RS50328B - LIM ILI TRAKA OD Al-Mg LEGURE ZA PROIZVODNJU SAVIJENIH DELOVA MALOG RADIJUSA SAVIJANJA - Google Patents

Abstract

Lim ili traka od legure aluminijuma debljine između 1 i 5 mm koji služe za proizvodnju delova, presovanih ili savijenih sa malim radijusom savijanja n a z n a č e n i time što je legura sledećeg sastava (u % težinskim): silicijum manje od 0.3%, gvožđe između 0.2 i 0.4%, bakar manje od 0.1%, mangan između 0.3 i 0.5%, hrom između 0.04 i 0.1%, magnezijum između 4.0 i 5.5%, cink od 0.1%, sadržaj drugih elemenata manji je od 0.05% svaki ili ukupno je manji od 0.15%, ostatak je aluminijum, a i time što u užarenom stanju njihova granična elastičnost R0.2 u pravcu T veća je od 240 MPa izduženje A80 veće je o 15% i razlika Rm-R0.2 veća jeod 90MPa. Prijava sadrži 8 zavisnih patentnih zahteva.

Description

Oblastpronalaska

Pronalazak se odnosi na savijene delove malog radijusa savijanja, vrlo često presovane, koji se koriste za automobilske konstrukcije, to su limovi ili trake napravljeni od aluminijumske legure, tipa alumiiujum-magnezijum, koji pripadaju seriji 5000 prema nomenklaturi Alununijumskog udruženja.

Stanje tehnike

Legure aluminijum-magnezijum sa više od 4% magnezij uma mnogo su u upotrebi za konstrukcije automobila, za one delove koji ne pripadaju košuljici karoserije, kao što su ojačanja ili drugi delovi konstrukcije i mogu eventualno biti oblikovani presovanjem ili savijanjem. Ovi delovi imaju dobru mehaničku otpornost, kao što su legure košuljice iz serije 6000, termički tretirane u rastvoru i kaljene. Mogu se navesti, na primer, legure 5019, 5182 i 5083 čiji su sastavi (u % težinskim) registrovani u Aluminijumskom udruženju i objavljeni u Tabeli 1:

Postojeći problem

Proizvodnja presovanih i savijenih delova zahteva matrijal koji ima mogućnost da se oblikuje i da se od njega naprave presovani delovi i sposobnost savijanja, što je važno, jer se žele dobiti mali radijusi savijanja, što je potreno za određenu debljinu lima. Ova sposobnost korisna je kod valjanja materijala, kao i kod oblikovanja po vertikali. Lim ili traka treba da ima veliku mehaničku otpornost, toliko veliku da se može smanjiti debljina lima ili trake i tako dobiti efekat optimalnog rezultata pri upotrebi aluminij uma u odnosu na upotrebu čelika.

U toku pečenja boje na karoseriji delovi automobila podvrgnuti suj ednom termičkom tretmanu, koji se vrši na temperaturi između 150° i 200°C u toku 15 do 30 minuta. Treba voditi računa o eventualnom gubitku mehaničke otpornosti u toku ove operacije i poželjno je da eventualni gubitak bude što manji. Cilj ovog pronalaska su limovi i trake od Al-Mg legure koji zadovoljavaju pomenute uslove.

Predmet pronalaska

Predmet pronalaska je lim ili traka od legure aluminijuma debljine između 1 i 5 mm. Koriste se za presovane delove i savijene delove sa malim radijusom savijanja. Sastav (u % težinskim) je sledeći: Si < 0.4 Fe<0.4 Cu<0.4 Mn + Cr: 0.3 - 0.7 Zn<l Mg : 4.0 - 5.5, drugi elementi < 0.05 svaki, ili < 0.15 ukupno, ostatak je alurninijum, i imaju graničnu elastičnost R0.2u pravcu T > 215 MPa, izduženje Aso > 15% i razliku Rm- R0.2> 80 MPa.

PozeInojedabudeSi<0.3 Fe: 0.2-0.4 Mn: 0.3-0.45 Mg: 4.5-5.5 Cr<0.1 Cu<0.1 Zn<0.1.

Predmet pronalaska je lim ili traka sastava: Si < 0.3 Fe : 0.2 - 0.4 Mn : 0.3 - 0.45

Mg : 4.5 - 5.5 Cr < 0.04 - 0.1 Cu < 0.1 Zn < 0.1 drugi elementi < 0.05 svaki, ili < 0.15 ukupno, ostatak je aluminijum i posebno za ovaj sastav: R0.2u pravcu T > 240 MPa, Ago> 15% iR„-Ro.2> 90 MPa.

Predmet pronalaska pored proizvodnje pomenutog lima ili trake uključuje i livenje ploče, sastava kao gore, valjanje ploče na toplo do debljine ec, zatim valjanje na hladno do debljine efkoja iznosi 70 — 40 % debljine eci na kraju žarenje radi prerade na temperaturi između 180° i 280° C, bez povećanja lomljivosti.

Opis slika

Jedina slika prikazuje rezultate primera 1 u graničnoj elastičnosti Ro_2u odnosu na radij us savijanja.

Opis pronalaska

Pronalazak se odnosi na kombinaciju užeg izbora sastava Al-Mg legure sa više od 4% Mg i niza posebnih uslova proizvodnje radi dobijanja odgovarajućih osobina, a to se odnosi na graničnu elastičnost, izduženje i sposobnost savijanja, a posebno se odnosi na primenu delova savijenih sa malim radijusom savijanja.

Legure prema pronalasku su one sa više od 4% Mg, kao što su legure 5182, 5019 i 5083, koje su ranije pomenute, a poželjno je sa više od 4.5 % Mg, jer magnezijum pomaže kod mehaničke otpornosti materijala. Može se podesiti količina Mg u funciji željene mehaničke otpornosti. Legura sa više od 5.5 % teška je za livenje, a i rad sa njom je otežan.

Posebno pogodan sastav je sledeći: Si < 0.3 Fe : 0.2 - 0.4 Mn : 0.3 - 0.45 Cu < 0.1 Mg: 4.5-5.5 Cr: 0.04-0.1.

Kontrola ukupne količine magnezijuma i hroma važna je za dobij anje željenih osobina legure. Količina koja je manja od 0.3% pomaže izduženju, ali smanjuje graničnu elastičnost ne popravljajući tako sposobnost za savijanje. Količina koja je veća od 0.7% pomaže graničnoj elastičnosti ne smanjujući mnogo sposobnost izduženja, ali utiče da radijusi savijanja ne budu dobri.

Postupak proizvodnje traka prema pronalasku sadrži livenje legirane ploče, valjanje ploče na toplo da se dobije traka debljine ec, valjanje na hladno do dobijanja finalne debljine ef, koja ima vrednost između 1 5 mm. Za dobijanje željenih osobina ploče mora debljina efiznositi između 40 i 70 % od debljine ectrake valjane na toplo. Ako je ovaj odnos valjanja na hladno nedovoljan ne može se postići željena granična elastičnost. Važan je i koeficijenat povećane lomljivosti n, ako postane mali tada se mogućnosti u radu smanjuju.

Traka valjana na hladno zatim ide na kaljenje zbog prerade, temperatura je između 180° i 280° C. Važno je kontrolisati tu temperaturu jer nema promene ako je temperatura niska, a to nepovoljno utiče na izduženje. Na suprot, ako je temperatura kaljenja veća od 280°C dolazi do stanja rekristalizacije što dovodi do nedovoljne mehaničke otpornosti.

Bitna karakteristika postupka proizvodnje traka i limova, prema pronalasku, je otsustvo ponovnog povećanja lomljivosti posle kaljenja, bilo to valjanje na hladno ili ravnanje pod pritiskom. Ovako povećana lomljivost povećava i graničnu elastičnost, ali mnogo smanjuje izduženje kao i koeficijenat povećanja lomljivosti, što nije pogodno za mogućnosti u radu i utiče i na sposobnost materijala na savijanje. Zatim, dobitak u povećanju granične elastičnosti vrlo brzo se izgubi u toku pečanja boje, što znači i gubitak mehaničke otpornosti.

Druga pogodnost koja se dobija uklanjanjem povećanja lomljivosti posle prerade, posebno posle ravnanja, je dobijanje limova i traka koji imaju malu anizotropiju, sa razlikom između graničnih elastičnosti u pravcima L i T manjom od 15 MPa, často manjom od 10 MPa.

Da bi se izbeglo ponovno povećanje lomljivosti metala posle prerade treba upotrebit pravo majstorstvo u ravnanju trake u toku valjanja na hladno i posebno u toku finalne obrade i prilikom sečenja uskih traka većih debljina, kako bi se izbegla deformacija tipa "sečiva sablje".

Limovi i trake prema pronalasku posebno su prilagođeni proizvodnji presovanih i savijenih delova, malog radijusa savijanja, uglavnom za upotrebu u automobilskoj industriji. Savijanja se izvedu sa radijusima savijanja od 180° umanjenim za debljinu lima ili trake, manji su za 80% od te debljine. Koeficijenat povećanja lomljivosti n veći je za 0.10, što pomaže brzom povećanju mehaničke otpornosti delova prilikom oblikovanja.

Može se pomenuti primer korišcenja ojačanja krila koja imaju presovane i savijene delove i koja su podvrgnuta tretmanu pečenja boje, posebno kod kataforeze. Za tretman od 20 min pri 200°C gubitak granične elastičnosti ostaje manji od 20 MPa. Druga upotreba limova i traka, prema pronalasku, jc u proizvodnji dizalica, što je očigledan napredak u pogledu smanjenja težine u poređenju sa težinom dizalice od čelika.

Primeri

Primer 1

Izliju se ploče od sedam različitih legura, A do G. Legure A do E imaju sastav prema pronalasku, a legure F i G su sastava izvan pronalaska. Sastavi (u % težinskim) prikazani su u Tabeli 1:

Ploče su valjane na toplo i dobiju se trake debljine 5 mm, pa su valjane na hladno do debljine 3 mm, što iznosi 60% od debljine traka valjanih na toplo. Zatim se trake podvrgnu preradi na 200°C. Meri se granična elasičnost R$.2u pravcu L, izduženje do loma Agopo normi NF EN 10002-1 u odnosu na probe izvlačenja za metale i radijus savijanja od 180°. Rezultati su prikazani u Tabeli 2:

Vidi se da legura sa Mn sa više H ima izduženje <15%, i ograničeni radijus savijanja takođe je povećan i iznosi više od 80% od debljine. Legura F sa manje Mn isto ima radijus savijanja povećan. Na slici 1 vidi se odnos granične elastičnosti R0.2i radijusa savijanja. Smatra se prihvatljivim radijus savijanja od 1.5 mm za R0.2od 200 MPa i radijus savijanja od 2.5 mm za R0.2od 280 MPa. Odgovarajuće vrednosti za pet legura prema pronalasku prikazane su sa leva na desno i pokazuju dobar odnos između ove dve osobine. Odgovarajuće vrednosti kod legura F i G su prikazane na desno od desne strane i ne pokazuju prihvatljiv odnos.

Primer 2

Na uzorcima limova iz Primera 1, sa legurama C i E, izvedu se termička tretiranja u toku od 20 min na 170°, 185° 200° C, u vidu simultanog pečanja automobilskih boja. Uzorak legure C se podvrgne i povećanju lomljivosti ravnanjem izvlačenjem. Mere se mehaničke karakteristike: dužina, otpornost na kidanje Rra, granična elastičnost R0.2i izduženje Agopre i posle termičkog tretiranja. Rezultati su prikazani na Tabeli 3 (za prerađenu leguru C), Tabeli 4 (za leguru E) i Tabeli 5 (za leguru C):

Vidi se da je pad granične elastičnosti zbog termičke prerade mnogo manji kod uzoraka kod kojih nema povećanja lomljivosti.

Primer 3

Na uzorcima legura C i E, iz Primera 1, mere se mehaničke karakteristike Rm, R0.2i Agou pravcu dužine, na 45° i u pravcu širine. Rezultati su prikazani u Tabeli 6:

Vidi se da se mehaničke karakteristike, posebno granična elastičnost, menjaju vrlo malo u zavisnosti od pravca merenja.

Primer 4

Izliju se ploče od legura sledećeg sastava: Si = 0.12 Fe = 0.18 Mn = 0.33 Mg=4.57 Cu = 0.04 Cr = 0.06. Urade se promene debljine ploče na izlazu valjanja na toplo, tako da se odnos ef/ec menja između vrednosti 70% i 40%, a finalna debljina ploče ostaje stalno 3 mm. U toku završnog kaljenja menja se temperatura od 200° do 320°C. Svako povećanje lomljivosti posle završnog kaljenja nema efekta. Za svaki uzorak izmeri se otpornost na kidanje R„,, granična elastičnost R0.2, izduženje Ago i koeficijenat povećanja lornljivosti n. Rezultati, koji odgovaraju srednjim vrednostima od pet merenja, prikazani su u Tabeli 7:

Vidi se da se veliki pad Rm, a posebno R0.2odigrava pri prelazu temperature od 260° na 290°C, u toku završnog kaljenja, što odgovara promeni temperature u toku rekristalizacije. Na prikazanoj temperaturi prerade vidi se daje odnos e/ecumanjen, što znači daje valjanje na hladno važnije, vrednost Ro.2 je povećana, ali su izduženje i koficijenat povećanja lomljivosti n smanjeni.

Claims (9)

1. Lim ili traka od legure aluminijuma debljine između 1 i 5 mm, koji služe za proizvodnju delova, presovanih ili savijenih sa malim radijusom savijanja n a z n a č e n i time što je legura sledećeg sastava (u % težinskim): silicijum manje od 0.3%, gvožđe između 0.2 i 0.4%, bakar manje od 0.1%, mangan između 0.3 i 0.5%, hrom između 0.04 i 0.1%, magnezijum između 4.0 i 5.5%, cink od 0.1%, sadržaj drugih elemenata manji je od 0.05% svaki ili ukupno je manji od 0.15%, ostatak je aluminijum, a i time što u užarenom stanju njihova granična elastičnost Ro.2u pravcu T veća je od 240 MP„ izduženje A<g>oveće je o 15% i razlika Rm- Ro.2veća je od 90 MPa

2. Lim ili traka prema zahtevu 1, naznačeni time što je radijus savijanja na 180° manji od debljine lima ili trake.

3. Lim ili traka prema zahtevu 2, naznačeni time što je radijus savijanja manji od 80% debljine lima ili trake.

4. Lim ili traka prema zahtevu 1 ili 2, n a z n a č e n i time što je razlika uzmeđu graničnih elastičnosti u pravcu L i u pravcu T manja od 15 MPt.

5. Lim ili traka prema zahtevu 4, naznačeni time što je razlika između graničnih elastičnosti u pravcu L i u pravcu T manja od 10 MPa.

6. Lim ili traka prema jednom od zahteva 1 do 4, naznačeni time što su vrednosti razlika između graničnih elastičnosti pre i posle pečenja boje na 185° u toku od 20 min manje od 20 MPa.

7. Postupak proizvodnje lima ili trake prema ma kom od zahteva 1 do 6, n a z n a - č e n time što se sastoji od livenja ploče, valjanja na toplo do debljine ec, zatim valjanja na hladno do debljine ef, koja iznosi između 70 40% debljine eci prerade kaljenjem na temperaturi između 180 i 280 °C, bez naknadnog povećanja lomljivosti.

8. Limovi ili trake prema ma kom od zahteva 1 do 6 primenjuju se za proizvodnju ojačanja vrata za automobile.

9. Limovi ili trake prema ma kom od zahteva 1 do 6 primenjuju se za proizvodnju dizalica za automobile.