Kriterium (√D*A > 1,8) erfüllt. Ein Zugversuch zeigte keine Lüderslinien an der Oberfläche des Feinblechs A3. Die erfindungsgemäße intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für eine ausreichende Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.With a √D * A value of 2.38, the criterion (√D * A> 1.8) is met. A tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A3. The intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 4: Example 4 :

Aus einer Legierung vom Typ AA5182 mit der chemischen Zusammensetzung C4 wurden zwei Feinblech A4.1 und A4.2 der Blechdicke 1.2 mm gefertigt. Die Walzbarren wurde mit einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 25% (von 1,60 mm auf 1,2 mm). Die abschließende Wärmebehandlung erfolgte beim Feinblech A4.1 bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Hingegen wurde das Feinblech A4.2 bei 370°C mit nachfolgender Abkühlung bei ruhender Luft abschließend wärmebehandelt.Two sheets A4.1 and A4.2 with a sheet thickness of 1.2 mm were made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C4. The rolling ingot was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C./s, and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 25% (from 1.60 mm to 1.2 mm). The final heat treatment was carried out on sheet A4.1 at 500 ° C with subsequent water quenching. In contrast, the sheet A4.2 was finally heat-treated at 370 ° C with subsequent cooling in still air.

Die mittlere Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße beider Feinbleche A4.1 und A4.2 betrug 32µm und in deren intermetallischen Phase fanden sich 12 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Mit einem √D*A-Wert von 2,14 wird das Kriterium (√D*A > 1,8) von beiden Feinblechen A4.1 und A4.2 erfüllt.The average crystal grain size or final grain size of the two fine sheets A4.1 and A4.2 was 32 μm and in their intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 μm to 10 μm. With a √D * A value of 2.14, the criterion (√D * A> 1.8) is met by both thin sheets A4.1 and A4.2.

Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 45 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 von beiden Feinblechen A4.1 und A4.2 erfüllt.In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 45, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 of both sheets A4.1 and A4.2 is met.

Im Gegensatz zum Feinblech A4.1 zeigen sich am Feinblech A4.2 nach dem Tiefziehen Lüderslinien. Am Feinblech A4.2 konnten sich trotz der gleichen Zusammensetzung und Mikrostruktur durch die langsamere Abkühlung an ruhender Luft keine ausreichende Anzahl an Versetzungen im Gefüge ausbilden, um Lüderslinien zu verhindern. Jene beschleunigte Wasserabkühlung des Feinblechs A4.1 führte also dazu, dass die intermetallische Phase mit den ersten Teilchen für eine ausreichende Anzahl an Versetzungen sorgen konnte, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.In contrast to A4.1 thin sheet, Lüders lines appear on A4.2 thin sheet after deep drawing. In spite of the same composition and microstructure, the slower cooling in still air did not allow a sufficient number of dislocations to form on the sheet A4.2 to prevent lines of wear. The accelerated water cooling of the sheet A4.1 therefore meant that the intermetallic phase with the first particles could provide a sufficient number of dislocations to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 5:Example 5:

Aus einer Legierung vom Typ AA5182 mit der chemischen Zusammensetzung C4 wurde ein Feinblech A5 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Der Walzbarren wurde mit einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 63% (von 3,25 mm auf 1,2mm), die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Die mittler Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße betrug 10 µm und in der intermetallischen Phase fanden sich 12 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2.A sheet A5 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy of type AA5182 with the chemical composition C4. The billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching. The average crystal grain size or final grain size was 10 μm and in the intermetallic phase there were 12 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 μm to 10 μm.

Mit einem √D*A-Wert von 1.2 wird das Kriterium für Lüdersfreiheit (√D*A > 1,8) nicht erfüllt. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 113 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 nicht erfüllt. Nach dem Tiefziehen wurden Lüderslinien detektiert. Die intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für keine ausreichende hohe Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.With a √D * A value of 1.2, the criterion for freedom from hardship (√D * A> 1.8) is not met. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 113, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is not met. Lüders lines were detected after deep drawing. The intermetallic phase with the first particles could therefore not provide a sufficient number of dislocations to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 6.1: Example 6.1 :

Aus einer Legierung mit einer Al-Mg-Zn-Mn-Basis der chemischen Zusammensetzung D1 wurden ein Feinblech A6.1 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Der Walzbarren wurde mit einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 18% (von 1,46 mm auf 1,2 mm). Die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Nach der beschleunigten Kühlung wurde ein Stabilisieren bei 100°C für 3 h (Stunden) durchgeführt. Die mittlere Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße betrug 28 µm und in der intermetallischen Phase fanden sich 14 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Mit einem √D*A-Wert von 2,34 wird das Kriterium (√D*A > 1,8) erfüllt. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 32 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 erfüllt.A sheet A6.1 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy with an Al-Mg-Zn-Mn base with chemical composition D1. The billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last roll pass during cold rolling was 18% (from 1.46 mm to 1.2 mm). The final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching. After the accelerated cooling, stabilization was carried out at 100 ° C for 3 h (hours). The mean crystal grain size or final grain size was 28 μm and in the intermetallic phase there were 14 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 μm to 10 μm. The criterion (√D * A> 1.8) is met with a √D * A value of 2.34. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 32, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is met.

Ein Zugversuch zeigte keine Lüderslinien an der Oberfläche des Feinblechs A6.1. Die erfindungsgemäße intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für eine ausreichende Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.A tensile test showed no lines of Lüders on the surface of the sheet A6.1. The intermetallic phase according to the invention with the first particles could therefore ensure a sufficient number of dislocations in order to prevent Lüders lines from being formed.

Ausführunqsbeispiel 6.2:Example 6.2:

Aus einer Legierung mit einer Al-Mg-Zn-Mn-Basis der chemischen Zusammensetzung D1 wurde ein Feinblech A6.2 der Blechdicke 1,2 mm gefertigt. Der Walzbarren wurde mit einer Abkühlrate (bzw. Abkühlgeschwindigkeit) von 1,8°C/s zur Erstarrung gebracht und die Walzschritte bei der Warm- und Kaltwalzung wurden nach Standardschema durchgeführt. Der letzte Abwalzstich bei der Kaltwalzung betrug 63% (von 3,25 mm auf 1,2mm), die abschließende Wärmebehandlung erfolgte bei 500°C mit nachfolgender Wasserabschreckung. Die mittler Kristallkorngröße bzw. Endkorngröße betrug 10 µm und in der intermetallischen Phase fanden sich 14 eine mittlere Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweisende, erste Teilchen pro mm2. Mit einem √D*A-Wert von 1,4 wird das Kriterium für Lüdersfreiheit (√D*A > 1,8) nicht erfüllt. Zudem wird mit dem Produkt aus Abkühlrate nach dem Zwischenglühen und Abwalzgrad von 113 die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50 nicht erfüllt.A sheet A6.2 with a sheet thickness of 1.2 mm was made from an alloy with an Al-Mg-Zn-Mn base of chemical composition D1. The billet was solidified at a cooling rate (or cooling rate) of 1.8 ° C / s and the rolling steps during hot and cold rolling were carried out according to the standard scheme. The last rolling pass during cold rolling was 63% (from 3.25 mm to 1.2 mm), the final heat treatment was carried out at 500 ° C with subsequent water quenching. The average crystal grain size or final grain size was 10 μm and in the intermetallic phase there were 14 first particles per mm 2 having an average particle size of 5 μm to 10 μm. With a √D * A value of 1.4, the criterion for freedom from hardship (√D * A> 1.8) is not met. In addition, with the product of the cooling rate after the intermediate annealing and the degree of rolling of 113, the condition 10 ≤ degree of rolling * cooling rate ≤ 50 is not met.

Nach dem Tiefziehen wurden Lüderslinien festgestellt. Die intermetallische Phase mit den ersten Teilchen konnte daher für keine ausreichende hohe Anzahl an Versetzungen sorgen, um Lüders-Linien beim Umformen zu verhindern.After deep drawing, lines of Lüders were found. The intermetallic phase with the first particles could therefore not provide a sufficient number of dislocations to prevent Lüders lines from being formed.

Allen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, nämlich A1, A2, A3, A4.1 und A6.1, ist gemeinsam, dass deren Kristallstruktur an jedem ersten Teilchen mehr als 200, insbesondere mehr als 400, Versetzungen aufweist.All of the exemplary embodiments according to the invention, namely A1, A2, A3, A4.1 and A6.1, have in common that their crystal structure has more than 200, in particular more than 400, dislocations on each first particle.

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Blechs oder Bands aus einer Aluminiumlegierung, aufweisend von 2,0 bis 5,5 Gew.-% Magnesium (Mg), von 0,2 bis 1,2 Gew.-% Mangan (Mn),
optional bis 0,45 Gew.-% Silizium (Si), bis 0,55 Gew.-% Eisen (Fe), bis 0,35 Gew.-% Chrom (Cr), bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti), bis 0,2 Gew.-% Silber (Ag), bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn), bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu), bis 0,8 Gew.-% Zirkon (Zr), bis 0,3 Gew.-% Niob (Nb), bis 0,25 Gew.-% Tantal (Ta), bis 0,05 Gew.-% Vanadium (V)
und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-%, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: Gießen eines Walzbarrens; optional Homogenisieren des Walzbarrens; Warmwalzen des Walzbarrens zu einem warmgewalzten Blech oder Band; Kaltwalzen des warmgewalzten Blechs oder Bands auf eine Enddicke, optional mit einem Zwischenglühen des Blechs oder Bands, wobei das auf die Enddicke kaltgewalzte Blech oder Band mindestens eine intermetallische Phase mit ersten Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweist; Wärmebehandlung des auf die Enddicke kaltgewalzten Blechs oder Bands, umfassend Rekristallisationsglühen mit nachfolgendem beschleunigtem Abkühlen und optional einem Stabilisieren des beschleunigt abgekühlten Blechs oder Bands, wobei das wärmebehandelte Blech oder Band eine mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 60 µm aufweist und die mittlere Kristallkorngröße D in mm und die Anzahl A der ersten Teilchen in der Aluminiumlegierung pro mm2 die Bedingung D ∗ A > 1 , 8
Figure imgb0008
 erfüllt. A method of manufacturing a sheet or strip from an aluminum alloy, comprising from 2.0 to 5.5 % By weight of magnesium (Mg), from 0.2 to 1.2 Wt.% Manganese (Mn),
optional up to 0.45 % By weight silicon (Si), up to 0.55 Wt.% Iron (Fe), up to 0.35 % Chromium (Cr), up to 0.2 % By weight titanium (Ti), up to 0.2 % By weight silver (Ag), to 4.0 % By weight zinc (Zn), to 0.8 % Copper (Cu), to 0.8 % By weight of zircon (Zr), up to 0.3 % By weight niobium (Nb), up to 0.25 % By weight of tantalum (Ta), up to 0.05 % By weight vanadium (V)
and the remainder aluminum and production-related unavoidable impurities, each with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight, the method comprising the following process steps: Casting a billet; optional homogenization of the billet; Hot rolling the billet into a hot rolled sheet or strip; Cold rolling the hot-rolled sheet or strip to a final thickness, optionally with intermediate annealing of the sheet or strip, the sheet or strip cold-rolled to the final thickness having at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 µm to 10 µm; Heat treatment of the sheet or strip cold-rolled to the final thickness, comprising recrystallization annealing with subsequent accelerated cooling and optionally a stabilization of the accelerated cooled sheet or Bands, wherein the heat-treated sheet or band has an average crystal grain size D of ≤ 60 microns and the average crystal grain size D in mm and the number A of the first particles in the aluminum alloy per mm 2 the condition D ∗ A > 1 , 8th
Figure imgb0008
 Fulfills. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass D ∗ A > 2 , insbesondere > 2 , 5
Figure imgb0009
 ist.A method according to claim 1, characterized in that D ∗ A > 2nd , in particular > 2nd , 5
Figure imgb0009
 is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rekristallisationsglühen bei 300°C oder mehr, insbesondere bis 600°C, vorzugsweise von 450°C bis 550°C, erfolgt, oder
das beschleunigte Abkühlen mit einer Abkühlrate von mindestens 10 K/s, insbesondere mindestens 20 K/s oder mindestens 50 K/s, auf insbesondere unter 180°C, insbesondere auf Raumtemperatur, erfolgt.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that the recrystallization annealing is carried out at 300 ° C or more, in particular up to 600 ° C, preferably from 450 ° C to 550 ° C, or
the accelerated cooling takes place at a cooling rate of at least 10 K / s, in particular at least 20 K / s or at least 50 K / s, in particular below 180 ° C., in particular to room temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzbarren unter Einhaltung einer Abkühlrate von < 2,5°C/s, insbesondere < 2°C/s oder < 1 °C/s oder < 0.75°C/s, zur Erstarrung gebracht wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rolling ingot while maintaining a cooling rate of <2.5 ° C / s, in particular <2 ° C / s or <1 ° C / s or <0.75 ° C / s , is frozen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optionale Homogenisieren bei 450°C bis 550°C für mindestens 0,5 h erfolgt, und/oder
das Warmwalzen bei 280°C bis 550°C erfolgt, und/oder
das Kaltwalzen, insbesondere nach dem Zwischenglühen, auf die Enddicke mit einem Abwalzgrad von 10% bis 65%, insbesondere von 15% bis 65%, erfolgt, und/oder
das optionale Zwischenglühen des Blechs oder Bands bei 300°C bis 500°C erfolgt, und/oder
das optionale Stabilisieren bei 80°C bis 120°C für mindestens 0,5 h erfolgt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optional homogenization is carried out at 450 ° C to 550 ° C for at least 0.5 h, and / or
hot rolling is carried out at 280 ° C to 550 ° C, and / or
the cold rolling, in particular after the intermediate annealing, takes place to the final thickness with a rolling degree of 10% to 65%, in particular of 15% to 65%, and / or
the optional intermediate annealing of the sheet or strip takes place at 300 ° C to 500 ° C, and / or
the optional stabilization takes place at 80 ° C to 120 ° C for at least 0.5 h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt von Abwalzgrad in % nach dem Zwischenglühen und Abkühlrate in °C/s die Bedingung 10 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 50, insbesondere 20 ≤ Abwalzgrad * Abkühlrate ≤ 45, erfüllt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the product of rolling degree in% after intermediate annealing and cooling rate in ° C / s meets the condition 10 ≤ rolling degree * cooling rate ≤ 50, in particular 20 ≤ rolling degree * cooling rate ≤ 45. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise primäre, intermetallische Phase eine Al-Mn-Basis aufweist, insbesondere vom Typ Al13(Mn,Fe)6 oder A15FeMn3Si2 oder Al12Mn oder Al6Mn ist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the, preferably primary, intermetallic phase has an Al-Mn base, in particular of the type Al 13 (Mn, Fe) 6 or A 15 FeMn 3 Si 2 or Al 12 Mn or Al 6 Mn. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung von 4,0 bis 5,0 Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder von 0,2 bis 0,5 Gew.-% Mangan (Mn) und
▪ optional von 2,0 bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn)
▪ aufweist.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the aluminum alloy from 4.0 to 5.0 % By weight of magnesium (Mg) and / or from 0.2 to 0.5 % By weight of manganese (Mn) and
▪ optional from 2.0 to 4.0 % By weight zinc (Zn)
▪ has. Blech oder Band aus einer Aluminiumlegierung aufweisend von 2,0 bis 5,5 Gew.-% Magnesium (Mg), von 0,2 bis 1,2 Gew.-% Mangan (Mn),
optional bis 0,45 Gew.-% Silizium (Si), bis 0,55 Gew.-% Eisen (Fe), bis 0,35 Gew.-% Chrom (Cr), bis 0,2 Gew.-% Titan (Ti), bis 0,2 Gew.-% Silber (Ag), bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn), bis 0,8 Gew.-% Kupfer (Cu), bis 0,8 Gew.-% Zirkon (Zr), bis 0,3 Gew.-% Niob (Nb), bis 0,25 Gew.-% Tantal (Ta), bis 0,05 Gew.-% Vanadium (V)
und als Rest Aluminium sowie herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen mit jeweils maximal 0,05 Gew.-% und gesamt höchstens 0,15 Gew.-%, wobei das Blech oder Band eine mittlere Kristallkorngröße D von ≤ 60 µm und mindestens eine intermetallische Phase mit ersten Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 5 µm bis 10 µm aufweist, und wobei die mittlere Kristallkorngröße D in mm und die Anzahl A der ersten Teilchen in der Aluminiumlegierung pro mm2 die Bedingung D ∗ A > 1 , 8
Figure imgb0010
 erfüllt, wobei das Blech oder Band einer Wärmebehandlung, umfassend Rekristallisationsglühen mit nachfolgendem beschleunigtem Abkühlen und optional einem Stabilisieren des beschleunigt abgekühlten Blechs oder Bands, unterworfen worden ist.Having sheet or tape made of an aluminum alloy from 2.0 to 5.5 % By weight of magnesium (Mg), from 0.2 to 1.2 Wt.% Manganese (Mn),
optional up to 0.45 % By weight silicon (Si), up to 0.55 Wt.% Iron (Fe), up to 0.35 % Chromium (Cr), up to 0.2 % By weight titanium (Ti), up to 0.2 % By weight silver (Ag), to 4.0 % By weight zinc (Zn), to 0.8 % Copper (Cu), to 0.8 % By weight of zircon (Zr), up to 0.3 % By weight niobium (Nb), up to 0.25 % By weight of tantalum (Ta), up to 0.05 % By weight vanadium (V)
and the remainder aluminum and production-related inevitable impurities, each with a maximum of 0.05% by weight and a total of at most 0.15% by weight, the sheet or strip having an average crystal grain size D of 60 60 μm and at least one intermetallic phase with first particles with an average particle size of 5 microns to 10 microns, and wherein the average crystal grain size D in mm and the number A of the first particles in the aluminum alloy per mm 2 the condition D ∗ A > 1 , 8th
Figure imgb0010
 fulfilled, wherein the sheet or strip has been subjected to a heat treatment, including recrystallization annealing with subsequent accelerated cooling and optionally a stabilization of the accelerated cooled sheet or strip. Blech oder Band nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass D ∗ A > 2 , insbesondere > 2 , 5
Figure imgb0011
 ist.Sheet or strip according to claim 9, characterized in that D ∗ A > 2nd , in particular > 2nd , 5
Figure imgb0011
 is. Blech oder Band nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kristallstruktur an jedem ersten Teilchen mehr als 200, insbesondere mehr als 400, Versetzungen aufweist.Sheet or strip according to one of claims 9 to 10, characterized in that the crystal structure on each first particle has more than 200, in particular more than 400, dislocations. Blech oder Band nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl A der ersten Teilchen in der Aluminiumlegierung ≥ 10 Teilchen/mm2, insbesondere ≥ 25 Teilchen/mm2, vorzugsweise ≥ 35 Teilchen/mm2, ist.Sheet or strip according to one of claims 9 to 11, characterized in that the number A of the first particles in the aluminum alloy is ≥ 10 particles / mm 2 , in particular ≥ 25 particles / mm 2 , preferably ≥ 35 particles / mm 2 . Blech oder Band nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die, vorzugsweise primäre, intermetallische Phase eine Al-Mn-Basis aufweist, insbesondere vom Typ Al13(Mn,Fe)6 oder Al15FeMn3Si2 oder Al12Mn oder Al6Mn ist.Sheet or strip according to one of claims 9 to 12, characterized in that the, preferably primary, intermetallic phase has an Al-Mn base, in particular of the type Al 13 (Mn, Fe) 6 or Al 15 FeMn 3 Si 2 or Al Is 12 Mn or Al 6 Mn. Blech oder Band nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierung von 4,0 bis 5,0 Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder von 0,2 bis 0,5 Gew.-% Mangan (Mn) und
▪ optional von 2,0 bis 4,0 Gew.-% Zink (Zn)
▪ aufweist.Sheet or strip according to one of claims 9 to 13, characterized in that the aluminum alloy from 4.0 to 5.0 % By weight of magnesium (Mg) and / or from 0.2 to 0.5 % By weight of manganese (Mn) and
▪ optional from 2.0 to 4.0 % By weight zinc (Zn)
▪ has. Formteil, insbesondere Fahrzeugteil, vorzugsweise Karosserieteil, aus einem blechumgeformten Blech oder Band nach einem der Ansprüche 9 bis 14.Shaped part, in particular vehicle part, preferably body part, made of sheet metal or sheet according to one of claims 9 to 14.
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