WO2018033537A2 - Aluminum alloy and aluminum alloy strip for pedestrian impact protection - Google Patents

Aluminum alloy and aluminum alloy strip for pedestrian impact protection Download PDF

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WO2018033537A2
WO2018033537A2 PCT/EP2017/070676 EP2017070676W WO2018033537A2 WO 2018033537 A2 WO2018033537 A2 WO 2018033537A2 EP 2017070676 W EP2017070676 W EP 2017070676W WO 2018033537 A2 WO2018033537 A2 WO 2018033537A2
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Olaf Engler
Ulrich RUDAT
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Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to an aluminum alloy for vehicle applications, an aluminum alloy strip made of an aluminum alloy and a body panel of a motor vehicle made of the aluminum alloy strip according to the invention.
  • Aluminum alloys of the type AAöxxx are due to their advantageous
  • a sheet for pedestrian impact protection must have sufficient energy absorption capacity and convert the impact energy into deformation energy in a targeted manner, so that it must have moderate yield strengths.
  • Pedestrian impact protection relevant sheet metal does not change or only insignificantly over time.
  • AA6xxx aluminum alloys which reduce hardening properties through specific manufacturing processes
  • AA6xxx aluminum alloys with very low Mg and / or Si contents can also be used to achieve this goal.
  • the production process, and in particular the control of the solution annealing conditions is very complicated and costly.
  • Homogenization can influence, for example, the quality of the sheets produced.
  • the present invention has the object to provide an aluminum alloy for vehicle applications, which can be processed by conventional process steps into a band, so that the produced band shows only a slight tendency to cure from the state T4 at a moderate level of strength and a deployment in the field of
  • Pedestrian Impact Protection is possible.
  • a corresponding Aluminum alloy strip and a body panel for a motor vehicle are proposed.
  • Aluminum alloy strip comprising an aluminum alloy for
  • Alloy components in weight percent comprises:
  • Curing shows, so that the increase in yield strength R p o, 2 compared to the known AAöxxx aluminum alloys is lower.
  • R p o, 2 the increase in yield strength
  • aluminum alloy strip according to the invention has a significantly lower tendency to harden than aluminum alloy strips of comparative alloys.
  • Aluminum alloy tape the silicon and magnesium portions of the aluminum alloy are usually responsible.
  • the manganese content from 0.15 wt.% To 0.40 wt.%, Preferably 0.2 wt.% To 0.4 wt.% Or 0.20 wt.% To 0 , 30 wt .-% in connection with the iron content of 0.15 wt .-% to 0.25 wt .-% excess silicon bound by formation of Al-Fe-Mn-Si phases, so less silicon for curing by Elimination of silicon-containing particles is available. As a result, the curing of the
  • Aluminum alloy of the aluminum alloy strip according to the invention can be reduced.
  • to reduce the curing of the silicon content can be limited to a maximum of 0.50 wt .-%. Copper is usually added for reasons of increasing the strength of the aluminum alloy. Due to the
  • Copper can also be the
  • aluminum alloy strip according to the invention is therefore virtually copper-free and has a maximum of 0.06 wt .-% copper. Since copper is often an undesirable contamination during recycling, this is not only the
  • Corrosion resistance of the aluminum alloy strip according to the invention improves, but also the recycling of the invention
  • the chromium content is limited to a maximum of 0.03 wt .-% and the titanium content to 0.005 wt .-% to 0.10 wt .-%. Titanium improves grain refining when casting the aluminum alloy strip and is therefore at least 0.005 wt% in the aluminum alloy containing the
  • Aluminum alloy ribbon according to the invention comprises. Titanium is usually included in grain refining at up to 0.10% by weight. The use of a maximum of 0.03 wt .-% titanium allows, with good grain refining the titanium content
  • Aluminum alloy comprising the aluminum alloy strip according to the invention are present, which are characterized in particular by a low long-term curing at a heat load.
  • the invention Aluminum alloy strip is therefore eminently suitable for use in sheet metal due to its lower curing in the automotive industry, which is used by its defined energy absorption capacity for pedestrian impact protection.
  • the aluminum alloy strip according to a first
  • Copper content is reduced to below 0.05 wt .-%, preferably at most 0.01 wt .-%. According to a further embodiment of the invention
  • the aluminum alloy has a silicon content of 0.40 wt .-% to 0.48 wt .-% on. This specific reduction of the upper limit of the silicon content makes it possible to further reduce the hardening of the aluminum alloy by reducing the silicon atoms available for the precipitation.
  • Aluminum alloy strip the aluminum alloy has a magnesium content of 0.35 wt .-% to 0.40 wt .-% on. This magnesium content makes it possible for the aluminum alloy to remain light while the curing properties remain the same has increased tensile strengths and improved forming properties due to the higher Mg contents.
  • the aluminum alloy strip this has in the state T4 a yield strength R p0 , 2 of 55 MPa to 70 MPa and a tensile strength R m of 130 MPa to 160 MPa measured transversely to the rolling direction.
  • the preferred combination of yield strength and tensile strength values of this aspect of the aluminum alloy ribbon allows for a preferred use in the manufacture of body panels suitable for pedestrian impact protection. Due to the moderate increase in strength or due to the reduced curing corresponding panels continue to have good properties even after prolonged use, even with permanent heat stress
  • Aluminum alloy strip has this in state T6x a yield strength R p o, 2 of less than lOOMPa measured transversely to the rolling direction.
  • state T6x a particularly practical heat treatment is referred to in the present patent application. This involves solution annealing at 530 ° C for 5 minutes followed by quenching to room temperature, cold aging for 7 days at room temperature, heating to 205 ° C for 30 minutes, and a
  • the plate for 500 hours Heated to 80 ° C.
  • the heat load usually promotes the curing of the
  • the aluminum alloy ribbon of the present invention despite the increased thermal stress, exhibits significantly reduced cure and can provide yield strengths R p0 , 2 of less than 100 MPa.
  • Aluminum alloy strip of an aluminum alloy comprising the steps of casting a rolling ingot or casting a casting strip, homogenizing the rolling ingot, hot rolling the rolling ingot or the
  • the inventive method comprises conventional process steps and at the same time ensures a sufficient level of tensile strength with reduced curing, especially in a long-lasting heat load, for example as in a hood of a motor vehicle due to the narrow specified aluminum alloy.
  • Pedestrian impact protection can be produced inexpensively and with high quality.
  • the homogenization of the rolling ingot is preferably carried out at temperatures of 450 ° C to 580 ° C, preferably 500 ° C to 570 ° C for more than 1 hour.
  • the hot rolling is preferably carried out at temperatures of 280 ° C to 550 ° C. It is also conceivable hot strip production with quenching of the aluminum alloy strip at the end of hot rolling, the hot strip temperature is reduced with the last hot roll pass to a maximum of 230 ° C and the tape is then wound up.
  • Hot strip is subjected to cold rolling, in which, depending on the initial thickness of the hot strip and the final thickness of the strip to be achieved, cold rolling is carried out with or without intermediate annealing.
  • cold rolling is carried out with or without intermediate annealing.
  • Intermediate annealing can be carried out at temperatures of 280 ° C to 430 ° C in the chamber furnace for at least 30 minutes or in a continuous furnace. This is followed by solution heat treatment in a continuous furnace followed by quenching, for example to room temperature followed by cold aging for about 3 to 7 days, so that sheets and strips can be provided stably in state T4 for further processing.
  • State T4 represents the preferred one
  • aluminum strip according to the invention can be produced inexpensively due to the conventional production and yet provides a reduced curing available.
  • the temperature of the aluminum strip during solution heat treatment is preferably at least 480 ° C., preferably at least 500 ° C. for at least 20 s.
  • the tape according to the invention is insensitive to variations or change in temperature and duration during solution annealing, so that one equipped with a constant solution state
  • Aluminum alloy tape can be provided.
  • the stated object is achieved by a body panel part of a motor vehicle made of an aluminum alloy strip according to the invention.
  • the body panel can be made available particularly cost-effective, because of the
  • the body panel shows due to the lower tendency to cure only a small increase in yield strength R p0 , 2 in continuous use.
  • a corresponding aluminum alloy strip allows a uniform
  • the body panel is provided for the pedestrian impact protection plate, preferably a part of a fender, a part of a hood or a vehicle roof, a roof frame or a tailgate.
  • the pedestrian impact protection plate preferably a part of a fender, a part of a hood or a vehicle roof, a roof frame or a tailgate.
  • provided body panels must permanently moderate yield strengths R p o, 2, in order to absorb the impact energy in case of impact by deformation and to dampen the impact.
  • Curing properties of the aluminum alloy according to the invention are advantageous here, since over the service life of the body panel part of the increase in yield strength R p0 , 2 remains moderate. In addition, a sufficient
  • Aluminum alloy has the following alloy constituents in percent by weight: 0.40% by weight ⁇ Si ⁇ 0.55% by weight,
  • Aluminum alloys lower fails.
  • aluminum alloy according to the invention shows a much lower tendency for curing than
  • Aluminum alloy is usually responsible for the silicon and magnesium content of the aluminum alloy. The closely coordinated,
  • contents of silicon and magnesium according to the invention here 0.40% by weight to 0.55% by weight for silicon and 0.33% by weight to 0.40% by weight for magnesium,
  • the content of manganese is from 0.2% by weight to 0.4% by weight, from 0.25% by weight to 0.4% by weight or from 0.20% by weight to 0, 30 wt .-% in connection with the iron content of 0.15 wt .-% to 0.25 wt .-% excess silicon bonded by formation of Al-Fe-Mn-Si phases, so less silicon for curing by precipitation of silicon-containing particles is available.
  • the curing of the aluminum alloy according to the invention can be reduced in contrast to the previously known aluminum alloys.
  • to reduce the curing of the silicon content can be limited to a maximum of 0.50 wt .-%. Copper is usually added for reasons of increasing the strength of the aluminum alloy. Due to the
  • Copper can also be the
  • the aluminum alloy according to the invention is therefore virtually copper-free and has a maximum of 0.06 wt .-% copper. Since copper is also often an undesirable contamination in recycling, this not only improves the corrosion resistance of the aluminum alloy, but also facilitates the recycling of the aluminum alloy.
  • the chromium content is limited to a maximum of 0.03 wt .-% and the titanium content to 0.005 wt .-% to 0.10 wt .-%. Titanium improves grain refining when casting aluminum alloy and is therefore contained at least 0.005 wt .-% in the aluminum alloy. Titanium is usually included in grain refining at up to 0.10% by weight. The use of a maximum of 0.03 wt .-% titanium makes it possible to minimize the titanium content with good grain refining. It has been found that in the narrow range of alloy composition, special curing properties of the
  • Aluminum alloy present which in particular by a low
  • aluminum alloy according to the invention is therefore outstandingly suitable to be used because of the lower curing in the automotive industry for sheets, which are used by their defined energy absorption capacity for pedestrian impact protection.
  • the aluminum alloy according to a first embodiment has a manganese content of 0.25 wt .-% to 0.35 wt .-%.
  • Manganese content is achieved by further reducing the hardening of the aluminum alloy, since even more manganese is available to bind excess silicon through the formation of Al-Fe-Mn-Si phases. At the same time, the further limitation of manganese counteracts an increase in T4 strength.
  • the corrosion behavior of the aluminum alloy according to the invention can be improved according to a further embodiment in that the copper content is reduced to below 0.05 wt .-%, preferably at most 0.01 wt .-%.
  • the aluminum alloy has a silicon content of 0.40 wt .-% to 0.48 wt .-%. This specific reduction of the upper limit of the silicon content makes it possible to further reduce the hardening of the aluminum alloy by reducing the silicon atoms available for the precipitation.
  • the aluminum alloy has a magnesium content of 0.35 wt .-% to 0.40 wt .-%. Through this magnesium content is achieved that the
  • FIG. 3 shows a schematic perspective view of a motor vehicle with relevant body parts for pedestrian impact protection.
  • 1 shows, in a very schematic representation, the method sequence with regard to an exemplary embodiment of a production method for the invention
  • step 1 first a rolling ingot with an inventive
  • a casting strip can also be cast directly from the aluminum alloy according to the invention in accordance with step 3.
  • step 4 the rolling ingot or the casting belt is hot rolled.
  • Hot rolling takes place at a temperature of 280 ° C to 550 ° C. Subsequently, the hot strip is wound up. However, the hot strip can also, for example, with a deterrent within the last two hot rolling passes on a
  • a hot strip produced in this way can also be subjected to solution heat treatment, quenching and subsequent cold aging according to step 5, in order to provide a hot strip consisting of the aluminum alloy according to the invention in state T4.
  • the hot strips can have thicknesses of about 2 mm to 12 mm. According to step 5, the hot strips are changed to state T4 to maximum
  • state T4 may be achieved by solution heat treatment at 530 ° C for 5 minutes, quenching to room temperature, and subsequent cold aging at room temperature for 7 days. It has been shown that the aluminum alloy strip according to the invention, due to the relatively low Mg and Si contents relatively insensitive to the Eisensglühparametern, especially the solution annealing temperature is, as long as the
  • Temperature is at least 480 ° C, preferably at least 500 ° C.
  • the hot strip may first be subjected to cold rolling 6 followed by an intermediate annealing 7, the intermediate annealing 7 preferably taking place on the coil in a temperature range of 300 ° C. to 450 ° C. for at least 30 minutes in a chamber furnace.
  • the insects can also in one
  • the final cold rolling to final thickness according to step 8 is carried out, if an intermediate annealing is necessary. Otherwise, even after the cold rolling 6, the strip may be supplied with solution heat treatment, quenching to room temperature and cold aging according to step 9.
  • the aluminum alloy strips produced in the condition T4 have final thicknesses of typically 0.8 mm to 2.5 mm and are used in the body construction of
  • step 1 rolling ingots were cast in a continuous casting process according to step 1, which were then homogenized according to step 2 for 2 hours at temperatures of 550 ° C.
  • the homogenized ingots were then hot rolled according to step 4 at temperatures of 280 ° C to 550 ° C to a hot strip thickness of 8 mm and then cooled to room temperature.
  • the resulting hot strips were cold rolled according to steps 6, 7 and 8 with an intermediate annealing at an intermediate thickness of 3.5 mm to final thicknesses of 1.0 to 1.5 mm.
  • the intermediate annealing was carried out at a maximum temperature of 350 ° C for one hour in a chamber furnace.
  • alloy A has too little
  • the alloy F contains 0.59 wt .-% too much silicon.
  • the aluminum alloy ribbons produced were first placed in the T4 condition by solution annealing at 530 ° C for 5 minutes followed by 5 hours
  • the embodiment according to the invention of the aluminum alloy D lies with the comparative alloys B and C in the preferred strength range in the state T4 of a yield strength R p o, 2 of about 55 MPa to 70 MPa at tensile strengths R m of 130 MPa to 160 MPa measured across the rolling direction.
  • the comparative alloy E falls slightly behind the alloys B, C and D with respect to the tensile strengths R m and the yield strength R p o, 2 back.
  • Embodiment and the comparative examples in state T4 are shown in Table 2.
  • the excessively high measured values for the yield strength and the tensile strength of Comparative Example F are attributed to the increased Si content and the significantly reduced manganese content in comparison to the exemplary embodiment according to the invention.
  • the overall too low level with respect to the yield strength or tensile strength of Comparative Example A is attributed to the reduced magnesium content of 0.25% by weight.
  • Embodiment of the present invention for the heat treatment state T6 shown Heat treatment T6 after solution annealing, quenching and cold aging simulates the effect of painting and stoving of the paint by heating to 205 ° C for 30 minutes.
  • Table 3 shows that the embodiment according to the invention does not show the slightest increase in these values with respect to the absolute and relative increase in yield strength and tensile strength, in particular compared to the comparative example of alloy C, the increases in tensile strength R m and
  • Embodiment D if a heat treatment is reflected, which reflects a long-term heat load of a component.
  • the long-term behavior was determined by the heat treatment state T6x.
  • the state T6x is achieved starting from the state T6, as already described above, by
  • Heat aging at 80 ° C for 500 hours simulates the practical use of the aluminum alloy sheets in the application, for example in the motor vehicle, when heat load. Since heat enhances the curing effects in AA6xxx alloys, the values for the yield strength generally increase relatively strongly.
  • Embodiment D a significantly reduced increase in yield strength after aging for 500 hours at 80 ° C. Not only the absolute increase of
  • the inventive embodiment of the aluminum alloy D is also in these, the application-oriented processing of the sheets in the field of vehicle construction simulating heat treatments also with the lowest values in terms of absolute or relative increase of the yield strength R p o, 2 in the state T6 with 2% cold deformation or % Cold deformation measured.
  • Curing behavior of the aluminum alloy according to the invention can be read on the basis of the embodiment D compared to the other variants in particular from the comparison in the state T6x.
  • Body panel parts of a motor vehicle which are intended for pedestrian impact protection, schematically shows Fig. 3 in a perspective view.
  • Body panels which must be designed for pedestrian impact protection. They must therefore have a specific energy absorption behavior, which is still present especially during prolonged heat load. If parts of these provided for the pedestrian impact protection plates made of an aluminum alloy according to the invention, the long-term curing of the sheets can be reduced even in heat-stressed areas. As can be seen from the exemplary embodiment of the alloy D according to the invention, it is advantageous to produce corresponding bodywork parts of a motor vehicle from an aluminum alloy according to the invention, since these have a particularly advantageous curing behavior with moderate yielding limits and

Abstract

The invention relates to an aluminum alloy for vehicle applications, an aluminum alloy strip made from the aluminum alloy according to the invention and a sheet-metal body part of a motor vehicle produced from the aluminum alloy strip according to the invention. The aim of the invention is to provide an aluminum alloy for vehicle applications, which can be processed using conventional process steps to form a strip, so that, with a moderate strength level, the produced strip shows only a low tendency for curing from the state T4 and that a use for pedestrian impact protection is possible. Said aim is achieved in that the aluminum alloy has the following alloying constituents (in percent by weight): 0.4 wt.% ≤ Si ≤ 0.55 wt.%, 0.15 wt.% ≤ Fe ≤ 0.25 wt.%, Cu ≤ 0.06 wt.%, 0.15 wt.% ≤ Mn ≤ 0.4 wt.%, 0.33 wt.% ≤ Mg ≤ 0.4 wt.%, Cr ≤ 0.03 wt.%, 0.01 wt.% ≤ Ti ≤ 0.10 wt.%, the remainder Al and unavoidable impurities of at most 0.05 wt.% individually and at most 0.15 wt.% in total.

Description

Aluminiumlegierung und Aluminiumlegierungsband für den  Aluminum alloy and aluminum alloy strip for the
Fußgängeraufprallschutz  Pedestrian impact protection
Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung für Fahrzeuganwendungen, ein Aluminiumlegierungsband hergestellt aus einer Aluminiumlegierung sowie ein Karosserieblechteil eines Kraftfahrzeugs hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsband. The invention relates to an aluminum alloy for vehicle applications, an aluminum alloy strip made of an aluminum alloy and a body panel of a motor vehicle made of the aluminum alloy strip according to the invention.
Aluminiumlegierungen vom Typ AAöxxx werden aufgrund ihrer vorteilhaften Aluminum alloys of the type AAöxxx are due to their advantageous
Kombination aus guter Umformbarkeit und ihrer Fähigkeit zur Steigerung der Combination of good formability and their ability to increase the
Festigkeit durch eine Aushärtung nach einer Wärmebehandlung im Kraftfahrzeugbau eingesetzt. Im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten Strength used by curing after heat treatment in the automotive industry. Unlike the commonly used
Aluminiumlegierungsblechen bestehend aus einer AA6xxx Aluminiumlegierung, welche durch eine Aushärtung besonders hohe Streckgrenzen erreichen können, wird für Bleche, die für den Fußgängeraufprallschutz relevant sind, gefordert, dass eine möglichst geringe Aushärtung, beispielsweise nach einer Wärmebehandlung aufgrund einer Lackierung, erfolgt. Einerseits muss ein Blech für den Fußgängeraufprallschutz ein ausreichendes Energieabsorptionsvermögen aufweisen und die Aufprallenergie gezielt in Deformationsenergie umwandeln, so dass es moderate Streckgrenzen aufweisen muss. Andererseits sollen die Eigenschaften eines für den Aluminum alloy sheets consisting of a AA6xxx aluminum alloy, which can reach very high yield strengths by curing, is required for sheets that are relevant for pedestrian impact protection, that the lowest possible curing, for example, after a heat treatment due to a paint done. On the one hand, a sheet for pedestrian impact protection must have sufficient energy absorption capacity and convert the impact energy into deformation energy in a targeted manner, so that it must have moderate yield strengths. On the other hand, the properties of a for the
Fußgängeraufprallschutz relevanten Blechs sich im Verlaufe der Zeit nicht oder nur unwesentlich ändern. Neben höher legierten Aluminiumlegierungen vom Typ AA6xxx, bei welchen über spezifische Herstellverfahren die Aushärteeigenschaften reduziert werden, können auch Aluminiumlegierungen vom Typ AA6xxx mit sehr geringen Mg- und/oder Si-Gehalten verwendet werden, um dieses Ziel zu erreichen. Bei höher legierten Aluminiumlegierungen ist das Herstellverfahren und hier insbesondere die Kontrolle der Lösungsglühbedingungen jedoch sehr aufwendig und kostspielig. Pedestrian impact protection relevant sheet metal does not change or only insignificantly over time. In addition to higher-alloyed AA6xxx aluminum alloys, which reduce hardening properties through specific manufacturing processes, AA6xxx aluminum alloys with very low Mg and / or Si contents can also be used to achieve this goal. For higher alloyed aluminum alloys, however, the production process, and in particular the control of the solution annealing conditions, is very complicated and costly.
Darüber hinaus stellen Aluminiumlegierungen mit sehr geringen Magnesiumgehalten von etwa 0,2 Gew.-% nur sehr geringe Streckgrenzen und Zugfestigkeiten bereit. Sie sind daher zu weich, um am Kraftfahrzeug eingesetzt zu werden. Eine dritte Moreover, aluminum alloys with very low magnesium contents of about 0.2% by weight provide only very low yield strengths and tensile strengths. she are therefore too soft to be used on the motor vehicle. A third
Möglichkeit besteht darin, weiche AA5xxx-Aluminiumlegierungen zu verwenden. Diese sind jedoch zum Teil anfällig für Fließfiguren, sodass sie für den sichtbaren Karosseriebereich nicht verwendet werden können. Andererseits stehen sie einem einheitlichen Legierungskonzept, beispielsweise beruhend auf AA6xxx-Possibility to use soft AA5xxx aluminum alloys. However, some of them are vulnerable to floating figures, so they can not be used for the visible body area. On the other hand, they are based on a uniform alloy concept, for example based on AA6xxx
Aluminiumlegierungen, entgegen und erschweren damit Recyclingkonzepte. Aluminum alloys, and thus complicate recycling concepts.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 533 394 AI ist ein Karosseriebauteil bekannt, welches beim Aufprall einen großen Teil der kinetischen Energie durch plastische Verformung aufnehmen kann und damit für den Fußgängeraufprallschutz geeignet ist. Die europäische Patentanmeldung schlägt vor, dass die in fester Lösung benötigten Elemente Magnesium und Silizium zur Vermeidung einer From the European patent application EP 1 533 394 AI a body component is known, which can absorb a large part of the kinetic energy by impact deformation on impact and is thus suitable for pedestrian impact protection. The European patent application suggests that the elements required in solid solution magnesium and silicon to avoid
Warmaushärtung in Form von ausgeschiedenen Mg2Si-und/oder Si-Partikeln vorliegen und es somit nur zu geringen Aushärtungseffekten nach einer weiteren Wärmebehandlung, beispielsweise durch Trocknung einer Lackierung, kommt. Um den Ausscheidungszustand zu erreichen, schlägt die europäische Patentanmeldung vor, keine Homogenisierungsglühung des Gießbarrens, nur eine partielle Heat curing in the form of excreted Mg2Si and / or Si particles present and thus it comes only to low curing effects after a further heat treatment, for example by drying a coating. In order to reach the precipitation state, the European patent application proposes no homogenization annealing of the cast bar, only a partial one
Lösungsglühung mit niedrigeren Temperaturen oder eine partielle Solution annealing at lower temperatures or partial
Heterogenisierungsglühung an Enddicke der gewalzten Bleche im Coil in einem Kammerofen vorzunehmen. Diese Maßnahmen führen entweder zu deutlich höheren Kosten während der Produktion der Aluminiumlegierungsbänder oder haben negative Auswirkungen auf deren Verarbeitbarkeit. Eine nicht durchgeführte Heterogenisierungsglühung to make final thickness of the rolled sheets in the coil in a chamber furnace. These measures either lead to significantly higher costs during the production of aluminum alloy strips or have a negative effect on their processability. An unexecuted
Homogenisierung kann beispielsweise die Qualität der hergestellten Bleche beeinflussen. Homogenization can influence, for example, the quality of the sheets produced.
Hiervon ausgehend hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Aluminiumlegierung für Fahrzeuganwendungen zur Verfügung zu stellen, welche mit konventionellen Verfahrensschritten zu einem Band verarbeitet werden kann, so dass das hergestellte Band bei moderatem Festigkeitsniveau nur eine geringe Neigung zur Aushärtung aus dem Zustand T4 zeigt und ein Einsatz im Bereich des On this basis, the present invention has the object to provide an aluminum alloy for vehicle applications, which can be processed by conventional process steps into a band, so that the produced band shows only a slight tendency to cure from the state T4 at a moderate level of strength and a deployment in the field of
Fußgängeraufprallschutzes möglich ist. Zudem soll ein entsprechendes Aluminiumlegierungsband sowie ein Karosserieblechteil für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden. Pedestrian Impact Protection is possible. In addition, a corresponding Aluminum alloy strip and a body panel for a motor vehicle are proposed.
Gemäß einer ersten Lehre wird die aufgezeigte Aufgabe für eine In accordance with a first teaching, the object indicated for a
Aluminiumlegierungsband aufweisend eine Aluminiumlegierung für Aluminum alloy strip comprising an aluminum alloy for
Fahrzeuganwendungen dadurch gelöst, dass die Aluminiumlegierung folgende Vehicle applications solved by the aluminum alloy following
Legierungsbestandteile in Gewichtsprozent aufweist: Alloy components in weight percent comprises:
0,40 Gew.-% < Si < 0,55 Gew.-%,  0.40% by weight <Si <0.55% by weight,
0,15 Gew.-% < Fe < 0,25 Gew.-%,  0.15% by weight <Fe <0.25% by weight,
Cu < 0,06 Gew.-%, Cu <0.06 wt.%,
0,15 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%,  0.15% by weight <Mn <0.40% by weight,
0,33 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%,  0.33% by weight <Mg <0.40% by weight,
Cr < 0,03 Gew.-%,  Cr <0.03 wt%,
0,005 Gew.-% < Ti < 0,10 Gew.-%,  0.005% by weight <Ti <0.10% by weight,
Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-%, inRest AI and unavoidable impurities, individually not more than 0.05 wt .-%, in
Summe maximal 0,15 Gew.-%. Total not more than 0.15 wt .-%.
Es hat sich herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband neben einem für den Anwendungsbereich im Fahrzeugbau benötigten It has been found that the aluminum alloy strip according to the invention in addition to a required for the application in vehicle construction
Zugfestigkeitsniveau von mindestens 130 MPa eine deutlich abgeschwächte Tensile strength level of at least 130 MPa a significantly weakened
Aushärtung zeigt, sodass der Anstieg der Streckgrenze Rpo,2 gegenüber den bekannten AAöxxx Aluminiumlegierungen geringer ausfällt. Insbesondere bei einer Anwendung des Aluminiumlegierungsbandes in Wärme belasteten Bereichen zeigt das Curing shows, so that the increase in yield strength R p o, 2 compared to the known AAöxxx aluminum alloys is lower. In particular, in an application of the aluminum alloy ribbon in heat-stressed areas shows that
erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband eine deutlich geringere Neigung zur Aushärtung als Aluminiumlegierungsbänder aus Vergleichslegierungen. Für die Aushärtung der Aluminiumlegierung, die das erfindungsgemäße aluminum alloy strip according to the invention has a significantly lower tendency to harden than aluminum alloy strips of comparative alloys. For the curing of the aluminum alloy, the inventive
Aluminiumlegierungsband aufweist, sind in der Regel die Silizium- und Magnesium- Anteile der Aluminiumlegierung verantwortlich. Die eng aufeinander abgestimmten Gehalte an Silizium und Magnesium, hier 0,40 Gew.-% bis 0,55 Gew.-% für Silizium sowie 0,33 Gew.-% bis 0,40 Gew.-% für Magnesium, gewährleisten einerseits ein ausreichendes Festigkeitsniveau des erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbandes. Andererseits wird durch den Gehalt an Mangan von 0,15 Gew.-% bis 0,40 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-% bis 0,4 Gew.-% oder 0,20 Gew.-% bis 0,30 Gew.-% in Verbindung mit dem Eisengehalt von 0,15 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% überschüssiges Silizium durch Bildung von Al-Fe-Mn-Si-Phasen gebunden, sodass weniger Silizium für eine Aushärtung durch Ausscheiden von Silizium-haltigen Partikeln zur Verfügung steht. Hierdurch kann die Aushärtung der Aluminum alloy tape, the silicon and magnesium portions of the aluminum alloy are usually responsible. The closely matched levels of silicon and magnesium, here 0.40 wt .-% to 0.55 wt .-% for silicon and 0.33 wt .-% to 0.40 wt .-% for magnesium, on the one hand guarantee sufficient strength level of the invention Aluminum alloy strip. On the other hand, by the manganese content, from 0.15 wt.% To 0.40 wt.%, Preferably 0.2 wt.% To 0.4 wt.% Or 0.20 wt.% To 0 , 30 wt .-% in connection with the iron content of 0.15 wt .-% to 0.25 wt .-% excess silicon bound by formation of Al-Fe-Mn-Si phases, so less silicon for curing by Elimination of silicon-containing particles is available. As a result, the curing of the
Aluminiumlegierung des erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbands verringert werden. Bevorzugt kann zur Verringerung der Aushärtung der Siliziumgehalt auch auf maximal 0,50 Gew.-% begrenzt werden. Kupfer wird in der Regel aus Gründen zur Festigkeitssteigerung der Aluminiumlegierung hinzugefügt. Aufgrund der Aluminum alloy of the aluminum alloy strip according to the invention can be reduced. Preferably, to reduce the curing of the silicon content can be limited to a maximum of 0.50 wt .-%. Copper is usually added for reasons of increasing the strength of the aluminum alloy. Due to the
abgestimmten Gehalte von Silizium, Eisen, Mangan und Magnesium ist dies Coordinated levels of silicon, iron, manganese and magnesium is this
erfindungsgemäß aber nicht erforderlich. Kupfer kann zudem die but not required according to the invention. Copper can also be the
Korrosionseigenschaften verschlechtern. Die Aluminiumlegierung des Deteriorate corrosion properties. The aluminum alloy of the
erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbands ist daher nahezu kupferfrei und weist maximal 0,06 Gew.-% Kupfer auf. Da Kupfer häufig auch eine unerwünschte Verunreinigung beim Recycling darstellt, wird hierdurch nicht nur die aluminum alloy strip according to the invention is therefore virtually copper-free and has a maximum of 0.06 wt .-% copper. Since copper is often an undesirable contamination during recycling, this is not only the
Korrosionsbeständigkeit des erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbands verbessert, sondern auch das Recycling des erfindungsgemäßen Corrosion resistance of the aluminum alloy strip according to the invention improves, but also the recycling of the invention
Aluminiumlegierungsbands erleichtert. Um die Umformbarkeit des Aluminum alloy bands facilitated. To the formability of the
Aluminiumlegierungsbands zu verbessern, ist der Chromgehalt auf maximal 0,03 Gew.-% sowie der Titangehalt auf 0,005 Gew.-% bis 0,10 Gew.-% begrenzt. Titan verbessert die Kornfeinung beim Gießen des Aluminiumlegierungsbands und ist daher mit mindestens 0,005 Gew.-% in der Aluminiumlegierung, die das To improve aluminum alloy bands, the chromium content is limited to a maximum of 0.03 wt .-% and the titanium content to 0.005 wt .-% to 0.10 wt .-%. Titanium improves grain refining when casting the aluminum alloy strip and is therefore at least 0.005 wt% in the aluminum alloy containing the
erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband aufweist, enthalten. Titan ist zur Kornfeinung in der Regel mit bis zu 0,10 Gew.-% enthalten. Der Einsatz von maximal 0,03 Gew.-% Titan ermöglicht es, bei guter Kornfeinung den Titangehalt zu Aluminum alloy ribbon according to the invention comprises. Titanium is usually included in grain refining at up to 0.10% by weight. The use of a maximum of 0.03 wt .-% titanium allows, with good grain refining the titanium content
minimieren. Es wurde herausgefunden, dass in dem eng begrenzten Bereich der Legierungszusammensetzung besondere Aushärtungseigenschaften der minimize. It has been found that in the narrow range of alloy composition, special curing properties of the
Aluminiumlegierung, die das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband aufweist, vorliegen, welche insbesondere durch eine niedrige Langzeitaushärtung bei einer Wärmebelastung gekennzeichnet sind. Das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband ist daher hervorragend geeignet, aufgrund der geringeren Aushärtung im Kraftfahrzeugbau für Bleche verwendet zu werden, die durch ihr definiertes Energieabsorptionsvermögen für den Fußgängeraufprallschutz eingesetzt werden. Aluminum alloy comprising the aluminum alloy strip according to the invention are present, which are characterized in particular by a low long-term curing at a heat load. The invention Aluminum alloy strip is therefore eminently suitable for use in sheet metal due to its lower curing in the automotive industry, which is used by its defined energy absorption capacity for pedestrian impact protection.
Erfindungsgemäß weist das Aluminiumlegierungsband gemäß einer ersten According to the invention, the aluminum alloy strip according to a first
Ausgestaltung einen Mangan-Gehalt von 0,25 Gew.-% bis 0,35 Gew.-% auf. Durch diesen Mangangehalt wird erreicht, dass die Aushärtung der Aluminiumlegierung, die das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband aufweist, noch weiter verringert wird, da noch mehr Mangan zur Verfügung steht, um überschüssiges Silizium durch Bildung von Al-Fe-Mn-Si-Phasen zu binden. Gleichzeitig wird durch die weitere Beschränkung von Mangan einer Festigkeitssteigerung im T4 Zustand entgegen gewirkt. Das Korrosionsverhalten des erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbands kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch verbessert werden, dass der Design a manganese content of 0.25 wt .-% to 0.35 wt .-% to. By means of this manganese content it is achieved that the hardening of the aluminum alloy comprising the aluminum alloy strip according to the invention is further reduced since even more manganese is available to bind excess silicon by forming Al-Fe-Mn-Si phases. At the same time, the further limitation of manganese counteracts an increase in T4 strength. The corrosion behavior of the aluminum alloy strip according to the invention can be improved according to a further embodiment in that the
Kupfergehalt auf unterhalb von 0,05 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,01 Gew.-% gesenkt wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Copper content is reduced to below 0.05 wt .-%, preferably at most 0.01 wt .-%. According to a further embodiment of the invention
Aluminiumlegierungsbands weist die Aluminiumlegierung einen Silizium-Gehalt von 0,40 Gew.-% bis 0,48 Gew.-% auf. Diese spezifische Reduktion der Obergrenze des Siliziumgehalts ermöglicht es, die Aushärtung der Aluminiumlegierung durch die Verringerung der für die Ausscheidung zur Verfügung stehenden Siliziumatome weiter zu reduzieren.  Aluminum alloy strip, the aluminum alloy has a silicon content of 0.40 wt .-% to 0.48 wt .-% on. This specific reduction of the upper limit of the silicon content makes it possible to further reduce the hardening of the aluminum alloy by reducing the silicon atoms available for the precipitation.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen According to a next embodiment of the invention
Aluminiumlegierungsbands weist die Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von 0,35 Gew.-% bis 0,40 Gew.-% auf. Durch diesen Magnesiumgehalt wird erreicht, dass die Aluminiumlegierung bei gleichbleibenden Aushärtungseigenschaften leicht erhöhte Zugfestigkeiten und verbesserte Umformeigenschaften aufgrund der höheren Mg-Gehalte aufweist. Aluminum alloy strip, the aluminum alloy has a magnesium content of 0.35 wt .-% to 0.40 wt .-% on. This magnesium content makes it possible for the aluminum alloy to remain light while the curing properties remain the same has increased tensile strengths and improved forming properties due to the higher Mg contents.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes weist dieses im Zustand T4 eine Streckgrenze Rp0,2 von 55MPa bis 70MPa sowie eine Zugfestigkeit Rm von 130MPa bis 160MPa gemessen quer zur Walzrichtung auf. Die bevorzugte Kombination von Streckgrenzwerten und Zugfestigkeitswerten dieser Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes ermöglicht einen bevorzugten Einsatz zur Herstellung von Karosseriebauteilen, welche für den Fußgängeraufprallschutz geeignet sind. Aufgrund der moderaten Festigkeitssteigerung bzw. aufgrund der reduzierten Aushärtung weisen entsprechende Bleche auch nach längerem Einsatz, auch bei dauerhafter Wärmebelastung, weiterhin gute Eigenschaften für den According to a preferred embodiment of the aluminum alloy strip this has in the state T4 a yield strength R p0 , 2 of 55 MPa to 70 MPa and a tensile strength R m of 130 MPa to 160 MPa measured transversely to the rolling direction. The preferred combination of yield strength and tensile strength values of this aspect of the aluminum alloy ribbon allows for a preferred use in the manufacture of body panels suitable for pedestrian impact protection. Due to the moderate increase in strength or due to the reduced curing corresponding panels continue to have good properties even after prolonged use, even with permanent heat stress
Fußgängeraufprallschutz auf. Pedestrian impact protection on.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen According to a further embodiment of the invention
Aluminiumlegierungsbandes weist dieses im Zustand T6x eine Streckgrenze Rpo,2 von weniger als lOOMPa gemessen quer zur Walzrichtung auf. Als Zustand T6x wird in der vorliegenden Patentanmeldung eine besonders praxisnahe Wärmebehandlung bezeichnet. Diese umfasst ein Lösungsglühen bei 530 °C für 5 Minuten mit einem anschließenden Abschrecken auf Raumtemperatur, eine Kaltauslagerung für 7 Tage bei Raumtemperatur, eine Erwärmung auf 205 °C für 30 Minuten sowie eine Aluminum alloy strip has this in state T6x a yield strength R p o, 2 of less than lOOMPa measured transversely to the rolling direction. As state T6x, a particularly practical heat treatment is referred to in the present patent application. This involves solution annealing at 530 ° C for 5 minutes followed by quenching to room temperature, cold aging for 7 days at room temperature, heating to 205 ° C for 30 minutes, and a
Erwärmung auf 80 °C für 500 Stunden. Die ersten Wärmebehandlungsschritte zur Erzielung des Zustands T6x entsprechen üblichen Bedingungen, wie sie zum Heating to 80 ° C for 500 hours. The first heat treatment steps for attaining the state T6x correspond to usual conditions as described for
Erreichen des Zustands T4 verwendet werden, nämlich der bekannten Abfolge von Wärmebehandlungen bestehend aus Lösungsglühen, Abschrecken und Kaltauslagern. Es folgt eine 30-minütige Erwärmung auf 205 °C, welche die Wärmebehandlung des Blechs im Falle einer Lackierung und Trocknung des Lackes simulieren soll (Paint- Bake). Anschließend wird durch eine weitere Wärmebehandlung der Dauereinsatz des Aluminiumlegierungsblechs bei erhöhter Temperatur, beispielsweise beimTo reach the state T4 be used, namely the known sequence of heat treatments consisting of solution annealing, quenching and cold aging. This is followed by a 30-minute heating to 205 ° C, which is intended to simulate the heat treatment of the sheet in the case of painting and drying of the paint (paint-bake). Subsequently, by a further heat treatment, the continuous use of the aluminum alloy sheet at elevated temperature, for example during
Einsatz in der Nähe des Motors, simuliert. Hierzu wird das Blech für 500 Stunden auf 80 °C erwärmt. Die Wärmebelastung fördert in der Regel die Aushärtung der Use near the engine, simulated. For this purpose, the plate for 500 hours Heated to 80 ° C. The heat load usually promotes the curing of the
Aluminiumlegierung, Das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband zeigt jedoch trotz der erhöhten Wärmebelastung eine deutlich verringerte Aushärtung und kann Streckgrenzen Rp0,2 von weniger als 100 MPa zur Verfügung stellen. Aluminum Alloy , However , the aluminum alloy ribbon of the present invention , despite the increased thermal stress, exhibits significantly reduced cure and can provide yield strengths R p0 , 2 of less than 100 MPa.
Die oben genannte Aufgabe wird gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen The above object is according to another teaching of the present invention by a method for producing a novel
Aluminiumlegierungsbandes aus einer Aluminiumlegierung gelöst, wobei das Verfahren die Schritte Gießen eines Walzbarrens oder Gießen eines Gießbandes, Homogenisierung des Walzbarrens, Warmwalzen des Walzbarrens oder des Aluminum alloy strip of an aluminum alloy, the method comprising the steps of casting a rolling ingot or casting a casting strip, homogenizing the rolling ingot, hot rolling the rolling ingot or the
Gießbandes und optionales Kaltwalzen mit oder ohne Zwischenglühung an Enddicke umfasst. Im Gegensatz zur Lehre der europäischen Patentanmeldung EP 1 533 394 AI umfasst das erfindungsgemäße Verfahren konventionelle Verfahrensschritte und gewährleistet gleichzeitig aufgrund der eng spezifizierten Aluminiumlegierung ein ausreichendes Zugfestigkeitsniveau bei verringerter Aushärtung, insbesondere bei einer lang andauernden Wärmebelastung, beispielsweise wie bei einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs . Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können  Includes casting belt and optional cold rolling with or without intermediate annealing at final thickness. In contrast to the teaching of the European patent application EP 1 533 394 AI, the inventive method comprises conventional process steps and at the same time ensures a sufficient level of tensile strength with reduced curing, especially in a long-lasting heat load, for example as in a hood of a motor vehicle due to the narrow specified aluminum alloy. With the method according to the invention can
Aluminiumlegierungsbänder für die Herstellung von Blechen für den Aluminum alloy strips for the production of sheet metal for the
Fußgängeraufprallschutz kostengünstig und mit hoher Qualität hergestellt werden. Pedestrian impact protection can be produced inexpensively and with high quality.
Die Homogenisierung des Walzbarrens erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von 450 °C bis 580 °C, bevorzugt 500°C bis 570 °C für mehr als 1 Stunde. Das Warmwalzen erfolgt vorzugsweise mit Temperaturen von 280 °C bis 550 °C. Denkbar ist auch eine Warmbandfertigung mit Abschreckung des Aluminiumlegierungsbandes am Ende des Warmwalzens, wobei die Warmbandtemperatur mit dem letzten Warm walzstich auf maximal 230 °C reduziert wird und das Band anschließend aufgewickelt wird. Diese Warmwalzverfahren ermöglichen eine wirtschaftliche Herstellung eines The homogenization of the rolling ingot is preferably carried out at temperatures of 450 ° C to 580 ° C, preferably 500 ° C to 570 ° C for more than 1 hour. The hot rolling is preferably carried out at temperatures of 280 ° C to 550 ° C. It is also conceivable hot strip production with quenching of the aluminum alloy strip at the end of hot rolling, the hot strip temperature is reduced with the last hot roll pass to a maximum of 230 ° C and the tape is then wound up. These hot rolling processes allow an economical production of a
Warmbandes. Optional wird das Warmband einem Kaltwalzen unterzogen, bei welchem abhängig von der Ausgangsdicke des Warmbandes und der zu erreichenden Enddicke des Bandes das Kaltwalzen mit oder ohne Zwischenglühung durchgeführt wird. Bevorzugt werden Bänder für die Herstellung von Karosserieblechen mit einer Dicke von 0,8 mm bis 2,5 mm mit oder ohne Zwischenglühung hergestellt. Die Hot strip. Optionally, the hot strip is subjected to cold rolling, in which, depending on the initial thickness of the hot strip and the final thickness of the strip to be achieved, cold rolling is carried out with or without intermediate annealing. Preferred bands for the production of body panels with a Thickness from 0.8 mm to 2.5 mm produced with or without intermediate annealing. The
Zwischenglühung kann bei Temperaturen von 280 °C bis 430 °C im Kammerofen für mindestens 30 Minuten oder im Durchlaufofen durchgeführt werden. Anschließend erfolgt ein Lösungsglühen im Durchlaufofen mit nachfolgender Abschreckung, beispielsweise auf Raumtemperatur gefolgt von einer Kaltauslagerung für etwa 3 bis 7 Tage, sodass Bleche und Bänder stabil im Zustand T4 der weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden können. Der Zustand T4 stellt den bevorzugten Intermediate annealing can be carried out at temperatures of 280 ° C to 430 ° C in the chamber furnace for at least 30 minutes or in a continuous furnace. This is followed by solution heat treatment in a continuous furnace followed by quenching, for example to room temperature followed by cold aging for about 3 to 7 days, so that sheets and strips can be provided stably in state T4 for further processing. State T4 represents the preferred one
Ausgangszustand der Bleche dar, da im Zustand T4 in der Regel bei AA6xxx Initial state of the sheets is because in the state T4 usually AA6xxx
Legierungen maximale Umformgrade zur Verfügung gestellt werden. Das Alloys are provided maximum deformation levels. The
erfindungsgemäße Aluminiumband kann aufgrund der konventionellen Herstellung kostengünstig hergestellt werden und stellt dennoch eine verringerte Aushärtung zur Verfügung. aluminum strip according to the invention can be produced inexpensively due to the conventional production and yet provides a reduced curing available.
Vorzugsweise beträgt die Temperatur des Aluminiumbandes beim Lösungsglühen mindestens 480 °C, bevorzugt mindestens 500 °C für mindestens 20 s. Bei diesenThe temperature of the aluminum strip during solution heat treatment is preferably at least 480 ° C., preferably at least 500 ° C. for at least 20 s. In these
Lösungsglühtemperaturen ist das erfindungsgemäße Band unempfindlich gegenüber Schwankungen oder Veränderung der Temperatur und Dauer beim Lösungsglühen, so dass ein mit gleichbleibendem Lösungszustand ausgestattetes Solution annealing temperatures, the tape according to the invention is insensitive to variations or change in temperature and duration during solution annealing, so that one equipped with a constant solution state
Aluminiumlegierungsband bereitgestellt werden kann. Aluminum alloy tape can be provided.
Gemäß einer weiteren Lehre der vorliegenden Erfindung wird die aufgeführte Aufgabe durch ein Karosserieblechteil eines Kraftfahrzeugs hergestellt aus einem erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsband gelöst. Das Karosserieblechteil kann besonders kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, da aufgrund der According to a further teaching of the present invention, the stated object is achieved by a body panel part of a motor vehicle made of an aluminum alloy strip according to the invention. The body panel can be made available particularly cost-effective, because of the
Legierungszusammensetzung konventionelle Verfahrensschritte zur Herstellung des Aluminiumlegierungsbandes ausreichen, um ein Blech mit verringerter Alloy composition conventional process steps for the production of the aluminum alloy strip sufficient to a sheet with reduced
Aushärtungsneigung und moderaten Festigkeitseigenschaften zur Verfügung zu stellen. Das Karosserieblechteil zeigt aufgrund der geringeren Aushärtungsneigung nur einen geringen Anstieg der Streckgrenze Rp0,2 im Dauereinsatz. Darüber hinaus ermöglicht ein entsprechendes Aluminiumlegierungsband ein einheitliches Curing tendency and moderate strength properties to provide. The body panel shows due to the lower tendency to cure only a small increase in yield strength R p0 , 2 in continuous use. In addition, a corresponding aluminum alloy strip allows a uniform
Legierungskonzept aus AA6xxx Legierungen mit für das Recycling positiven Legierungsbestandteilen. Hierzu wird insbesondere auf die geringen Anteile an Kupfer, Chrom sowie Titan der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung verwiesen. Alloy concept made of AA6xxx alloys that are positive for recycling Alloy components. Reference is made in particular to the small proportions of copper, chromium and titanium of the aluminum alloy according to the invention.
Vorzugsweise ist das Karosserieblechteil ein für den Fußgängeraufprallschutz vorgesehenes Blech, vorzugsweise ein Teil eines Kotflügels, ein Teil einer Motorhaube oder eines Fahrzeugdaches, eines Dachrahmens oder einer Heckklappe. Für den Fußgängeraufprallschutz vorgesehene Karosseriebleche müssen dauerhaft moderate Streckgrenzen Rpo,2 aufweisen, um im Falle eines Aufpralls durch Verformung die Aufprallenergie aufzunehmen und den Aufprall zu dämpfen. Die Preferably, the body panel is provided for the pedestrian impact protection plate, preferably a part of a fender, a part of a hood or a vehicle roof, a roof frame or a tailgate. For pedestrian impact protection provided body panels must permanently moderate yield strengths R p o, 2, in order to absorb the impact energy in case of impact by deformation and to dampen the impact. The
Aushärtungseigenschaften der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung sind hier vorteilhaft, da über die Lebensdauer des Karosserieblechteils der Anstieg der Streckgrenze Rp0,2 moderat bleibt. Darüber hinaus wird ein ausreichendes Curing properties of the aluminum alloy according to the invention are advantageous here, since over the service life of the body panel part of the increase in yield strength R p0 , 2 remains moderate. In addition, a sufficient
Festigkeitsniveau der Bleche bereitgestellt, so dass Blechteile für Kotflügel, Strength level of the sheets provided so that sheet metal parts for fenders,
Motorhaube, Heckklappe, Fahrzeugdach oder Dachrahmen einfach gehandhabt werden können. Bonnet, tailgate, vehicle roof or roof frame can be easily handled.
Gemäß einer weiteren Lehre wird die aufgezeigte Aufgabe für eine According to a further teaching, the object is shown for a
Aluminiumlegierung für Fahrzeuganwendungen dadurch gelöst, dass die Aluminum alloy for vehicle applications solved by the
Aluminiumlegierung folgende Legierungsbestandteile in Gewichtsprozent aufweist: 0,40 Gew.-% < Si < 0,55 Gew.-%, Aluminum alloy has the following alloy constituents in percent by weight: 0.40% by weight <Si <0.55% by weight,
0,15 Gew.-% < Fe < 0,25 Gew.-%, 0.15% by weight <Fe <0.25% by weight,
Cu < 0,06 Gew.-%, Cu <0.06 wt.%,
0,20 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%, bevorzugt 0,25 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%, 0,33 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%,  0.20 wt% <Mn <0.40 wt%, preferably 0.25 wt% <Mn <0.40 wt%, 0.33 wt% <Mg <0.40 wt .-%,
Cr < 0,03 Gew.-%, Cr <0.03 wt%,
0,005 Gew.-% < Ti 0,10 Gew.-%,  0.005% by weight <Ti 0.10% by weight,
Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-%, in Summe maximal 0,15 Gew.-%. Es hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung neben einem für den Anwendungsbereich im Fahrzeugbau benötigten Zugfestigkeitsniveau von mindestens 130 MPa eine deutlich abgeschwächte Aushärtung zeigt, sodass der Anstieg der Streckgrenze Rpo,2 gegenüber den bekannten AA6xxx Rest AI and unavoidable impurities, individually a maximum of 0.05 wt .-%, in total not more than 0.15 wt .-%. It has been found that the aluminum alloy according to the invention in addition to a tensile strength level required for the application in vehicle construction of at least 130 MPa shows a significantly weakened cure, so that the increase in yield strength R p o, 2 over the known AA6xxx
Aluminiumlegierungen geringer ausfällt. Insbesondere bei einer Anwendung der Aluminiumlegierung in Wärme belasteten Bereichen zeigt die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung eine deutlich geringere Neigung zur Aushärtung als Aluminum alloys lower fails. In particular, in an application of the aluminum alloy in heat-stressed areas aluminum alloy according to the invention shows a much lower tendency for curing than
Vergleichslegierungen. Für die Aushärtung der erfindungsgemäßen Comparative alloys. For the curing of the invention
Aluminiumlegierung sind in der Regel die Silizium- und Magnesium-Anteile der Aluminiumlegierung verantwortlich. Die eng aufeinander abgestimmten, Aluminum alloy is usually responsible for the silicon and magnesium content of the aluminum alloy. The closely coordinated,
erfindungsgemäßen Gehalte an Silizium und Magnesium, hier 0,40 Gew.-% bis 0,55 Gew.-% für Silizium sowie 0,33 Gew.-% bis 0,40 Gew.-% für Magnesium, contents of silicon and magnesium according to the invention, here 0.40% by weight to 0.55% by weight for silicon and 0.33% by weight to 0.40% by weight for magnesium,
gewährleisten einerseits ein ausreichendes Festigkeitsniveau der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung. Andererseits wird durch den Gehalt an Mangan von 0,2 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, 0,25 Gew.-% bis 0,4 Gew.-% oder 0,20 Gew.-% bis 0,30 Gew.-% in Verbindung mit dem Eisengehalt von 0,15 Gew.-% bis 0,25 Gew.-% überschüssiges Silizium durch Bildung von Al-Fe-Mn-Si-Phasen gebunden, sodass weniger Silizium für eine Aushärtung durch Ausscheiden von Silizium-haltigen Partikeln zur Verfügung steht. Hierdurch kann die Aushärtung der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung im Gegensatz zu den bisher bekannten Aluminiumlegierungen verringert werden. Bevorzugt kann zur Verringerung der Aushärtung der Siliziumgehalt auch auf maximal 0,50 Gew.-% begrenzt werden. Kupfer wird in der Regel aus Gründen zur Festigkeitssteigerung der Aluminiumlegierung hinzugefügt. Aufgrund der on the one hand ensure a sufficient level of strength of the aluminum alloy according to the invention. On the other hand, the content of manganese is from 0.2% by weight to 0.4% by weight, from 0.25% by weight to 0.4% by weight or from 0.20% by weight to 0, 30 wt .-% in connection with the iron content of 0.15 wt .-% to 0.25 wt .-% excess silicon bonded by formation of Al-Fe-Mn-Si phases, so less silicon for curing by precipitation of silicon-containing particles is available. As a result, the curing of the aluminum alloy according to the invention can be reduced in contrast to the previously known aluminum alloys. Preferably, to reduce the curing of the silicon content can be limited to a maximum of 0.50 wt .-%. Copper is usually added for reasons of increasing the strength of the aluminum alloy. Due to the
abgestimmten Gehalte von Silizium, Eisen, Mangan und Magnesium ist dies Coordinated levels of silicon, iron, manganese and magnesium is this
erfindungsgemäß aber nicht erforderlich. Kupfer kann zudem die but not required according to the invention. Copper can also be the
Korrosionseigenschaften verschlechtern. Die erfindungsgemäße Aluminiumlegierung ist daher nahezu kupferfrei und weist maximal 0,06 Gew.-% Kupfer auf. Da Kupfer häufig auch eine unerwünschte Verunreinigung beim Recycling darstellt, wird hierdurch nicht nur die Korrosionsbeständigkeit der Aluminiumlegierung verbessert, sondern auch das Recycling der Aluminiumlegierung erleichtert. Um die Deteriorate corrosion properties. The aluminum alloy according to the invention is therefore virtually copper-free and has a maximum of 0.06 wt .-% copper. Since copper is also often an undesirable contamination in recycling, this not only improves the corrosion resistance of the aluminum alloy, but also facilitates the recycling of the aluminum alloy. To the
Umformbarkeit der Aluminiumlegierung zu verbessern, ist der Chromgehalt auf maximal 0,03 Gew.-% sowie der Titangehalt auf 0,005 Gew.-% bis 0,10 Gew.-% begrenzt. Titan verbessert die Kornfeinung beim Gießen der Aluminiumlegierung und ist daher mit mindestens 0,005 Gew.-% in der Aluminiumlegierung enthalten. Titan ist zur Kornfeinung in der Regel mit bis zu 0,10 Gew.-% enthalten. Der Einsatz von maximal 0,03 Gew.-% Titan ermöglicht es, bei guter Kornfeinung den Titangehalt zu minimieren. Es wurde herausgefunden, dass in dem eng begrenzten Bereich der Legierungszusammensetzung besondere Aushärtungseigenschaften der To improve the formability of the aluminum alloy, the chromium content is limited to a maximum of 0.03 wt .-% and the titanium content to 0.005 wt .-% to 0.10 wt .-%. Titanium improves grain refining when casting aluminum alloy and is therefore contained at least 0.005 wt .-% in the aluminum alloy. Titanium is usually included in grain refining at up to 0.10% by weight. The use of a maximum of 0.03 wt .-% titanium makes it possible to minimize the titanium content with good grain refining. It has been found that in the narrow range of alloy composition, special curing properties of the
Aluminiumlegierung vorliegen, welche insbesondere durch eine niedrige Aluminum alloy present, which in particular by a low
Langzeitaushärtung bei einer Wärmebelastung gekennzeichnet sind. Die Long-term curing are characterized by a heat load. The
erfindungsgemäße Aluminiumlegierung ist daher hervorragend geeignet, aufgrund der geringeren Aushärtung im Kraftfahrzeugbau für Bleche verwendet zu werden, die durch ihr definiertes Energieabsorptionsvermögen für den Fußgängeraufprallschutz eingesetzt werden. aluminum alloy according to the invention is therefore outstandingly suitable to be used because of the lower curing in the automotive industry for sheets, which are used by their defined energy absorption capacity for pedestrian impact protection.
Erfindungsgemäß weist die Aluminiumlegierung gemäß einer ersten Ausgestaltung einen Mangan-Gehalt von 0,25 Gew.-% bis 0,35 Gew.-% auf. Durch diesen According to the invention, the aluminum alloy according to a first embodiment has a manganese content of 0.25 wt .-% to 0.35 wt .-%. Through this
Mangangehalt wird erreicht, dass die Aushärtung der Aluminiumlegierung noch weiter verringert wird, da noch mehr Mangan zur Verfügung steht, um überschüssiges Silizium durch Bildung von Al-Fe-Mn-Si-Phasen zu binden. Gleichzeitig wird durch die weitere Beschränkung von Mangan einer Festigkeitssteigerung im T4 Zustand entgegen gewirkt. Manganese content is achieved by further reducing the hardening of the aluminum alloy, since even more manganese is available to bind excess silicon through the formation of Al-Fe-Mn-Si phases. At the same time, the further limitation of manganese counteracts an increase in T4 strength.
Das Korrosionsverhalten der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch verbessert werden, dass der Kupfergehalt auf unterhalb von 0,05 Gew.-%, vorzugsweise maximal 0,01 Gew.-% gesenkt wird. The corrosion behavior of the aluminum alloy according to the invention can be improved according to a further embodiment in that the copper content is reduced to below 0.05 wt .-%, preferably at most 0.01 wt .-%.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung weist die Aluminiumlegierung einen Silizium-Gehalt von 0,40 Gew.-% bis 0,48 Gew.-% auf. Diese spezifische Reduktion der Obergrenze des Siliziumgehalts ermöglicht es, die Aushärtung der Aluminiumlegierung durch die Verringerung der für die Ausscheidung zur Verfügung stehenden Siliziumatome weiter zu reduzieren. Gemäß einer nächsten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung weist die Aluminiumlegierung einen Magnesiumgehalt von 0,35 Gew.-% bis 0,40 Gew.-% auf. Durch diesen Magnesiumgehalt wird erreicht, dass die According to a further embodiment of the aluminum alloy according to the invention, the aluminum alloy has a silicon content of 0.40 wt .-% to 0.48 wt .-%. This specific reduction of the upper limit of the silicon content makes it possible to further reduce the hardening of the aluminum alloy by reducing the silicon atoms available for the precipitation. According to a next embodiment of the aluminum alloy according to the invention, the aluminum alloy has a magnesium content of 0.35 wt .-% to 0.40 wt .-%. Through this magnesium content is achieved that the
Aluminiumlegierung bei gleichbleibenden Aushärtungseigenschaften leicht erhöhte Zugfestigkeiten und verbesserte Umformeigenschaften aufgrund der höheren Mg- Gehalte aufweist. Aluminum alloy with constant curing properties slightly increased tensile strength and improved forming properties due to the higher Mg contents.
Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in In addition, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. The drawing shows in
Fig. 1 die Prozessschritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 1, the process steps for the preparation of an inventive
Aluminiumlegierungsbandes,  Aluminum alloy strip,
Fig. 2 in einem Diagramm die Änderung der Streckgrenzwerte nach 2 shows a diagram of the change in yield strength values
verschiedenen Wärmebehandlungen ausgehend vom Zustand T4 und  various heat treatments starting from the state T4 and
Fig. 3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung ein Kraftfahrzeug mit für den Fußgängeraufprallschutz relevanten Karosserieblechteilen. Fig. 1 zeigt in einer sehr schematischen Darstellung den Verfahrensablauf bezüglich eines Ausführungsbeispiels eines Herstellverfahrens für erfindungsgemäße 3 shows a schematic perspective view of a motor vehicle with relevant body parts for pedestrian impact protection. 1 shows, in a very schematic representation, the method sequence with regard to an exemplary embodiment of a production method for the invention
Aluminiumlegierungsbänder. Aluminum alloy strips.
In Schritt 1 wird zunächst ein Walzbarren mit einer erfindungsgemäßen In step 1, first a rolling ingot with an inventive
Aluminiumlegierung mit den folgenden Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent gegossen: Aluminum alloy cast with the following alloy components in weight percent:
0,40 Gew.-% < Si < 0,55 Gew.-%, bevorzugt < 0,50 Gew.-%, besonders bevorzugt < 0,48 Gew.-%,  0.40% by weight <Si <0.55% by weight, preferably <0.50% by weight, particularly preferably <0.48% by weight,
0,15 Gew.-% < Fe < 0,25 Gew.-%,  0.15% by weight <Fe <0.25% by weight,
Cu < 0,06 Gew.-%, Cu <0.06 wt.%,
0,15 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%, 0,33 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%, 0.15% by weight <Mn <0.40% by weight, 0.33% by weight <Mg <0.40% by weight,
Cr < 0,03 Gew.-%  Cr <0.03 wt%
0,005 Gew.-% < Ti < 0,10 Gew.-%,  0.005% by weight <Ti <0.10% by weight,
Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-%, in Summe maximal 0,15 Gew.-%.  Rest AI and unavoidable impurities, individually a maximum of 0.05 wt .-%, in total not more than 0.15 wt .-%.
Anschließend wird der Aluminiumlegierungsbarren gemäß Schritt 2 bei Subsequently, the aluminum alloy ingot according to step 2 at
Temperaturen von 450 °C bis 580 °C homogenisiert. Die Homogenisierung wird mindestens für eine Dauer von einer Stunde durchgeführt. Alternativ zur Herstellung eines Walzbarrens gemäß Schritt 1 kann auch gemäß Schritt 3 ein Gießband unmittelbar aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung gegossen werden. Temperatures from 450 ° C to 580 ° C homogenized. The homogenization is carried out for at least one hour. As an alternative to the production of a rolling ingot according to step 1, a casting strip can also be cast directly from the aluminum alloy according to the invention in accordance with step 3.
Gemäß Schritt 4 wird der Walzbarren oder das Gießband warmgewalzt. Das According to step 4, the rolling ingot or the casting belt is hot rolled. The
Warmwalzen findet bei einer Temperatur von 280 °C bis 550 °C statt. Anschließend wird das Warmband aufgewickelt. Das Warmband kann aber auch beispielsweise mit einer Abschreckung innerhalb der letzten beiden Warmwalzstiche auf eine Hot rolling takes place at a temperature of 280 ° C to 550 ° C. Subsequently, the hot strip is wound up. However, the hot strip can also, for example, with a deterrent within the last two hot rolling passes on a
Temperatur unterhalb von 230 °C hergestellt und anschließend aufgewickelt werden. Ein so hergestelltes Warmband kann gemäß Schritt 5 ebenfalls einem Lösungsglühen, Abschrecken und einer anschließenden Kaltauslagerung unterzogen werden, um ein Warmband bestehend aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung im Zustand T4 zur Verfügung zu stellen. Temperature be prepared below 230 ° C and then wound up. A hot strip produced in this way can also be subjected to solution heat treatment, quenching and subsequent cold aging according to step 5, in order to provide a hot strip consisting of the aluminum alloy according to the invention in state T4.
Die Warmbänder können Dicken von etwa 2 mm bis 12 mm aufweisen. Gemäß Schritt 5 werden die Warmbänder in den Zustand T4 überführt, um maximale The hot strips can have thicknesses of about 2 mm to 12 mm. According to step 5, the hot strips are changed to state T4 to maximum
Umformeigenschaften zur Herstellung von Blechteilen aus den Bändern Forming properties for the production of sheet metal parts from the tapes
bereitzustellen. Der Zustand T4 kann beispielsweise durch ein Lösungsglühen bei 530 °C für 5 Minuten, ein Abschrecken auf Raumtemperatur und eine anschließende Kaltauslagerung bei Raumtemperatur für 7 Tage erreicht werden. Dabei hat es sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband aufgrund der relativ geringen Mg- und Si-Gehalte relativ unempfindlich gegenüber den Lösungsglühparametern, speziell der Lösungsglühtemperatur ist, solange die provide. For example, state T4 may be achieved by solution heat treatment at 530 ° C for 5 minutes, quenching to room temperature, and subsequent cold aging at room temperature for 7 days. It has been shown that the aluminum alloy strip according to the invention, due to the relatively low Mg and Si contents relatively insensitive to the Lösungsglühparametern, especially the solution annealing temperature is, as long as the
Temperatur mindestens 480 °C, bevorzugt mindestens 500 °C beträgt. Temperature is at least 480 ° C, preferably at least 500 ° C.
Optional kann das Warmband zuerst einem Kaltwalzen 6 unterzogen werden, welches von einer Zwischenglühung 7 gefolgt ist, wobei die Zwischenglühung 7 bevorzugt am Coil in einem Temperaturbereich von 300 °C bis 450 °C für mindestens 30 Minuten in einem Kammerofen erfolgt. Die Zwischenglühung kann aber auch in einem Optionally, the hot strip may first be subjected to cold rolling 6 followed by an intermediate annealing 7, the intermediate annealing 7 preferably taking place on the coil in a temperature range of 300 ° C. to 450 ° C. for at least 30 minutes in a chamber furnace. The Zwischenglühung can also in one
Durchlaufofen erfolgen. Das abschließende Kaltwalzen an Enddicke gemäß Schritt 8 wird durchgeführt, sofern eine Zwischenglühung notwendig ist. Andernfalls kann auch bereits nach dem Kaltwalzen 6 das Band einem Lösungsglühen, Abschrecken auf Raumtemperatur und einer Kaltauslagerung gemäß Schritt 9 zugeführt werden. Die so hergestellten Aluminiumlegierungsbänder im Zustand T4 weisen Enddicken von typischerweise 0,8 mm bis 2,5 mm auf und werden im Karosseriebau von Continuous furnace. The final cold rolling to final thickness according to step 8 is carried out, if an intermediate annealing is necessary. Otherwise, even after the cold rolling 6, the strip may be supplied with solution heat treatment, quenching to room temperature and cold aging according to step 9. The aluminum alloy strips produced in the condition T4 have final thicknesses of typically 0.8 mm to 2.5 mm and are used in the body construction of
Kraftfahrzeugen bevorzugt verwendet. Motor vehicles preferably used.
Es wurden nun 6 verschiedene Aluminiumlegierungen durch ein Verfahren gemäß Fig. 1 verarbeitet. Aus diesen 6 verschiedenen Aluminiumlegierungen wurden gemäß Schritt 1 Walzbarren im Stranggussverfahren gegossen, die anschließend gemäß Schritt 2 für 2 Stunden bei Temperaturen von 550 °C homogenisiert wurden. Die homogenisierten Walzbarren wurden dann gemäß Schritt 4 bei Temperaturen von 280 °C bis 550 °C an eine Warmbanddicke von 8 mm warmgewalzt und anschließend an Raumtemperatur abgekühlt. Die so entstandenen Warmbänder wurden gemäß Schritt 6, 7 und 8 mit einer Zwischenglühung bei einer Zwischendicke von 3,5 mm an Enddicken von 1,0 bis 1,5 mm kaltgewalzt. Dabei erfolgte die Zwischenglühung bei einer maximalen Temperatur von 350 °C für eine Stunde in einem Kammerofen. There have now been processed 6 different aluminum alloys by a method according to FIG. From these 6 different aluminum alloys rolling ingots were cast in a continuous casting process according to step 1, which were then homogenized according to step 2 for 2 hours at temperatures of 550 ° C. The homogenized ingots were then hot rolled according to step 4 at temperatures of 280 ° C to 550 ° C to a hot strip thickness of 8 mm and then cooled to room temperature. The resulting hot strips were cold rolled according to steps 6, 7 and 8 with an intermediate annealing at an intermediate thickness of 3.5 mm to final thicknesses of 1.0 to 1.5 mm. The intermediate annealing was carried out at a maximum temperature of 350 ° C for one hour in a chamber furnace.
Die verschiedenen Aluminiumlegierungen sind in Tabelle 1 mit ihren The various aluminum alloys are shown in Table 1 with their
Legierungsbestandteilen angegeben. Für alle Legierungen in Tabelle 1 sind die Werte in Gewichtsprozent angegeben. Für alle Legierungen gilt: Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-% und in Summe maximal 0,15 Gew.- %. Tabelle 1 Alloy components specified. For all alloys in Table 1, the values are given in weight percent. For all alloys, the following applies: radical AI and unavoidable impurities, individually not more than 0.05% by weight and in total not more than 0.15% by weight. Table 1
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Alle Vergleichslegierungen A, B, C, E und F weisen im Vergleich zur All comparative alloys A, B, C, E and F have compared to
erfindungsgemäßen Legierung zu geringe Mn-Gehalte auf. Es wird davon  alloy according to the invention to low Mn contents. It gets away
ausgegangen, dass erst der erfindungsgemäße Mn-Gehalt in Kombination mit den Gehalten an Si, Fe und Mg die Verringerung der Aushärtung Aluminiumlegierung im Zustand T6 oder T6x verursacht. Legierung A hat zudem einen zu geringen  It is assumed that only the Mn content according to the invention in combination with the contents of Si, Fe and Mg causes the reduction of the hardening aluminum alloy in the state T6 or T6x. In addition, alloy A has too little
Magnesiumanteil. Die Legierung F enthält mit 0,59 Gew.-% zu viel Silizium.  Magnesium content. The alloy F contains 0.59 wt .-% too much silicon.
Die hergestellten Aluminiumlegierungsbänder wurden zunächst in den Zustand T4 durch ein Lösungsglühen bei 530 °C für 5 Minuten mit einer anschließenden  The aluminum alloy ribbons produced were first placed in the T4 condition by solution annealing at 530 ° C for 5 minutes followed by 5 hours
Kaltauslagerung für eine Woche bei Raumtemperatur gebracht und sowohl die Streckgrenze Rp0,2 als auch die Zugfestigkeit Rm quer zur Walzrichtung gemäß dem internationalen Standard ISO 6892-1:2009 gemessen. Es ergaben sich für die Vergleichslegierung A deutlich zu geringe Messwerte für die Streckgrenze Rp0,2 sowie die Zugfestigkeit Rm- Ein entsprechendes Aluminiumblech wäre zu weich, um die Aufprallenergie eines Fußgängers auszunehmen. Die Vergleichslegierung F weist dagegen deutlich zu hohe Streckgrenzwerte Rpo,2 bereits im Zustand T4 auf und ist daher nicht optimal für Bleche, die im Bereich des Fußgängeraufprallschutzes eingesetzt werden, geeignet. Cold aging for one week at room temperature and measured both the yield strength R p0 , 2 and the tensile strength R m transverse to the rolling direction according to the international standard ISO 6892-1: 2009. There were clearly too low measured values for the comparative alloy A for the yield strength R p0 , 2 and the tensile strength R m - a corresponding aluminum sheet would be too soft to exempt the impact energy of a pedestrian. On the other hand, the comparison alloy F already exhibits excessively high yield values R p o, 2 already in the condition T4 and is therefore not optimally suitable for metal sheets used in the field of pedestrian impact protection.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel der Aluminiumlegierung D liegt mit den Vergleichslegierungen B und C in dem bevorzugten Festigkeitsbereich im Zustand T4 von einer Streckgrenze Rpo,2 von etwa 55 MPa bis 70 MPa bei Zugfestigkeiten Rm von 130 MPa bis 160 MPa gemessen quer zur Walzrichtung. Die Vergleichslegierung E fällt leicht hinter die Legierungen B, C und D bezüglich der Zugfestigkeiten Rm und der Streckgrenze Rpo,2 zurück. Die Messwerte des erfindungsgemäßen The embodiment according to the invention of the aluminum alloy D lies with the comparative alloys B and C in the preferred strength range in the state T4 of a yield strength R p o, 2 of about 55 MPa to 70 MPa at tensile strengths R m of 130 MPa to 160 MPa measured across the rolling direction. The comparative alloy E falls slightly behind the alloys B, C and D with respect to the tensile strengths R m and the yield strength R p o, 2 back. The measured values of the invention
Ausführungsbeispiels sowie der Vergleichsbeispiele im Zustand T4 sind in Tabelle 2 dargestellt. Die zu hohen Messwerte für die Streckgrenze und die Zugfestigkeit des Vergleichsbeispiels F wird auf den erhöhten Si-Gehalt und den im Vergleich zum erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel deutlich verringerten Mangangehalt zurückgeführt. Das insgesamt zu niedrige Niveau bezüglich der Streckgrenze bzw. Zugfestigkeit des Vergleichsbeispiels A wird auf den verringerten Magnesiumgehalt von 0,25 Gew.-% zurückgeführt.  Embodiment and the comparative examples in state T4 are shown in Table 2. The excessively high measured values for the yield strength and the tensile strength of Comparative Example F are attributed to the increased Si content and the significantly reduced manganese content in comparison to the exemplary embodiment according to the invention. The overall too low level with respect to the yield strength or tensile strength of Comparative Example A is attributed to the reduced magnesium content of 0.25% by weight.
Tabelle 2 Table 2
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In Tabelle 3 sind nun die Messwerte für die Vergleichsbeispiele und das Table 3 now shows the measured values for the comparative examples and
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für den Wärmebehandlungszustand T6 dargestellt. Die Wärmebehandlung T6 simuliert nach dem Lösungsglühen, Abschrecken und Kaltauslagern den Effekt einer Lackierung und das Einbrennen des Lackes durch eine Erwärmung auf 205 °C für 30 Minuten. Zwar zeigt die Tabelle 3, dass das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel in Bezug auf die absolute und die relative Erhöhung der Streckgrenze und Zugfestigkeit insbesondere im Vergleich zum Vergleichsbeispiel der Legierung C nicht die geringste Steigerung dieser Werte aufweist, allerdings bleiben die Steigerungen der Zugfestigkeit Rm und der Embodiment of the present invention for the heat treatment state T6 shown. Heat treatment T6 after solution annealing, quenching and cold aging simulates the effect of painting and stoving of the paint by heating to 205 ° C for 30 minutes. Although Table 3 shows that the embodiment according to the invention does not show the slightest increase in these values with respect to the absolute and relative increase in yield strength and tensile strength, in particular compared to the comparative example of alloy C, the increases in tensile strength R m and
Streckgrenze Rpo,2 des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Yield strength R p o, 2 of the embodiment of the invention
Aluminiumlegierung D gering und deutlich unterhalb von 10 MPa. Tabelle 3 Aluminum alloy D low and well below 10 MPa. Table 3
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Eine deutlich verringerte Aushärtung zeigt das erfindungsgemäße A significantly reduced curing shows the inventive
Ausführungsbeispiel D, sofern eine Wärmebehandlung untersucht wird, welche eine Langzeitwärmebelastung eines Bauteils widerspiegelt. Das Langzeitverhalten wurde über den Wärmebehandlungszustand T6x ermittelt. Der Zustand T6x wird ausgehend vom Zustand T6, wie er oben bereits geschrieben wurde, erreicht, indem  Embodiment D, if a heat treatment is reflected, which reflects a long-term heat load of a component. The long-term behavior was determined by the heat treatment state T6x. The state T6x is achieved starting from the state T6, as already described above, by
anschließend eine Warmauslagerung bei 80 °C für 500 Stunden durchgeführt wird. Die Warmauslagerung bei 80 °C für 500 Stunden simuliert den praktischen Einsatz der Aluminiumlegierungsbleche in der Anwendung, beispielsweise im Kraftfahrzeug, bei Wärmebelastung. Da Wärme die Aushärtungseffekte in AA6xxx Legierungen verstärkt, steigen in der Regel die Werte für die Streckgrenze relativ stark an. Subsequently, a hot aging is carried out at 80 ° C for 500 hours. Heat aging at 80 ° C for 500 hours simulates the practical use of the aluminum alloy sheets in the application, for example in the motor vehicle, when heat load. Since heat enhances the curing effects in AA6xxx alloys, the values for the yield strength generally increase relatively strongly.
Tabelle 4 Table 4
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Anders als die übrigen Vergleichslegierungen zeigt das erfindungsgemäße Unlike the other comparative alloys shows the inventive
Ausführungsbeispiel D einen deutlich verringerten Anstieg der Streckgrenze nach der Auslagerung für 500 Stunden bei 80 °C. Nicht nur die absolute Erhöhung der  Embodiment D a significantly reduced increase in yield strength after aging for 500 hours at 80 ° C. Not only the absolute increase of
Streckgrenze um 19,5 MPa, sondern auch die relative Erhöhung der Streckgrenze von nur 34 Gew.-% ist deutlich geringer als die relative oder absolute Erhöhung der Streckgrenzen aller anderen Aluminiumlegierungen. In Bezug auf das  Yield strength around 19.5 MPa, but also the relative increase in the yield strength of only 34 wt .-% is significantly lower than the relative or absolute increase in the yield strengths of all other aluminum alloys. In terms of that
Langzeitverhalten der Aluminiumlegierung konnte damit eine unerwartete  Long-term behavior of the aluminum alloy could thus an unexpected
Verringerung der Aushärtung beobachtet werden, welche auf die Bildung von Al-Fe- Mn-Si-Phasen zurückgeführt wird. Es wird davon ausgegangen, dass diese Al-Fe-Mn- Si-Phasen nicht zur Ausscheidungshärtung der Aluminiumlegierung beitragen und damit den Effekt von Siliziumausscheidungen verringern. In den Tabellen 5 und 6 sind die Aluminiumlegierungsbänder im Zustand T6 mit 2% bzw. 5% Kaltverformung vermessen worden. Die Zustände T6 (2 %) sowie T6 (5%) sollen eine Umformung des Blechteils mit anschließender Lackierung simulieren. Hierzu wird das Blech einer Wärmebehandlung mit einer Dauer von 20 Minuten bei einer Temperatur von 185 °C unterzogen. Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel der Aluminiumlegierung D ist auch bei diesen, die anwendungsnahe Verarbeitung der Bleche im Bereich des Fahrzeugbaus simulierenden Wärmebehandlungen ebenfalls mit den geringsten Werten bezüglich der absoluten oder relativen Steigerung der Streckgrenze Rpo,2 in den Zustand T6 mit 2 % Kaltverformung oder 5 % Kaltverformung gemessen worden. Curing reduction can be observed, which is attributed to the formation of Al-Fe-Mn-Si phases. It is believed that these Al-Fe-Mn-Si phases do not contribute to precipitation hardening of the aluminum alloy and thus reduce the effect of silicon precipitates. In Tables 5 and 6, the aluminum alloy ribbons in the T6 state were measured at 2% and 5% cold work, respectively. The states T6 (2%) as well as T6 (5%) should simulate a transformation of the sheet metal part with subsequent painting. For this purpose, the sheet is subjected to a heat treatment with a duration of 20 minutes at a temperature of 185 ° C. The inventive embodiment of the aluminum alloy D is also in these, the application-oriented processing of the sheets in the field of vehicle construction simulating heat treatments also with the lowest values in terms of absolute or relative increase of the yield strength R p o, 2 in the state T6 with 2% cold deformation or % Cold deformation measured.
Die Messwerte der relativen Streckgrenzenerhöhung ausgehend vom Zustand T4 sind in dem Diagramm der Fig. 2 noch einmal dargestellt. Das positive The measured values of the relative yield strength increase starting from state T4 are shown once more in the diagram of FIG. The positive
Aushärtungsverhalten der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung kann anhand des Ausführungsbeispiels D im Vergleich zu den übrigen Varianten insbesondere aus dem Vergleich im Zustand T6x abgelesen werden. Curing behavior of the aluminum alloy according to the invention can be read on the basis of the embodiment D compared to the other variants in particular from the comparison in the state T6x.
Karosserieblechteile eines Kraftfahrzeugs, welche für den Fußgängeraufprallschutz vorgesehen sind, zeigt schematisch Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht. DieBody panel parts of a motor vehicle, which are intended for pedestrian impact protection, schematically shows Fig. 3 in a perspective view. The
Motorhaube 10, der Kotflügel 11, das Fahrzeugdach bzw. der Dachrahmen 12 sowie die angedeutete Heckklappe 13 eines Kraftfahrzeugs sind prinzipiell Bonnet 10, the fender 11, the vehicle roof or the roof frame 12 and the indicated tailgate 13 of a motor vehicle are in principle
Karosserieblechteile, welche für den Fußgängeraufprallschutz ausgelegt werden müssen. Sie müssen daher ein spezifisches Energieabsorptionsverhalten aufweisen, das insbesondere auch bei längerer Wärmebelastung noch vorhanden ist. Werden Teile dieser für den Fußgängeraufprallschutz vorgesehenen Bleche aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung hergestellt, kann auch in Wärme belasteten Bereichen die Langzeitaushärtung der Bleche verringert werden. Wie anhand des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Legierung D erkennbar ist, ist es vorteilhaft entsprechende Karosserieblechteile eines Kraftfahrzeugs aus einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung herzustellen, da diese ein besonders vorteilhaftes Aushärtungsverhalten bei moderaten Streckgrenzwerten und Body panels, which must be designed for pedestrian impact protection. They must therefore have a specific energy absorption behavior, which is still present especially during prolonged heat load. If parts of these provided for the pedestrian impact protection plates made of an aluminum alloy according to the invention, the long-term curing of the sheets can be reduced even in heat-stressed areas. As can be seen from the exemplary embodiment of the alloy D according to the invention, it is advantageous to produce corresponding bodywork parts of a motor vehicle from an aluminum alloy according to the invention, since these have a particularly advantageous curing behavior with moderate yielding limits and
Zugfestigkeitswerten aufweisen. Tabelle 5 Have tensile strength values. Table 5
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Tabelle 6 Table 6
Legierung Wärmebehandlung T6(5%) Rp0,2 Rm ARpo,2(abs)
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Alloy Heat Treatment T6 (5%) Rp0.2 Rm AR p o, 2 (abs)
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[MPa] [MPa] [MPa]  [MPa] [MPa] [MPa]
A 5 Min. bei 530°C+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 100 144 53,5 116% bei 185°C  A 5 min. At 530 ° C + 7dRT + 5 wt% + 20 min. 100 144 53.5 116% at 185 ° C
B 5 Min. bei 530°C+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 117 162 61,5 112% bei 185°C  B 5 min. At 530 ° C + 7dRT + 5 wt% + 20 min. 117 162 61.5 112% at 185 ° C
C 5 Min. bei 530°C+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 110 154 54,0 96% bei 185°C  C 5 min at 530 ° C + 7dRT + 5 wt% + 20 min. 110 154 54.0 96% at 185 ° C
D(Erf.) 5 Min. bei 530DC+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 111 155 53,0 92% bei 185°C D (ex) 5 min at 530 D C + 7dRT + 5 wt% + 20 min 111 155 53.0 92% at 185 ° C
E 5 Min. bei 530°C+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 108 152 57,5 115% bei 185°C  E 5 min. At 530 ° C + 7dRT + 5 wt% + 20 min. 108 152 57.5 115% at 185 ° C
F 5 Min. bei 530°C+7dRT+5Gew.-%+20 Min. 143 191 66,0 86% bei 185°C  F 5 min. At 530 ° C + 7dRT + 5 wt% + 20 min. 143 191 66.0 86% at 185 ° C

Claims

Patentansprüche  claims
1. Aluminiumlegierungsband aufweisend eine Aluminiumlegierung für 1. Aluminum alloy strip comprising an aluminum alloy for
Fahrzeuganwendungen mit folgenden Legierungsbestandteilen in  Vehicle applications with the following alloy components in
Gewichtsprozent:  Weight:
0,40 Gew.-% < Si < 0,55 Gew.-%,  0.40% by weight <Si <0.55% by weight,
0,15 Gew.-% < Fe < 0,25 Gew.-%,  0.15% by weight <Fe <0.25% by weight,
Cu < 0,06 Gew.-%,  Cu <0.06 wt.%,
0,15 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%,  0.15% by weight <Mn <0.40% by weight,
0,33 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%,  0.33% by weight <Mg <0.40% by weight,
Cr < 0,03 Gew.-%  Cr <0.03 wt%
0,005 Gew.-% < Ti < 0,10 Gew.-%,  0.005% by weight <Ti <0.10% by weight,
Rest AI und unvermeidbare Verunreinigungen, einzeln maximal 0,05 Gew.-%, in Summe maximal 0,15 Gew.-%.  Rest AI and unavoidable impurities, individually a maximum of 0.05 wt .-%, in total not more than 0.15 wt .-%.
Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 1, Aluminum alloy strip according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Mn-Gehalt in Gewichtsprozent  the aluminum alloy has a weight percent Mn content
0,25 Gew.-% < Mn < 0,35 Gew.-% aufweist.  0.25 wt .-% <Mn <0.35 wt .-%.
Aluminiumlegierungsband nach Anspruch 1 oder 2, Aluminum alloy strip according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Cu-Gehalt in Gewichtsprozent  the aluminum alloy has a Cu content in weight percent
Cu < 0,05 Gew.-% aufweist. 4. Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 3,  Cu <0.05 wt .-%. 4. aluminum alloy strip according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Si-Gehalt in Gewichtsprozent von 0,40 Gew.-% < Si < 0,48 Gew.-%. the aluminum alloy has an Si content in weight percent of 0.40 wt% <Si <0.48 wt%.
Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Aluminum alloy strip according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Mg-Gehalt in Gewichtsprozent von the aluminum alloy has an Mg content in percent by weight
0,35 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%. 0.35 wt .-% <Mg <0.40 wt .-%.
Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 5,d a d u r c h g e k e nnzeichnet, dass Aluminum alloy strip according to one of claims 1 to 5, characterized in that
das Aluminiumlegierungsband im Zustand T4 eine Streckgrenze von 55 MPa bis 70 MPa und eine Zugfestigkeit von 130 MPa bis 160 MPa gemessen quer zur Walzrichtung aufweist. the aluminum alloy ribbon in state T4 has a yield strength of 55 MPa to 70 MPa and a tensile strength of 130 MPa to 160 MPa measured transversely to the rolling direction.
Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Aluminum alloy strip according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das Aluminiumlegierungsband nach einem Lösungsglühen bei 530 °C für 5 Minuten, einem anschließenden Abschrecken auf Raumtemperatur, einer Kaltauslagerung für 7 Tage bei Raumtemperatur, einer Erwärmung auf 205 °C für 30 Minuten und einer Erwärmung auf 80 °C für 500 Stunden im Zustand T6x eine Streckgrenze von weniger als 100 MPa gemessen quer zur Walzrichtung aufweist. the aluminum alloy ribbon after solution annealing at 530 ° C for 5 minutes, then quenching to room temperature, cold aging for 7 days at room temperature, heating to 205 ° C for 30 minutes, and heating to 80 ° C for 500 hours in T6x Yield strength of less than 100 MPa measured transverse to the rolling direction.
Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte Gießen eines Walzbarrens oder eines Gießbandes, Homogenisieren des Walzbarrens, A method of producing an aluminum alloy strip according to any one of claims 1 to 7, said method comprising the steps of casting a rolling ingot or a casting strip, homogenizing the rolling ingot,
Warmwalzen des Walzbarrens oder des Gießbandes und optionales Kaltwalzen mit oder ohne Zwischenglühung an Enddicke umfasst. Hot rolling of the rolling ingot or casting belt and optional cold rolling with or without intermediate annealing at final thickness.
9. Karosserieblechteil eines Kraftfahrzeugs hergestellt aus einem 9. body panel of a motor vehicle made of a
Aluminiumlegierungsband nach einem der Ansprüche 7 oder 8.  Aluminum alloy strip according to one of claims 7 or 8.
10. Karosserieblechteil nach Anspruch 9, 10. body panel according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Karosserieblechteil als ein für den Fußgängeraufprallschutz vorgesehenes Blech eines Kraftfahrzeug ausgebildet ist.  the body panel is designed as a provided for pedestrian impact protection sheet metal of a motor vehicle.
11. Karosserieblechteil nach Anspruch 9 oder 10, 11. Body panel according to claim 9 or 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Karosserieblechteil als ein Teil eines Kotflügels (11), ein Teil einer  the body panel as part of a fender (11), a part of a
Motorhaube(lO), eines Dachrahmens oder eines Fahrzeugdachs (12) oder einer Heckklappe (13) ausgebildet ist. 12. Aluminiumlegierung für Fahrzeuganwendungen mit folgenden  Bonnet (lO), a roof frame or a vehicle roof (12) or a tailgate (13) is formed. 12. Aluminum alloy for vehicle applications with the following
Legierungsbestandteilen in Gewichtsprozent:  Alloy components in weight percent:
0,40 Gew.-% < Si < 0,55 Gew.-%,  0.40% by weight <Si <0.55% by weight,
0,15 Gew.-% < Fe < 0,25 Gew.-%,  0.15% by weight <Fe <0.25% by weight,
Cu < 0,06 Gew.-%,  Cu <0.06 wt.%,
0,20 Gew.-% < Mn < 0,40 Gew.-%,  0.20% by weight <Mn <0.40% by weight,
0,33 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%,  0.33% by weight <Mg <0.40% by weight,
Cr < 0,03 Gew.-%  Cr <0.03 wt%
0,005 Gew.-% < Ti < 0,10 Gew.-%,  0.005% by weight <Ti <0.10% by weight,
13. Aluminiumlegierung nach Anspruch 12, 13. Aluminum alloy according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Mn-Gehalt in Gewichtsprozent von  the aluminum alloy has a weight percent Mn content of
0,25 Gew.-% < Mn < 0,35 Gew.-% aufweist.  0.25 wt .-% <Mn <0.35 wt .-%.
14. Aluminiumlegierung nach Anspruch 12 oder 13, 14. Aluminum alloy according to claim 12 or 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Cu-Gehalt in Gewichtsprozent von Cu < 0,05 Gew.-% aufweist. the aluminum alloy has a Cu content in percent by weight Cu <0.05 wt .-%.
Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, Aluminum alloy according to one of claims 12 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Aluminiumlegierung einen Si-Gehalt in Gewichtsprozent von the aluminum alloy has an Si content in weight percent of
0,40 Gew.-% < Si < 0,48 Gew.-% und/oder einen Mg-Gehalt in Gewichtsprozent von 0,35 Gew.-% < Mg < 0,40 Gew.-%.  0.40 wt .-% <Si <0.48 wt .-% and / or a Mg content in weight percent of 0.35 wt .-% <Mg <0.40 wt .-%.
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