NL1006511C2 - Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate - Google Patents
Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate Download PDFInfo
- Publication number
- NL1006511C2 NL1006511C2 NL1006511A NL1006511A NL1006511C2 NL 1006511 C2 NL1006511 C2 NL 1006511C2 NL 1006511 A NL1006511 A NL 1006511A NL 1006511 A NL1006511 A NL 1006511A NL 1006511 C2 NL1006511 C2 NL 1006511C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- range
- aluminum sheet
- temperature
- content
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C22F1/05—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 of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
-
- 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
- C22F1/043—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 silicon as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN GOED FELSBARE ALUMINIUMPLAATMETHOD FOR MANUFACTURING A GOOD FOLDABLE ALUMINUM PLATE
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een aluminiumplaat van een AlMgSi-legering van het AA6000-type omvattende Si in een gebied van 0.4 tot 1.7 gewichts-procent en Mg in een gebied van 0.2 tot 0.9 gewichtsprocent, ge-5 schikt voor omvormen tot automobielbuitendelen.The invention relates to a process for manufacturing an aluminum sheet of an AA6000 type AlMgSi alloy comprising Si in a range from 0.4 to 1.7 weight percent and Mg in a range from 0.2 to 0.9 weight percent. for conversion into automotive exterior parts.
Aluminiumplaat van het aangegeven type wordt onder meer na vervorming door bijvoorbeeld persen, toegepast in automobielbuiten-delen die gekoppeld worden met automobielbinnendelen. Dit koppelen geschiedt doorgaans door het felsen van een randdeel van de alumi-10 niumplaat. Een dergelijke koppeling dient van voldoende kwaliteit en duurzaamheid te zijn. Het felsgedrag van een aluminiumplaat voor toepassing in automobielbuitendelen is daarom een belangrijk kenmerk van de aluminiumplaat. Het is nu gebleken dat bij het felsen, tot bijvoorbeeld een vlakke fels (eng.: flat hem), van aluminiumplaat 15 van het aangegeven type en vervaardigd via een werkwijze omvattende homogeniseren, warmwalsen, koudwalsen, oplossingsgloeien en afkoelen tot onder 100 °C er oppervlaktefouten op de felsnaad kunnen ontstaan. Deze ongewenste oppervlaktedefecten worden onder andere gekenmerkt door visueel waarneembare scheurtjes. Naast een goed 20 felsgedrag is het behoud van een goede oppervlaktestructuur na vervorming essentieel, omdat een automobielbuitendeel ook wordt beoordeeld op de visuele aspecten van het buitenoppervlak na het aanbrengen van onder andere een laklaag, waarbij een egale lichtreflectie een vereiste is. Dit betekent dat de aluminiumplaat ten 25 minste ook vrij moet zijn van roping of ridging lines.Aluminum plate of the indicated type is used, inter alia after deformation by, for example, pressing, in automotive outer parts which are coupled to automotive inner parts. This coupling is usually effected by seaming an edge part of the aluminum plate. Such a coupling must be of sufficient quality and durability. The flaring behavior of an aluminum sheet for use in automotive exterior parts is therefore an important feature of the aluminum sheet. It has now been found that upon flaring, for example to a flat seam (flat hem), of aluminum sheet 15 of the indicated type and manufactured by a method comprising homogenizing, hot rolling, cold rolling, solution annealing and cooling to below 100 ° C surface defects on the standing seam can occur. These undesirable surface defects are characterized, among other things, by visually observable cracks. In addition to good flaring behavior, the maintenance of a good surface structure after deformation is essential, because an automotive exterior part is also assessed on the visual aspects of the outer surface after applying, among other things, a paint layer, for which an even light reflection is required. This means that the aluminum plate must at least also be free from roping or ridging lines.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een aluminiumplaat van het aangegeven type, waarbij de aluminiumplaat een verbeterd felsgedrag heeft met behoud van het goede oppervlaktestructuur na vervorming 30 door bijvoorbeeld persen.An object of the invention is to provide a method for manufacturing an aluminum plate of the indicated type, wherein the aluminum plate has an improved flaring behavior while retaining the good surface structure after deformation by, for example, pressing.
Daartoe is de werkwijze volgens de uitvinding erdoor geken- 1006511 - 2 - merkt dat voor het vervormingsproces van warm- en/of koudwalsen en warmtebehandelen, zoals homogeniseren en/of oplossingsgloeien wordt gekozen, dat grove Si- en Mg2Si-deeltjes en/of precipitaten in de aluminiumplaat in hoofdzaak worden voorkomen.To this end, the method according to the invention is characterized by the fact that for the deformation process of hot and / or cold rolling and heat treatments, such as homogenization and / or solution annealing, it is chosen that coarse Si and Mg2Si particles and / or precipitates in the aluminum sheet are substantially prevented.
5 Hiermee is bereikt dat de aluminiumplaat goed felsbaar is en een voor vervorming stabiele textuur heeft. De werkwijze volgens de uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat voor het verbeteren van het felsgedrag van de aluminiumplaat met behoud van de goede oppervlaktestructuur na vervorming van de aluminiumplaat tot 10 bijvoorbeeld een automobielbuitendeel, het voorkomen van grove Si* en Mg2Si-deeltjes en/of precipitaten in de uiteindelijke microstructuur van de aluminiumplaat belangrijk is. De grove Si- en Mg2Si-deeltjes worden voor een groot deel verantwoordelijk geacht voor het matige felsgedrag, terwijl dergelijke grove Si- en Mg2Si-15 deeltjes en/of precipitaten niet direct een nadelig effect hebben op de gewenste goede oppervlaktestructuur. Onder grove Si- en Mg2Si-deeltjes wordt in dit kader verstaan dat deze deeltjes en/of precipitaten incoherent zijn met de matrix en dus niet meer in oplossing zijn. Dit betekent in dit geval dat deeltjes en/of 20 precipitaten die groter zijn dan ongeveer 1 micron niet meer coherent zijn met de matrix.This achieves that the aluminum plate is well-seamable and has a texture stable for deformation. The method according to the invention is based on the insight that in order to improve the flaring behavior of the aluminum plate while retaining the good surface structure after deformation of the aluminum plate to, for example, an automotive outer part, the prevention of coarse Si * and Mg2Si particles and / or precipitates in the final microstructure of the aluminum sheet is important. The coarse Si and Mg2Si particles are believed to be largely responsible for the moderate flaring behavior, while such coarse Si and Mg2Si-15 particles and / or precipitates do not directly adversely affect the desired good surface texture. Coarse Si and Mg2Si particles in this context are understood to mean that these particles and / or precipitates are incoherent with the matrix and are therefore no longer in solution. This means in this case that particles and / or precipitates larger than about 1 micron are no longer coherent with the matrix.
Een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat de werkwijze omvat achtereenvolgens de stappen: 25 (i) homogeniseren; (ii) afkoelen van de aluminiumplaat tot in een temperatuurgebied van 450 - 525 °C; (iii) warmwalsen, waarbij de aluminiumplaat direct na het warm-walsen een temperatuur heeft in een gebied van 230 - 300 °C; 30 (iv) warmtebehandelen door de aluminiumplaat gedurende een ver blijftijd van ten minste 30 min. in een temperatuurgebied van 300 - 450 °C te houden; (v) koudwalsen met een totale koudwalsreductie van ten minste 70 %; 35 (vi) oplossingsgloeien; (vii) afkoelen tot onder 100 °C met een afkoelsnelheid van ten minste 300 °C/min.A particularly favorable embodiment of the method according to the invention is characterized in that the method successively comprises the steps of: (i) homogenizing; (ii) cooling the aluminum sheet to a temperature range of 450-525 ° C; (iii) hot rolling, the aluminum sheet having a temperature in a range of 230-300 ° C immediately after hot rolling; (Iv) heat treating by keeping the aluminum sheet in a temperature range of 300 - 450 ° C for a residence time of at least 30 min; (v) cold rolling with a total cold rolling reduction of at least 70%; (Vi) solution annealing; (vii) cooling to below 100 ° C at a cooling rate of at least 300 ° C / min.
Door deze combinatie van processtappen is bereikt dat de aluminiumplaat vrij is van roping en tevens vrij is van grove Si- en 40 Mg2Si-deeltjes en/of precipitaten, waardoor de aluminiumplaat goed 1006511 - 3 - felsbaar is. Er wordt opgemerkt dat uit de internationale octrooiaanvrage WO 95/22634 een werkwijze bekend is voor het vervaardigen van aluminiumplaat van het aangegeven type, welke aluminiumplaat vrij is van roping. De bekende werkwijze bestaat uit achtereen-5 volgens de stappen (a) homogeniseren bij een temperatuur groter dan 500 °C; (b) afkoelen van de aluminiumplaat tot in een temperatuurs-gebied van 350 - 450 °C; (c) warmwalsen, waarbij de aluminiumplaat direct na het warmwalsen een temperatuur heeft in een gebied van 200 - 300 °C; (d) koudwalsen met een totale koudwalsreductie van ten 10 minste 50 %; (e) oplossingsgloeien gedurende ten hoogste 10 min. in een temperatuursgebied van 500 - 580 °C, waarbij de aluminiumplaat wordt opgewarmd met een opwarmsnelheid van ten minste 2 °C/s; (f) afkoelen van de aluminiumplaat tot onder 100 °C met een afkoelsnel-heid van ten minste 5 °C/s. Met de werkwijze volgens de huidige 15 uitvinding wordt een verdere verbetering ten aanzien van het roping bereikt en verder wordt het felsgedrag verbeterd.This combination of process steps ensures that the aluminum sheet is free from roping and also free from coarse Si and 40 Mg2Si particles and / or precipitates, so that the aluminum sheet is well-seamable. It is noted that from international patent application WO 95/22634 a method is known for manufacturing aluminum plate of the indicated type, which aluminum plate is free from roping. The known method consists of successively homogenizing according to steps (a) at a temperature greater than 500 ° C; (b) cooling the aluminum sheet to a temperature range of 350-450 ° C; (c) hot rolling, the aluminum sheet having a temperature in the range 200-300 ° C immediately after the hot rolling; (d) cold rolling with a total cold rolling reduction of at least 50%; (e) solution annealing for up to 10 min in a temperature range of 500-580 ° C, the aluminum sheet being heated at a heating rate of at least 2 ° C / s; (f) cooling the aluminum sheet to below 100 ° C at a cooling rate of at least 5 ° C / s. With the method according to the present invention, a further improvement with regard to the roping is achieved and further the flaring behavior is improved.
Bij voorkeur is de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat in (iv) de aluminiumplaat in een temperatuurgebied van 350 - 400 °C wordt gehouden. Hiermee is bereikt dat volledige 20 rekristallisatie kan plaatsvinden.Preferably, the method according to the invention is characterized in that in (iv) the aluminum plate is kept in a temperature range of 350-400 ° C. Hereby it is achieved that complete recrystallization can take place.
Bij voorkeur is dat in (v) de totale koudwalsreductie ten minste 80 % is. Door het verhogen van de deformatiegraad tijdens koudwalsen wordt meer energie in de plaat opgeslagen. Deze toename in opgeslagen energie versnelt het nucleatieproces tijdens oplos -25 singsgloeien. Een totale deformatiegraad van 80 % of meer is voldoende om de gewenste korrelgrootte na rekristallisatie tijdens oplossingsgloeien te verkrijgen.Preferably, in (v), the total cold roll reduction is at least 80%. By increasing the degree of deformation during cold rolling, more energy is stored in the sheet. This increase in stored energy accelerates the nucleation process during solution annealing. A total degree of deformation of 80% or more is sufficient to obtain the desired grain size after recrystallization during solution annealing.
Bij voorkeur ligt de temperatuur van de aluminiumplaat direct na het warmwalsen, de zogenaamde uittree-temperatuur, in het gebied 30 van 250 - 280 °C. Doordat de aluminiumplaat een uittree-temperatuur in het aangegeven gebied heeft, wordt bereikt dat tijdens warmwalsen minder dynamische rekristallisatie kan optreden. Als gevolg hiervan is in de aluminiumplaat meer energie aanwezig voor de nucleatie van verschillende textuurcomponenten zodat tijdens rekristallisatie door 35 middel van tussengloeien tijdens stap (iv) een betere textuur-ontwikkeling kan plaatsvinden.Preferably, the temperature of the aluminum sheet immediately after the hot rolling, the so-called exit temperature, is in the range of 250-280 ° C. Because the aluminum sheet has an exit temperature in the indicated range, it is achieved that less dynamic recrystallization can occur during hot rolling. As a result, more energy is present in the aluminum sheet for the nucleation of various texture components so that better texture development can take place during recrystallization by inter-annealing during step (iv).
Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat de aluminiumplaat direct vóór het warmwalsen een temperatuur heeft, de zogenaamde intree-tempera-40 tuur, in het gebied van 450 - 525 °C en meer bij voorkeur in een 1 0 0 6 5 1 1 - 4 - gebied van 450 - 500 °C, terwijl de bekende werkwijze werd uit gevoerd met een intree - temperatuur in een gebied van 350 - 450 °C. Hiermee wordt een verdere bijdrage verkregen aan het mechanisme zoals beschreven bij een verlaagde uittree-temperatuur. In het 5 aangegeven temperatuursgebied wordt de vorming van grove Mg2Si-deeltjes voorkomen, terwijl het overschot aan Si in oplossing blijft en niet voldoende tijd heeft om te precipiteren.A further embodiment of the method according to the invention is characterized in that the aluminum sheet has a temperature immediately before the hot rolling, the so-called entry temperature, in the range of 450 - 525 ° C and more preferably in a 1 0 0 6 5 1 1 - 4 - range of 450 - 500 ° C, while the known method was carried out with an entry temperature in a range of 350 - 450 ° C. This makes a further contribution to the mechanism as described at a reduced exit temperature. In the temperature range indicated, the formation of coarse Mg2Si particles is prevented, while the surplus of Si remains in solution and does not have sufficient time to precipitate.
Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat stap (i) omvat een twee-staps 10 homogenisatie waarbij de temperatuur in de tweede stap ligt in het gebied 470 - 530 °C. De homogenisatie-cyclus is een belangrijke procesparameter in het voorkomen van de vorming van grove Mg2Si-deeltjes in de microstructuur van de aluminiumplaat. Gedurende de homogenisatie-cyclus dient de temperatuur van de aluminiumplaat 15 boven een bepaalde waarde te komen, zodat alle oplosbare structuurcomponenten in oplossing zijn. Bij een temperatuur boven ongeveer 480 - 485 °C blijven β-deeltjes (Mg2Si) en Si in oplossing. Bijzonder goede resultaten worden bereikt met een twee-staps homogenisatie-cyclus waarbij de aluminiumplaat in de eerste stap gedurende 20 4-6 uur in een temperatuurgebied van 540 - 570 °C wordt gehouden, en voorts in de tweede stap gedurende 0-1 uur in een temperatuurgebied van 470 - 530 °C, terwijl de bekende homogeni- satiebehandeling bestaat uit 6 - 12 uur behandelen op 540 - 550 °C.A further embodiment of the method according to the invention is characterized in that step (i) comprises a two-step homogenization in which the temperature in the second step is in the range 470 - 530 ° C. The homogenization cycle is an important process parameter in preventing the formation of coarse Mg2Si particles in the microstructure of the aluminum sheet. During the homogenization cycle, the temperature of the aluminum plate 15 should rise above a certain value, so that all soluble structural components are in solution. At a temperature above about 480 - 485 ° C, β particles (Mg2Si) and Si remain in solution. Particularly good results are obtained with a two-step homogenization cycle in which the aluminum sheet is kept in a temperature range of 540 - 570 ° C for 4-6 hours in the first step, and in the second step for 0-1 hours in a temperature range of 470-530 ° C, while the known homogenization treatment consists of 6-12 hours treatment at 540-550 ° C.
Het oplossingsgloeien dient te gebeuren op een voldoende hoge 25 temperatuur om alle oplosbare structuurcomponenten in oplossing te brengen. Het afkoelen dient te gebeuren met een voldoende hoge afkoelsnelheid van ten minste 300 °C/min om te voorkomen dat structuurcomponenten, Si en Mg2Si in het bijzonder, kunnen worden uitgescheiden. Meer bij voorkeur is de afkoelsnelheid gelijk aan of 30 groter dan 50 °C/s. Hiermee is bereikt dat al het Si en Mg2Si in oplossing blijven. Uitgescheiden Si- en Mg2Si-deeltjes en/of preci-pitaten de neiging hebben om zich bij voorkeur op de korrelgrenzen te lokaliseren en daarmee onder meer het felsgedrag van de aluminiumplaat nadelig beïnvloeden. Om de vorming van Si- en Mg2Si-35 deeltjes en/of precipitaten te onderdrukken is het wenselijk dat ook het opwarmen tijdens het oplossingsgloeien met een voldoende hoge opwarmsnelheid plaatsvindt. Daartoe wordt de aluminiumplaat volgens de uitvinding bij voorkeur op einddikte oplossingsgegloeid in een continugloeioven met een opwarmsnelheid van de aluminiumplaat in de 40 opwarmsectie van de continugloeioven van ten minste 50 °C/s, waarna 1006511 - 5 - de aluminiumplaat in een temperatuurbereik van 450 - 570 °C wordt gegloeid gedurende 5 - 300 sec. en bij voorkeur 5-30 sec. Met dergelijk hoge opwarmsnelheid wordt bereikt dat de aluminiumplaat een fijne korrelstructuur krijgt waardoor het optreden van orange 5 peel na vervorming van de aluminiumplaat wordt vermeden. Bij voorkeur warmt men de aluminiumplaat volgens de uitvinding in de continugloeioven homogeen op met behulp van inductieve verwarming.The solution annealing should be done at a temperature high enough to dissolve all soluble structural components. The cooling should be done at a sufficiently high cooling rate of at least 300 ° C / min to prevent structural components, Si and Mg2Si in particular, from being secreted. More preferably, the cooling rate is equal to or greater than 50 ° C / s. This ensures that all Si and Mg2Si remain in solution. Secreted Si and Mg2Si particles and / or precipitates tend to preferentially locate at the grain boundaries, thereby adversely affecting the flaring behavior of the aluminum sheet. In order to suppress the formation of Si and Mg2Si-35 particles and / or precipitates, it is desirable that heating also takes place at a sufficiently high heating rate during solution annealing. To this end, the aluminum sheet according to the invention is preferably annealed to final thickness in a continuous annealing furnace with a heating rate of the aluminum sheet in the heating section of the continuous annealing furnace of at least 50 ° C / s, after which 1006511 - 5 - the aluminum sheet in a temperature range of 450 - 570 ° C is annealed for 5-300 sec. and preferably 5-30 sec. With such a high heating rate, it is achieved that the aluminum plate has a fine grain structure, whereby the occurrence of orange 5 peel after deformation of the aluminum plate is avoided. The aluminum sheet according to the invention is preferably heated homogeneously in the continuous annealing furnace by means of inductive heating.
Zeer goede resultaten ten aanzien van een goed felsbare aluminiumplaat die voorts vrij is van roping, worden bereikt met de 10 werkwijze volgens de uitvinding waarbij de aluminiumplaat de lege-ringselementen omvat in gewichtsprocenten in het gebied: 0.4 - 1.7 % Si, 0.2 - 0.9 % Mg, 0.25 % Mn (maximaal), 0.2 % Cu (maximaal), 0.5 %Very good results with regard to a well-seamable aluminum plate which is furthermore free from roping are obtained with the method according to the invention, wherein the aluminum plate comprises the alloying elements in weight percentages in the range: 0.4 - 1.7% Si, 0.2 - 0.9% Mg, 0.25% Mn (maximum), 0.2% Cu (maximum), 0.5%
Fe (maximaal), de balans in hoofdzaak aluminium en onvermijdbare verontreinigingen. Voorts omvat de aluminiumplaat volgens de uitvin-15 ding elementen, zoals Ti, TiB2, TiC, enz. als korrelverfijnende elementen van de gietstructuur.Fe (maximum), the balance mainly aluminum and unavoidable impurities. Furthermore, the aluminum sheet according to the invention comprises elements such as Ti, TiB2, TiC, etc. as grain-refining elements of the casting structure.
Bij voorkeur ligt het Si-gehalte in een gebied van 1.0 - 1.3 gewichtsprocent. Hiermee is bereikt dat de mechanische eigenschappen en de vervormbaarheid worden geoptimaliseerd voor de toepassing van 20 de aluminiumplaat in automobielbuitendelen.Preferably, the Si content is in a range from 1.0 to 1.3 weight percent. This achieves that the mechanical properties and the deformability are optimized for the use of the aluminum sheet in automotive exterior parts.
Het Mg-gehalte ligt bij voorkeur in het gebied van 0.2 - 0.6 gewichtsprocent. Door samenwerking met het Si worden Mg-Si- clusters dan wel precipitaten gevormd, welke bijdragen aan de mechanische eigenschappen van de aluminiumplaat. Meer bij voorkeur 25 ligt het Mg-gehalte in het gebied van 0.3 - 0.5 gewichtsprocent, doordat een optimale vervormbaarheid wordt bereikt als de Si/Mg-verhouding gelijk is aan ongeveer 3.The Mg content is preferably in the range of 0.2 - 0.6 weight percent. Mg-Si clusters or precipitates are formed by cooperation with the Si, which contribute to the mechanical properties of the aluminum sheet. More preferably, the Mg content is in the range of 0.3 - 0.5 weight percent, in that optimum deformability is achieved when the Si / Mg ratio equals about 3.
Het Mn-gehalte ligt bij voorkeur in het gebied van 0.05 - 0.20 gewichtsprocent. Bij een relatief hoog Μη-gehalte, bijvoorbeeld 30 meer dan 0.3 %, neemt de vervormbaarheid (Engels: ductility) af tot een onaanvaardbaar niveau bij toenemend Mn-gehalte. Bij een te laag Μη-gehalte, bijvoorbeeld lager dan 0.05 %, draagt het Mn onvoldoende bij aan een effectieve korrelverfijning tijdens het oplosgloeien als gevolg van de vorming van te weinig zogenaamde dispersoids. De 35 optimale combinatie voor de gewenste bijdrage aan het korrelver-fijnend effect na het oplosgloeien en de afnemende rek bij een toenemend Mn-gehalte, wordt verkregen in een gebied van 0.05 - 0.20 gewichtsprocent Mn.The Mn content is preferably in the range of 0.05 - 0.20 weight percent. At a relatively high Μη content, for example 30 more than 0.3%, ductility decreases to an unacceptable level with increasing Mn content. At too low a Μη content, for example less than 0.05%, the Mn does not contribute sufficiently to an effective grain refinement during the solution annealing as a result of the formation of so-called dispersoids. The optimum combination for the desired contribution to the grain refining effect after the solution annealing and the decreasing elongation at an increasing Mn content is obtained in a range of 0.05 - 0.20% by weight Mn.
Ook andere dispersoid-vormende legeringselementen dan Mn 40 kunnen voor dit doel gebruikt worden, zoals bijvoorbeeld Cr, Zr, VDispersoid alloying elements other than Mn 40 can also be used for this purpose, such as, for example, Cr, Zr, V
1006511 - 6 - of Ti. Wordt Cr of Zr in een gebied van 0.05 - 0.25 gewichtsprocent toegevoegd, dan worden nagenoeg gelijke resultaten bereikt met betrekking tot de korrelgrootte na oplosgloeien als met Mn in dit bereik. Dit komt doordat de gevormde dispersoids van gelijke orde-5 grootte in afmeting zijn als bij toevoeging van Mn, wat een gevolg is van de interactie van Zr of Cr met het Si en Mg. Toevoeging van Zr of Cr aan een AA6xxx-type legering geeft geen significante verbetering ten aanzien van de korrelgrootte, terwijl de kosten voor Zr- of Cr-bevattende legeringen hoger zullen zijn dan wanneer Mn 10 wordt toegevoegd in hetzelfde gebied. Bovendien daalt de waarde en toepasbaarheid van Zr- of Cr-bevattend schrootmateriaal.1006511-6 or Ti. If Cr or Zr is added in a range of 0.05 - 0.25% by weight, almost equal results are obtained with respect to the grain size after solution annealing as with Mn in this range. This is because the dispersoids formed are of the same order-5 size in size as when Mn is added, which is due to the interaction of Zr or Cr with the Si and Mg. Addition of Zr or Cr to an AA6xxx type alloy does not significantly improve grain size, while the costs for Zr or Cr containing alloys will be higher than if Mn 10 is added in the same range. In addition, the value and applicability of Zr or Cr-containing scrap material decreases.
Het Fe-gehalte heeft een grote invloed op de vervormbaarheid van de aluminiumplaat. Bij een hoog Fe-gehalte, bijvoorbeeld meer dan 0.5 %, worden relatief grote intermetallische verbindingen 15 gevormd welke de vervormbaarheid sterk doen afnemen. Een laag Fe-gehalte is daarom gewenst. Het aanwezige Fe draagt ook bij aan de beheersing van de korrelgrootte in de plaat tijdens oplosgloeien. De ijzerhoudende intermetallische verbindingen kunnen het nucleatiepro-ces tijdens oplosgloeien gunstig beïnvloeden, waardoor een kleine 20 korrelgrootte ontstaat. Goede resultaten worden in de werkwijze volgens de uitvinding behaald bij een Fe-gehalte lager dan 0.3 gewichtsprocent.The Fe content has a major influence on the deformability of the aluminum sheet. At a high Fe content, for example more than 0.5%, relatively large intermetallic compounds are formed, which greatly decrease the deformability. A low Fe content is therefore desirable. The Fe present also contributes to the control of the grain size in the sheet during solution annealing. The ferrous intermetallic compounds can favorably influence the nucleation process during solution annealing, resulting in a small grain size. Good results are obtained in the method according to the invention at an Fe content of less than 0.3% by weight.
Meer bij voorkeur ligt het Fe-gehalte in het gebied van 0.10 -0.30 gewichtsprocent. In dit bereik wordt het beste compromis 25 bereikt tussen een goede vervormbaarheid en de gunstige bijdrage op de korrelgrootte tijdens het oplosgloeien.More preferably, the Fe content is in the range of 0.10-0.30 weight percent. In this range, the best compromise is achieved between good formability and favorable contribution to the grain size during solution annealing.
Het legeringselement Cu kan een aanzienlijke bijdrage leveren aan het verhogen van de mechanische eigenschappen van de aluminiumplaat. Algemeen bekend mag worden verondersteld dat bij een toe-30 nemend Cu-gehalte in de aluminiumplaat de corrosieweerstand sterk afneemt. Met het oog op de toepassingen van de aluminiumplaat in bijvoorbeeld automobielbuitendelen is een goede corrosieweerstand bijzonder belangrijk. Het Cu-gehalte in de aluminiumplaat moet daarom laag zijn. Voor een optimale corrosieweerstand moet het Cu-35 gehalte bij voorkeur lager zijn dan 0.1 gewichtsprocent.The alloying element Cu can make a significant contribution to increasing the mechanical properties of the aluminum sheet. It may be generally known that with an increasing Cu content in the aluminum plate, the corrosion resistance decreases sharply. In view of the applications of the aluminum sheet in, for example, automotive exterior parts, good corrosion resistance is particularly important. The Cu content in the aluminum sheet must therefore be low. For optimum corrosion resistance, the Cu-35 content should preferably be less than 0.1% by weight.
De uitvinding is tevens belichaamd in een gewelfde carro-serieplaatdeel geschikt voor toepassing voor automobielbuitendelen vervaardigd van de aluminiumplaat verkregen uit de werkwijze volgens de uitvinding.The invention is also embodied in a curved car-series plate part suitable for use for automotive outer parts made of the aluminum plate obtained from the method according to the invention.
40 De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van enkele, de 1006511 - 7 - uitvinding niet beperkende, voorbeelden.The invention will now be elucidated on the basis of a few examples, which are not limitative of the 1006511-7 invention.
De aluminiumlegering volgens de uitvinding met de chemische samenstelling in gewichtsprocenten: 1.2 % Si, 0.33 % Mg, 0.07 % Mn, 0.07 % Cu, 0.20 % Fe, balans in 5 hoofdzaak aluminium en onvermijdbare verontreinigingen, is op drie verschillende manieren verwerkt tot een dunne plaat van 1.15 mm dikte en vervolgens beoordeeld op zowel het felsgedrag als op het ropinggedrag.The aluminum alloy according to the invention with the chemical composition in percent by weight: 1.2% Si, 0.33% Mg, 0.07% Mn, 0.07% Cu, 0.20% Fe, balance in 5 mainly aluminum and unavoidable impurities, has been processed in three different ways into a thin sheet of 1.15 mm thickness and subsequently assessed on both flaring and roping behavior.
De drie gevolgde procesroutes voor de aluminiumlegering zijn 10 weergegeven in Tabel 1; waarbij route 3 de werkwijze volgens de uitvinding is, en route 1 de werkwijze in overeenstemming is met die bekend uit de internationale octrooiaanvrage WO 95/22634. In route 1 is voor de homogenisatie-cyclus opgewarmd met een opwarmsnelheid van 50 °C/uur tot een homogenisatietemperatuur van 540 °C en gedurende 5 15 uur op deze temperatuur gehouden, vervolgens is afgekoeld tot 400 °C, welke temperatuur de intree-temperatuur is, ookwel Break-down mill temperatuur genoemd. In route 2 en 3 is opgewarmd tot 570 °C met een opwarmsnelheid van 50 °C/uur, gedurende 5 uur op 570 °C gehouden, vervolgens in de oven af gekoeld tot 510 °C en op deze 20 temperatuur gedurende 1 uur gehouden, om daarna af te koelen tot een intree-temperatuur van 480 °C.The three aluminum alloy process routes followed are shown in Table 1; wherein route 3 is the method according to the invention, and route 1 the method is in accordance with that known from international patent application WO 95/22634. In route 1, the homogenization cycle was heated at a heating rate of 50 ° C / hour to a homogenization temperature of 540 ° C and held at this temperature for 5 hours, then cooled to 400 ° C, which temperature was the entry temperature also called Break-down mill temperature. In routes 2 and 3 it was warmed to 570 ° C at a heating rate of 50 ° C / hour, kept at 570 ° C for 5 hours, then cooled in the oven to 510 ° C and held at this temperature for 1 hour, and then cool to an entry temperature of 480 ° C.
De uittree-temperatuur na warmwalsen, tandem-exit temperatuur, was voor alle routes 260 °C, waarbij de plaatdikte 6 mm is.The exit temperature after hot rolling, tandem exit temperature, was 260 ° C for all routes, with the plate thickness being 6 mm.
Alleen tijdens route 3 is de aluminiumplaat voor het 25 koudwalsen warmtebehandeld gedurende 1 uur op 400 °C, waarna de plaat afkoelt tot kamertemperatuur met een afkoelsnelheid van ongeveer 10 °C/uur.Only during route 3, the aluminum sheet for cold rolling is heat-treated at 400 ° C for 1 hour, after which the sheet cools to room temperature at a cooling rate of about 10 ° C / hour.
Voor alle procesroutes omvat het oplossingsgloeien een warmtebehandeling waarbij wordt opgewarmd met een opwarmsnelheid van 30 100 °C/sec tot een temperatuur van 570 °C, gedurende 10 sec. op deze temperatuur gehouden en daarna afgekoeld tot kamertemperatuur met een afkoelsnelheid van ongeveer 100 °C/sec.For all process routes, solution annealing includes a heat treatment heating at a heating rate of 100 ° C / sec to a temperature of 570 ° C for 10 sec. kept at this temperature and then cooled to room temperature at a cooling rate of about 100 ° C / sec.
Voor de beoordeling van de felsbaarheid van de aluminiumplaat is gebruik gemaakt van een standaard testmethode waarbij een 35 testpaneel van 100 x 50 mm tot een flat hem wordt omgebogen over een paneel van 1.0 mm dikte, welk paneel fungeert als het binnenpaneel. Om een goede beoordeling te kunnen maken is het gebruikelijk dat het testpaneel vooraf wordt gestrekt, bijvoorbeeld 2 - 10 % plane strain. Door het aanbrengen van een dergelijke voorrek ontstaan 40 sneller scheuren op de felsnaad. De buitenkant van de felsnaad wordt daarna visueel beoordeeld en geclassificeerd, waarbij in het 1006511 - 8 - bijzonder wordt gelet op het voorkomen van scheurtjes. Voor classificatie wordt gebruik gemaakt van de indeling volgens Tabel 2. Een performance van hoger dan zes duidt een goed felsgedrag aan, terwijl een performance van zes of lager een matig of zelfs slecht 5 felsgedrag aanduidt.For assessment of the aluminum sheet's seamability, a standard test method was used in which a 100 x 50 mm test panel was bent into a flat over a 1.0 mm thickness panel, which panel acts as the inner panel. In order to make a good assessment, it is customary that the test panel is stretched beforehand, for example 2 - 10% plane strain. The provision of such a pre-stretch causes cracks to form on the seam more quickly. The outside of the folded seam is then visually assessed and classified, with special attention being paid to the prevention of cracks in 1006511-8. For classification, use is made of the classification according to Table 2. A performance higher than six indicates good flaring behavior, while a performance of six or lower indicates moderate or even poor flaring behavior.
Roping is in hoofdzaak een gevolg van de aanwezigheid van meta-stabiele textuurcomponenten ontstaan na rekristallisatie van de aluminiumplaat. Dit maakt het in principe mogelijk om roping te beschrijven aan de hand van microstructuurparameters zoals 10 korrelgrootteverdeling en plaatsafhankelijke textuurmetingen. Dit is echter een zeer omslachtige procedure. Een kwantitatieve manier om roping te beschrijven is door middel van een eenvoudige test waarbij plaatmateriaal van 100 x 300 mm in een trekbank 15 % wordt gestrekt, daarna licht gepolijst en geclassificeerd door middel van Tabel 3. 15 In de beoordeling speelt zowel de hoogte en dikte van de lijnen (verruwing) , als de mate van aanwezigheid van ridging lijnen een rol. Een performance van zes of hoger geeft een redelijk tot goed ropinggedrag aan, terwijl een performance lager dan zes een matig tot slecht ropinggedrag aangeeft.Roping is mainly due to the presence of meta-stable texture components created after recrystallization of the aluminum sheet. In principle, this makes it possible to describe roping using microstructure parameters such as grain size distribution and location-dependent texture measurements. However, this is a very cumbersome procedure. A quantitative way to describe roping is by means of a simple test in which sheet material of 100 x 300 mm is stretched 15% in a tensile testing machine, then lightly polished and classified by means of Table 3. 15 The assessment considers both height and thickness of the lines (roughening), if the degree of presence of ridging lines plays a role. A performance of six or higher indicates fair to good roping behavior, while performance below six indicates moderate to poor roping behavior.
20 De resultaten van de beoordeling van het fels- en ropinggedrag voor de verschillende procesroutes zijn weergegeven in Tabel 4. Uit deze resultaten valt op te maken dat route 1 niet goed is om zowel een goed roping- als een goed felsgedrag te verkrijgen. Door aanpassing van de homogenisatiecyclus en verhoging van de intree-25 temperatuur (route 2) wordt het felsgedrag verbeterd, maar verslechterd het ropinggedrag. In Tabel 5 is het felsgedrag als functie van de voorrek gegeven voor aluminiumplaat vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding (route 3).20 The results of the assessment of the flaring and roping behavior for the different process routes are shown in Table 4. From these results it can be concluded that route 1 is not good for obtaining both good roping and good flaring behavior. By adjusting the homogenization cycle and increasing the entry temperature (route 2), the flaring behavior is improved, but the roping behavior deteriorates. In Table 5 the seaming behavior as a function of the pre-stretch is given for aluminum sheet manufactured according to the method according to the invention (route 3).
Met de werkwijze volgens de uitvinding wordt zowel een goed 30 ropinggedrag, als een bijzonder goed felsgedrag verkregen, wat belangrijk is bij toepassing van de aluminiumplaat tot automobielbuitendelen.With the method according to the invention, both good roping behavior and particularly good flaring behavior are obtained, which is important when using the aluminum sheet to form automotive outer parts.
1 00 68 1 1 - 9 -1 00 68 1 1 - 9 -
Tabel 1 Gevolgde procesroutesTable 1 Followed process routes
RouteRoute
Processtap IProcess step I
1_2_31_2_3
Homogenisatie-temperatuur 540 570/510 570/510 5 Break-down mill temperatuur 400 480 480Homogenization temperature 540 570/510 570/510 5 Break-down mill temperature 400 480 480
Tandem-exit temperatuur 260 260 260Tandem exit temperature 260 260 260
Warmtebehandeling - - jaHeat treatment - - yes
Koudwalsdeformatie 80 % 80 % 80 XCold rolling deformation 80% 80% 80 X
Oplossingsgloeien standaard standaard standaard 10Solution annealing standard standard standard 10
Tabel 2 Classificatie van het felsgedragTable 2 Classification of flaring behavior
Performance Beoordeling 15 10 geen zichtbare verruwing 8 oppervlak verruwd 6 groefvormige verruwing 4 scheurtjes, niet doorlopend 2 scheur, doorlopend 20 0 breukPerformance Rating 15 10 no visible roughening 8 surface roughened 6 groove-shaped roughening 4 cracks, not continuous 2 crack, continuous 20 0 fracture
Tabel 3 Classificatie van het ropinggedrag 25 Performance Verruwing Ridging lijnen 10 geen visuele oppervlakte- geen ridging lijnen verruwing 8 lichte oppervlakteverruwing korte, discontinue lijnen 30 6 matige oppervlakteverruwing discontinue lijnen 4 lichte oppervlakteverruwing continue lijnen 2 matige oppervlakteverruwing continue lijnen 0 ernstige oppervlakteverruwing continue lijnen 35Table 3 Classification of the roping behavior 25 Performance Roughing Ridging lines 10 no visual surface no ridging lines roughing 8 light surface roughening short, discontinuous lines 30 6 moderate surface roughening discontinuous lines 4 light surface roughening continuous lines 2 moderate surface roughening continuous lines 0 serious surface roughening continuous lines 35
Tabel 4 Resultaat fels- en ropinggedrag voor de verschillende procesrouteTable 4 Result flaring and roping behavior for the different process route
Route Felsgedrag Ropinggedrag 40 1 4 8 2 10 4 I_3__10_ 8 1 1006511 - 10 -Route Flaring behavior Roping behavior 40 1 4 8 2 10 4 I_3__10_ 8 1 1006511 - 10 -
Tabel 5 Het felsgedrag als functie van de voorrek (%) voor plaat vervaardigd via route 3Table 5 The seam behavior as a function of the pre-stretch (%) for sheet manufactured via route 3
Voorrek (%) Felsgedrag 5 0 10 2 10 5 8 10 8 10 1006511Pre-stretch (%) Flaring behavior 5 0 10 2 10 5 8 10 8 10 1006 511
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1006511A NL1006511C2 (en) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1006511 | 1997-07-09 | ||
NL1006511A NL1006511C2 (en) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1006511C2 true NL1006511C2 (en) | 1998-05-29 |
Family
ID=19765299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1006511A NL1006511C2 (en) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1006511C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2570509B1 (en) | 2011-09-15 | 2014-02-19 | Hydro Aluminium Rolled Products GmbH | Production method for AlMgSi-aluminium strip |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3829911A1 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-16 | Kobe Steel Ltd | ALUMINUM PLATE WITH IMPROVED WELDING CAPABILITY, FILIFORM CORROSION STRENGTH, HEAT TREATMENTABILITY AND DEFORMABILITY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
EP0480402A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-15 | Sumitomo Light Metal Industries Limited | Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability |
EP0531118A1 (en) * | 1991-09-05 | 1993-03-10 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Rolled aluminium alloy strip for forming and method for making |
WO1995022634A1 (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing aluminum alloy plate for molding |
-
1997
- 1997-07-09 NL NL1006511A patent/NL1006511C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3829911A1 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-16 | Kobe Steel Ltd | ALUMINUM PLATE WITH IMPROVED WELDING CAPABILITY, FILIFORM CORROSION STRENGTH, HEAT TREATMENTABILITY AND DEFORMABILITY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
EP0480402A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-15 | Sumitomo Light Metal Industries Limited | Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability |
EP0531118A1 (en) * | 1991-09-05 | 1993-03-10 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Rolled aluminium alloy strip for forming and method for making |
WO1995022634A1 (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-24 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing aluminum alloy plate for molding |
EP0786535A1 (en) * | 1994-02-16 | 1997-07-30 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing aluminum alloy plate for molding |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2570509B1 (en) | 2011-09-15 | 2014-02-19 | Hydro Aluminium Rolled Products GmbH | Production method for AlMgSi-aluminium strip |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1392877B1 (en) | Process for making aluminum alloy sheet having excellent bendability | |
US6120623A (en) | Process of producing aluminum alloy sheet exhibiting reduced roping effects | |
JP2656104B2 (en) | Manufacturing method of brazing sheet with excellent corrosion resistance | |
KR970005419B1 (en) | Aluminium products having improved corrosion resistance | |
WO2013121876A1 (en) | Aluminum alloy sheet with excellent baking-paint curability | |
EP1407057A1 (en) | Weldable high strength al-mg-si alloy | |
CA3119405A1 (en) | Method of making 6xxx aluminium sheets with high surface quality | |
EP0708844B1 (en) | Corrosion resistant aluminum alloy rolled sheet | |
EP0931170A1 (en) | Aluminium alloy for rolled product process | |
EP1100977B1 (en) | Process for producing heat-treatable sheet articles | |
NL1006511C2 (en) | Production and heat treatment of ductile aluminium@ plate | |
WO1998059086A1 (en) | Process of producing heat-treatable aluminum alloy sheet | |
JP3749627B2 (en) | Al alloy plate with excellent press formability | |
NL1002861C2 (en) | Method for manufacturing a highly deformable aluminum sheet. | |
NL1010186C2 (en) | Producing aluminium plate, useful for making exterior automotive parts, from an AA6000 type alloy - comprises hot rolling a homogenised cast block or slab, subjecting the plate to two cold rolling steps separated by a tempering step, and tempering again | |
JP3260227B2 (en) | Al-Mg-Si based alloy sheet excellent in formability and bake hardenability by controlling crystal grains and method for producing the same | |
US6322646B1 (en) | Method for making a superplastically-formable AL-Mg product | |
JPH04276048A (en) | Production of aluminum alloy sheet for forming excellent in baking hardenability | |
JP2891620B2 (en) | High strength aluminum alloy hard plate excellent in stress corrosion cracking resistance and method of manufacturing the same | |
KR960007633B1 (en) | Al-mg alloy & the preparation | |
JPH05125506A (en) | Manufacture of baking hardenability aluminum alloy plate for forming | |
JPH0733553B2 (en) | Aluminum alloy rolled sheet for forming, which has excellent resistance to stress corrosion cracking, and method for producing the same | |
JPH0770687A (en) | High strength aluminum alloy for forming | |
CA3231689A1 (en) | Aluminum alloy article having low roping and methods of making the same | |
JP4603134B2 (en) | Aluminum alloy sheet for transport panel materials with excellent surface gloss |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20020201 |