DE69820058T2 - METHOD FOR PRODUCING A SHEET FROM HEAT-TREATABLE ALUMINUM ALLOY - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A SHEET FROM HEAT-TREATABLE ALUMINUM ALLOY Download PDFInfo
- Publication number
- DE69820058T2 DE69820058T2 DE69820058T DE69820058T DE69820058T2 DE 69820058 T2 DE69820058 T2 DE 69820058T2 DE 69820058 T DE69820058 T DE 69820058T DE 69820058 T DE69820058 T DE 69820058T DE 69820058 T2 DE69820058 T2 DE 69820058T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- thickness
- article
- temperature
- cold rolling
- ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 13
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 5
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 66
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 15
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—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 copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
Technischer Bereichtechnical Area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsblechmaterials mit guter Verbesserung der Formbarkeit und der Streckfestigkeit, wenn es den Lackierungs- und Ausbackvorgängen, die typischerweise bei der Herstellung von Automobilteilen angewandt werden, unterworfen wird. Genauer, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung die Herstellung eines Aluminiumlegierungsblechmaterials, das zur Herstellung von Automobilteilen geeignet ist, die in den fertigen Fahrzeugen sichtbar sind, beispielsweise von Automobilaußenpaneelen und dergleichen.The invention relates to a method for producing an aluminum alloy sheet material with good improvement the formability and the tensile strength if the paint and baking operations that typically used in the manufacture of automotive parts be subjected to. More specifically, if not exclusively, concerns the invention the production of an aluminum alloy sheet material, which is suitable for the production of automotive parts which in the finished vehicles are visible, for example from automotive exterior panels and the same.
Stand der TechnikState of technology
Die Automobilindustrie hat zum Zweck der Reduzierung des Gewichts von Automobilen in zunehmendem Maße Stahlpaneele durch Aluminiumlegierungspaneele ersetzt. Leichtgewichtigere Paneele helfen selbstverständlich bei der Reduzierung des Automobilgewichts, wodurch der Treibstoffverbrauch verringert wird, jedoch erzeugt die Einführung von Aluminiumlegierungspaneelen eine eigene Reihe von Bedürfnissen. Damit es für Automobilanwendungen geeignet ist, muß ein Aluminiumlegierungsblechprodukt gute Formgebungseigenschaften im wie erhaltenen (durch den Autohersteller) T4 Temperzustand aufweisen, so daß es wie gewünscht ohne Bruchbildung, Rißbildung oder Faltenbildung gebogen oder geformt werden kann. Gleichzeitig müssen die Legierungspaneele nach dem Lackieren und Ausbacken eine ausreichende Festigkeit aufweisen, so daß sie verbeulungsbeständig sind und anderen Krafteinwirkungen widerstehen.The automotive industry has purpose reducing the weight of automobiles increasingly steel panels replaced by aluminum alloy panels. Lighter panels help of course in reducing automobile weight, thereby reducing fuel consumption is reduced, however, introduces the introduction of aluminum alloy panels its own set of needs. In order to it for Suitable for automotive applications, must be an aluminum alloy sheet product good shaping properties in the as received (by the car manufacturer) T4 temper so that it is as desired without Fracture formation, crack formation or wrinkling can be bent or shaped. simultaneously have to the alloy panels are sufficient after painting and baking Have strength so that they are resistant to denting and withstand other forces.
Für Automobilpaneelanwendungen werden üblicherweise verschiedene Aluminiumlegierungen der AA (Aluminum Association) 2000 und 6000 Serien in Betracht gezogen. Die AA6000 Serien-Legierungen enthalten Magnesium und Silizium, sowohl mit als auch ohne Kupfer, sie können jedoch in Abhängigkeit vom Cu-Gehalt als AA2000 Serien-Legierungen klassifiziert werden. Diese Legierungen sind im T4 Temperzustand formbar und werden nach dem Lackieren und Ausbacken (Schritte, die üblicherweise an geformten Automobilteilen durch die Fahrzeughersteller durchgeführt werden) fester. Gute Zunahmen der Festigkeit nach dem Lackieren und Ausbacken sind in hohem Maße wünschenswert, so daß dünnere und daher leichtere Paneele verwendet werden können.For Automotive panel applications are typically various aluminum alloys the AA (Aluminum Association) 2000 and 6000 series. The AA6000 series alloys contain magnesium and silicon, both with and without copper, however, they can be dependent are classified as AA2000 series alloys based on the Cu content. These alloys can be shaped in the T4 temper state and become after painting and baking (steps that are common on molded automotive parts carried out by the vehicle manufacturer) more firmly. Good gains the strength after painting and baking are highly desirable, so that thinner and therefore lighter panels can be used.
Zur Vereinfachung des Verständnisses wird nachfolgend eine kurze Erläuterung der Terminologie, wie sie zur Beschreibung von Legierungstempern verwendet wird, gegeben. Der als T4 bezeichnete Temper ist allgemein bekannt (siehe beispielsweise Aluminum Standards and Data (1984), Seite 11, veröffentlicht von The Aluminum Association) und kennzeichnet in herkömmlicher Weise hergestellte Legierungen, d. h. ohne intermediäres diskontinuierliches Glühen und Voralterung. Dies ist der Temper, in dem Automobilblechprodukte üblicherweise an die Teilehersteller zur Ausbildung von Außenpaneelen und dergleichen ausgeliefert wird. T8 Temper kennzeichnet eine Legierung, die lösungswärmebehandelt, kaltverarbeitet und dann künstlich gealtert wurde. Künstliche Alterung schließt ein Halten der Legierung bei einer oder mehreren erhöhten Temperatur (en) über einen Zeitraum hinweg ein. T8X Temper kennzeichnet ein T4 Tempermaterial, das unter Spannung um 2% verformt und nachfolgend einer 30-minütigen Behandlung bei 177°C unterworfen wurde, was die Formgebungs- und Lackausbackbehandlung darstellt, die geformte Automobilpaneele üblicherweise erfahren. Eine Legierung, die nur lösungswärmebehandelt und künstlich auf maximale Festigkeit gealtert wurde, wird als T6 Temper bezeichnet, wohingegen dann, wenn die Alterung in natürlicher Weise unter Raumtemperaturbedingungen stattgefunden hat, die Legierung als im T4 Temper befindlich bezeichnet wird, wie oben angegeben. Material, das eine intermediäre diskontinuierliche Temperung aber keine Voralterung erfahren hat, wird als im T4A Temper befindlich bezeichnet. Material, das eine Voralterung aber keine intermediäre diskontinuierliche Temperung durchlaufen hat, ist im T4P Temper und Material, das sowohl eine intermediäre Temperung als auch eine Voralterung durchlaufen hat, wird T4PA als Temper bezeichnet.To simplify understanding is a brief explanation below the terminology used to describe alloy stamps is used. The temper called T4 is general known (see for example Aluminum Standards and Data (1984), Page 11, published from The Aluminum Association) and features in conventional Alloys made wise; H. without intermediate discontinuous glow and pre-aging. This is the temper used in automotive sheet metal products to the parts manufacturers for the formation of external panels and the like is delivered. T8 temper identifies an alloy that is heat-treated, cold processed and then artificial was aged. artificial Aging closes maintaining the alloy at one or more elevated temperatures Period. T8X temper denotes a T4 tempering material, that deforms under tension by 2% and then after a 30-minute treatment at 177 ° C was subjected to what the shaping and lacquer baking treatment represents, the molded automotive panels usually Experienced. An alloy that is only heat-treated and artificial has aged to maximum strength is referred to as T6 temper, whereas if aging occurs naturally under room temperature conditions has taken place, the alloy is said to be in the T4 temper will be as stated above. Material that is an intermediate discontinuous Tempering but has not undergone pre-aging is considered in the T4A temper designated located. Material that is pre-aged but not intermediate has undergone discontinuous tempering is in the T4P temper and material that is both an intermediate temper and a T4PA is known as temper.
Im früheren US-Patent 5,616,189, erteilt am 1. April 1997, von Jin et al. und vom gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung, ist ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumblechen der 6000er Serie beschrieben, die T4 und T8X Temper aufweisen, die für die Herstellung von Automobilteilen wünschenswert sind. Das Verfahren beinhaltet, nach dem Kaltwalzen, die Durchführung einer Lösungsbehandlung (Erwärmen auf 500 bis 570°C), gefolgt von einem Quench- oder Abkühlprozeß, das sorgfältig gesteuerte Abkühlschritte beinhaltet, wodurch ein "Voralterungs"-Grad hervorgebracht wird. Diese Vorgehensweise resultiert in der Ausbildung feiner stabiler Niederschlagscluster, die eine feine, gut dispergierte Niederschlagsstruktur während der Lackier/Ausbackprozedur, der Automobilpaneele unterworfen werden, und demzufolge einen relativ hohen T8X Temper fördert.In earlier U.S. Patent 5,616,189, issued April 1, 1997 by Jin et al. and from the same applicant as the present application is a process for the preparation of Aluminum sheets of the 6000 series described the T4 and T8X temper have the for the manufacture of automotive parts are desirable. The procedure includes, after cold rolling, performing solution treatment (Heat to 500 to 570 ° C), followed by a quenching or cooling process that is carefully controlled cooling steps includes, which creates a "pre-aging" degree becomes. This procedure results in the formation of finer stable Precipitation clusters that have a fine, well-dispersed precipitation structure while the painting / baking procedure to which automotive panels are subjected, and consequently promotes a relatively high T8X temper.
Genauer beinhaltet das Quench- oder Abkühlverfahren die Abkühlung der Legierung von der Lösungswärmebehandlungstemperatur auf eine Zwischentemperatur ohne Unterbrechung und, ohne weitere Unterbrechung, die Abkühlung der Aluminiumlegierung auf Umgebungstemperatur mit signifikant geringerer Geschwindigkeit. Die angestrebte Zwischentemperatur kann in einem oder mehreren Schritt (en) erreicht werden.More specifically, the quenching or cooling process involves cooling the alloy from the solution heat treatment temperature to an intermediate temperature without interruption and, without further interruption, cooling the aluminum alloy to ambient temperature with significantly lower Ge speed. The desired intermediate temperature can be achieved in one or more steps.
Unglücklicherweise leiden Blechprodukte, die auf diese Weise aus direkt gekühlten (DC) Gußbarren hergestellt werden, häufig an einem Phänomen, das als Roping, Ridging oder "Farbbürsten"-Linienbildung bekannt ist (folgend wird der Ausdruck "Roping" verwendet). Dies entwickelt sich durch die Spannungskomponente senkrecht zur Walzrichtung bei der Blechherstellung, die angelegt wird, wenn das Blech zu einem Automobilteil geformt wird. Roping ist das ungleichförmige Muster des Oberflächenreliefs, das durch lokal inhomogene Verformung hervorgerufen wird, das stark in der Walzrichtung des blechförmigen Artikels ausgerichtet ist. Diese Bänder lokal inhomogener Verformung manifestieren sich als sichtbare Oberflächenwellung, die die finale Oberflächenpolitur des Automobilprodukts beeinträchtigen.Unfortunately, sheet metal products suffer made in this way from directly cooled (DC) cast ingots become, often of a phenomenon this is known as roping, ridging, or "color brushing" line formation (hereinafter the term "roping" is used). This develops through the stress component perpendicular to the rolling direction in sheet metal production, which is created when the sheet metal becomes one Automotive part is molded. Roping is the irregular pattern the surface relief, that is caused by locally inhomogeneous deformation, that strong in the rolling direction of the sheet metal Article is aligned. These bands of locally inhomogeneous deformation manifest themselves as visible surface curl, which is the final surface polishing of the automotive product.
Roping wurde auch von anderen im vorliegenden Bereich erfahren, und es wurde gefunden, daß das Roping durch Modifizieren des Blechherstellungsverfahrens in einer solchen Weise, daß eine Rekristallisation in einer Zwischenstufe der Verarbeitung auftritt, inhibiert werden kann. Die Inhibierung von Roping ist beispielsweise in US-Patent 5,480,498, erteilt am 2. Januar 1996 von Armand J. Beaudoin et al., angemeldet von Reynolds Metals Company angesprochen, sowie in US-Patent 4,897,124, erteilt am 30. Januar 1990 von Matsuo et al., angemeldet von Sky Aluminum Co., Ltd.. In diesen Patenten wird das Roping durch Einführung eines diskontinuierlichen Temperungsschrittes (z. B. Erwärmen auf eine Temperatur innerhalb des Bereichs von 316 bis 538°C) in einer intermediären Stufe der Blechproduktbildung gesteuert, z. B. nach dem Heißwalzen aber vor dem Kaltwalzen oder nach einer frühen Stufe des Kaltwalzens.Roping has also been used by others in the experienced this area and it was found that the roping by modifying the sheet metal manufacturing process in one Way that a Recrystallization occurs in an intermediate stage of processing can be inhibited. The inhibition of roping is for example in U.S. Patent 5,480,498, issued January 2, 1996 to Armand J. Beaudoin et al., Filed by Reynolds Metals Company, and U.S. Patent 4,897,124, issued January 30, 1990 to Matsuo et al., registered by Sky Aluminum Co., Ltd .. In these patents roping through introduction a discontinuous annealing step (e.g. heating up a temperature within the range of 316 to 538 ° C) in one intermediate Controlled level of sheet metal product formation, z. B. after hot rolling but before cold rolling or after an early stage of cold rolling.
Es wurde jedoch herausgefunden, daß in dem Fall, daß eine intermediäre diskontinuierliche Temperung dieser Art mit einem Blech aus einer Aluminiumlegierung der 6000er oder 2000er Serie durchgeführt wird, eine Verringerung nicht nur der T4 Temperfestigkeit sondern auch der T8X Temperfestigkeit auftritt, wenn die Legierung der Lösungsbehandlung/den gesteuerten Abkühlungsschritten aus dem Jin et al. Patent unterworfen werden. Folglich werden durch Versuche, das Roping zu steuern oder zu verhindern, die Vorteile der bevorzugten T4/T8X Tempercharakteristiken, die sonst mit diesen Legierungstypen erreicht werden, verringert oder eliminiert.However, it was found that in the Case that a intermediate discontinuous tempering of this type with a sheet from one Aluminum alloy of the 6000 or 2000 series is carried out Reduction not only of the T4 tempering strength but also that T8X annealing strength occurs when the alloy is treated / treated controlled cooling steps from the Jin et al. Patent subject. Consequently, by Try to control or prevent roping, the benefits the preferred T4 / T8X tempering characteristics that would otherwise be with these Alloy types can be achieved, reduced or eliminated.
Demzufolge besteht ein Bedarf für ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungs-Automobilblechprodukten aus den 6000er oder 2000er Serien, die wenig oder kein Roping zeigen und gleichzeitig wünschenswerte T4/T8X Charakteristiken aufrechterhalten.Accordingly, there is a need for an improved one Process for the production of aluminum alloy automotive sheet products from the 6000 or 2000 series that show little or no roping and at the same time desirable Maintain T4 / T8X characteristics.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Erfindungsgemäßes Ziel ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Verringerung oder Inhibierung der Tendenz zur Ausbildung von Roping bei Aluminiumlegierungsblechprodukten der 6000er oder 2000er Serien unter Beibehaltung annehmbarer T4 und T8X Eigenschaften.The aim according to the invention is the provision an improved method of reducing or inhibiting the tendency to form roping in aluminum alloy sheet products the 6000 or 2000 series while maintaining an acceptable T4 and T8X properties.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ziel ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Verringerung oder Inhibierung der Ropingtendenz in 6000er Serien oder 2000er Serien Aluminiumlegierungsblechprodukten.Another aim according to the invention is to provide an improved method of reduction or inhibition of the roping tendency in 6000 series or 2000 series Series of aluminum alloy sheet products.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung blechförmiger Artikel aus Aluminiumlegierung der 6000er oder 2000er Serien bereitgestellt, worin ein Gußbarren durch Direktkühlguß gebildet wird, der Barren wird unter Ausbildung einer geschälten Barrens abgeschält, der geschälte Barren wird bei einer Temperatur zwischen 480 und 580°C für weniger als 48 Stunden homogenisiert, wodurch ein homogenisierter Barren gebildet wird, und der homogenisierte Barren wird unter Ausbildung eines blechförmigen Artikels auf Enddicke gewalzt, worin die Dicke des homogenisierten Barrens durch Heißwalzen und gegebenenfalls Kaltwalzen verringert wird, wodurch ein Artikel mit einer Zwischendicke gebildet wird, der eine Verringerung der Dicke im Bereich von 15% bis weniger als 30% zum Erreichen der Enddicke benötigt, gefolgt von Kaltwalzen des Artikels mit Zwischendicke unter Ausbildung des blechförmigen Artikels mit Enddicke, mit der Maßgabe, daß wenn sowohl Heißwalzen als auch Kaltwalzen zur Herstellung des Artikels mit Zwischendicke angewandt werden, zur Temperung des Artikels vor dem Kaltwalzen auf die Enddicke ein Wärmebehandlungsschritt mit dem Artikel mit Zwischendicke durchgeführt wird.According to the invention, a method for manufacturing sheetlike Aluminum alloy articles of the 6000 or 2000 series provided, wherein a cast ingot formed by direct cooling casting the ingot will form a peeled ingot peeled, the peeled Ingot is at a temperature between 480 and 580 ° C for less than Homogenized for 48 hours, forming a homogenized bar and the homogenized ingot is formed to form a sheet-like Article rolled to final thickness, where the thickness of the homogenized Barrens by hot rolling and optionally cold rolling is reduced, thereby making an article is formed with an intermediate thickness, which is a reduction in Thickness ranging from 15% to less than 30% to reach the final thickness needed followed by cold rolling the article with intermediate thickness under formation of sheet metal Article with final thickness, with the proviso that if both hot rolling as well as cold rolling to produce the article with intermediate thickness are used to temper the article before cold rolling a heat treatment step to the final thickness is carried out with the article with intermediate thickness.
In der vorliegenden Anmeldung kann der Ausdruck "Kaltwalzen" als Walzvorgänge verstanden werden, die bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu einem Maximum von ungefähr 150°C durchgeführt werden. Der Ausdruck "Heißwalzen" kann als Walzvorgänge verstanden werden, die bei Temperaturen von oberhalb ungefähr 300°C und vorzugsweise bei ungefähr 520°C durchgeführt werden.In the present application the term "cold rolling" understood as rolling processes be at temperatures from room temperature to a maximum of about 150 ° C are carried out. The term "hot rolling" can be understood as rolling processes which are carried out at temperatures above about 300 ° C and preferably at about 520 ° C.
Dieses Verfahren basiert auf dem Befund, daß es der Kaltwalzschritt ist, der die Tendenz zur Hervorbringung von Roping im endbehandelten Blechprodukt hervorruft. Wenn die Verringerung der Dicke, die im Kaltwalzschritt bewirkt wird, exzessiv ist (30% oder mehr), werden die Ropingeffekte unakzeptabel.This procedure is based on the Finding it is the cold rolling step that tends to produce Roping in the finished sheet metal product. If the reduction the thickness caused in the cold rolling step is excessive (30% or more), the roping effects become unacceptable.
Beim Kaltwalzen auf die Enddicke wird die Dicke des Legierungsblechs vorzugsweise in einem Ausmaß im Bereich von 18 bis weniger als 30% auf die Enddicke verringert, weiter bevorzugt 20 bis 30%.When cold rolling to the final thickness the thickness of the alloy sheet is preferably in the range to an extent reduced to final thickness from 18 to less than 30%, more preferred 20 to 30%.
Das erfindungsgemäße Verfahren, in dem Kaltwalzen auf die Zwischendicke angewandt wird, beinhaltet auch einen Wärmebehandlungsschritt (z. B. Erwärmen des Blechs auf eine Temperatur im Bereich von 280 bis 560°C für bis zu 18 Stunden), der durch eine Temperung in einer Stufe der Verringerung der Dicke des Blechs nach, sofern erforderlich, dem Heißwalzschritt bewirkt wird, z. B. vor dem Beginn des Kaltwalzens oder wie beansprucht zwischen den Kaltwalzschritten, wenn mehr als einer angewandt wird. Wenn der Wärmebehandlungsschritt zwischen Kaltwalzschritten durchgeführt wird, wird er üblicherweise zwischen dem vorletzten und dem letzten Kaltwalzschritt durchgeführt. Die 15 bis weniger als 30%ige Verringerung der Dicke wird dann im letzten Kaltwalzschritt bewirkt.The method according to the invention, in which cold rolling is applied to the intermediate thickness, also includes a heat treatment step (e.g. heating the sheet to a temperature in the range of 280 up to 560 ° C for up to 18 hours), which is caused by an annealing in a step of reducing the thickness of the sheet after the hot rolling step, if necessary, e.g. B. before the start of cold rolling or as claimed between the cold rolling steps if more than one is used. If the heat treatment step is carried out between cold rolling steps, it is usually carried out between the penultimate and the last cold rolling step. The 15 to less than 30% reduction in thickness is then accomplished in the final cold rolling step.
Die erfindungsgemäßen Verfahren beinhalten ferner vorzugsweise einen Lösungsschritt (z. B. Erwärmen auf eine Temperatur von 480 bis 580°C), der mit dem blechförmigen Artikel in der Enddicke durchgeführt wird. Dem folgt vorzugsweise ein gesteuerter Voralterungsschritt von dem Typ wie im oben diskutierten Patent von Jin et al. beschrieben, z. B. durch rasches Abkühlen des blechförmigen Artikels von der Lösungsbehandlungstemperatur auf eine Zwischentemperatur und anschließendes Abkühlen von der Zwischentemperatur auf Umgebungstemperatur mit geringerer Geschwindigkeit (z. B., ≤ 2°C/h).The methods according to the invention also include preferably a solution step (e.g. heating to a temperature of 480 to 580 ° C) that with the sheet-shaped article is carried out in the final thickness. This is preferably followed by a controlled pre-aging step from the Type as in the Jin et al. Patent discussed above. described, z. B. by rapid cooling of sheet metal Item from the solution treatment temperature to an intermediate temperature and then cooling from the intermediate temperature to ambient temperature at a lower speed (e.g., ≤ 2 ° C / h).
Die Legierung, mit der die angegebenen Prozesse durchgeführt werden, ist vorzugsweise eine AA6111 Aluminiumlegierung, die Prozesse sind jedoch auch für andere Legierungen der 6000er oder 2000er Serien wirksam, insbesondere wenn sie Cu enthalten, z. B. Legierung AA6016.The alloy with which the specified Processes carried out is preferably an AA6111 aluminum alloy, the processes are also for other alloys of the 6000 or 2000 series are effective, in particular if they contain Cu, e.g. B. Alloy AA6016.
Folglich beinhaltet eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform den Direktkühlguß der Legierung unter Herstellung eines Gußbarrens, Abschälen des Gußbarrens unter Ausbildung eines geschälten Barrens, Homogenisieren des geschälten Barrens bei einer Temperatur zwischen 480 und 580°C für weniger als 48 Stunden, wodurch ein homogenisierter Barren gebildet wird, Heiß- und Kaltwalzen des homogenisierten Barrens auf eine Zwischendicke, wodurch ein intermediärer Blechartikel gebildet wird, Wärmebehandeln des intermediären Blechartikels bei einer Temperatur zwischen 280 und 560°C für bis zu 18 Stunden, wodurch eine wärmebehandelter intermediärer Artikel gebildet wird, und Kaltwalzen des intermediären Artikels um zwischen 15 und weniger als 30% auf die Enddicke. Der blechförmige Artikel in Enddicke wird dann zwischen 480 und 580°C lösungsbehandelt, vorzugsweise in einem kontinuierlichen Wärmebehandlungsofen, rasch abgekühlt und dann wie in dem zuvor beschriebenen Verfahren von Jin et al. vorgealtert. Schließlich wird das vorgealterte Material verschiedenen Endbehandlungsmaßnahmen unterworfen, einschließlich Nivellierung, wodurch ein flacher blechförmiger Artikel erhalten wird.Consequently, a preferred one Embodiment according to the invention direct cooling casting of the alloy producing a cast ingot, peeling of the ingot forming a peeled Ingot, homogenize the peeled ingot at a temperature between 480 and 580 ° C for less than 48 hours, which creates a homogenized bar Hot- and cold rolling the homogenized billet to an intermediate thickness, making an intermediate Sheet metal article is formed, heat treatment of the intermediate Sheet metal articles at a temperature between 280 and 560 ° C for up to 18 hours, making a heat-treated intermediate Article is formed, and cold rolling the intermediate article by between 15 and less than 30% of the final thickness. The sheet-shaped article In the final thickness, solution treatment is then carried out between 480 and 580 ° C., preferably in a continuous heat treatment furnace, cooled quickly and then as in the Jin et al. pre-aged. Finally the pre-aged material will undergo various finishing measures subject, including Leveling, whereby a flat sheet-shaped article is obtained.
Das in dieser Weise hergestellte Material zeigt verbesserte Biegeformbarkeit, kein oder verringertes Roping ((Farbbürsten)-linien) nach der Umformung zu Paneelen und eine höhere Festigkeit während der Lackaushärtung als in herkömmlicher Weise behandelte Legierungen der gleichen Art (z. B. AA6111-T4 Material).The manufactured in this way Material shows improved bendability, no or reduced roping ((Color brush) lines) after reshaping into panels and higher strength during the paint curing than in conventional Alloys of the same type treated in this way (e.g. AA6111-T4 material).
Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the figures
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Wie oben festgestellt, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung unerwartet entdeckt, daß Legierungsblechmaterialien der 6000er Serie, wie beispielsweise AA6111 und AA6016, und einige Legierungsblechmaterialien der 2000er Serie nach alleinigem Heißwalzen kein Roping zeigen. Die heißgewalzten Materialien neigen dazu, Anzeichen von Roping nach anschließendem Kaltwalzen auf ≥ 30% zu zeigen, und zeigen vollständiges Roping bei ungefähr 40% Reduktion. Folglich beeinflußt der Grad der Kaltbearbeitung das Roping, obwohl der zugrundliegende Mechanismus hierfür noch nicht vollständig verstanden wird.As stated above, they have The inventor of the present invention unexpectedly discovered that alloy sheet materials 6000 series, such as AA6111 and AA6016, and some Alloy sheet materials of the 2000 series after hot rolling alone show no roping. The hot rolled Materials tend to show signs of roping after subsequent cold rolling to ≥ 30% to show and show complete Roping at around 40% reduction. As a result, the degree of cold working affects roping, although the underlying mechanism for this is not yet Completely is understood.
In der folgenden Beschreibung wird auf Vorgehensweisen Bezug genommen, die mit Legierung AA6111 durchgeführt wurden, es ist jedoch verständlich, daß dies repräsentativ für andere Legierungen der 6000er und 2000er Serien ist.The following description will refer to procedures performed with AA6111 alloy, however, it is understandable that this representative for others Alloys of the 6000 and 2000 series is.
Herkömmliches AA6111 Legierungsblech wird aus einem Barren kommerzieller Größe hergestellt, der geschält, homogenisiert und auf ≥ 60% heiß- und kaltgewalzt wurde, bevor er zur Einstellung des T4 Tempers lösungswärmebehandelt (solutioniert) wird. Ein solches Material neigt bei Formgebung zu Roping (der Standardtest ist es, das Blech in der transversalen Richtung um 15% zu verformen und dann die Oberfläche leicht zu steinen ("stone")). Erfindungsgemäß kann ein im wesentlichen ropingfreies Blechmaterial hergestellt werden, vorausgesetzt, daß das Ausmaß der Kaltreduktion nach dem Heißwalzen zwischen 15 und weniger als 30%, weiter bevorzugt 18% bis weniger als 30%, noch weiter bevorzugt zwischen 20 und 30%, beträgt. Unterhalb von 15 Kaltreduktion können während der Lösungsbehandlung grobe Körner gebildet werden, und diese erzeugen ein "Orangenhaut"-Muster nach der Formgebung. Ein solches Erscheinungsbild wird als inakzeptabel angesehen, insbesondere in Automobilaußenpaneelanwendungen.Conventional AA6111 alloy sheet is made from a commercial size ingot that has been peeled, homogenized and hot and cold rolled to ≥ 60% before being solution heat treated (solutioned) to adjust the T4 temper. Such a material tends to roping during shaping (the standard test is to deform the sheet in the transverse direction by 15% and then to slightly stone the surface ("stone")). According to the invention, a substantially roping-free sheet material can be produced, provided that the extent of the cold reduction after hot rolling is between 15 and less than 30%, more preferably 18% to less than 30%, even more preferably between 20 and 30%. Below 15 cold reduction, coarse grains can form during the solution treatment, and these produce an "orange peel" pattern after molding. Such an appearance is called unacceptable bel viewed, especially in automotive exterior panel applications.
Die Herstellung eines heißgewalzten Qualitätsmaterials (Nachwalzblech), das zwischen 15 und 30% Endkaltwalzung mitmacht, in einer kommerziellen Anlage ist sehr schwierig. Anders als bei der Herstellung von Nachwalzmaterial mit sehr geringer Dicke ist der einzige Weg zur Erzielung solcher Bedingungen der Einschluß einer Wärmebehandlung bei Zwischendicke nach anfänglichem Kaltwalzen. Es ist festzuhalten, daß der Zweck der Zwischenwärmebehandlung die Verringerung der gespeicherten Energie des heiß- und kaltgewalzten Materials ohne übermäßige Vergröberung von Niederschlagteilchen ist. Grobe Teilchen sind während der Lösungsbehandlung schwierig vollständig aufzulösen und sind nicht wünschenswert, da sie die Festigkeitszunahme, die durch das Voralterungsverfahren erzielt wird, das im Anschluß an die Lösungsbehandlung des Materials in Enddicke durchgeführt wird, wie im Jin et al. Patent (US-Patent 5,616,189) beschrieben, nachteilig beeinflussen. Darüber hinaus sind ungelöste Teilchen unerwünscht, da sie es schwierig machen, konsistente mechanische Eigenschaften zu erzielen.The production of a hot rolled quality material (Roughing sheet), which takes between 15 and 30% final cold rolling, in a commercial facility is very difficult. Unlike the production of re-rolled material with a very small thickness the only way to achieve such conditions is to include one heat treatment with intermediate thickness after initial Cold rolling. It should be noted that the purpose of the intermediate heat treatment reducing the stored energy of the hot and cold rolled Material without excessive coarsening of Precipitate is. Coarse particles are difficult to completely dissolve during solution treatment and are not desirable since they are the increase in strength caused by the pre-aging process is achieved, the following the solution treatment of the Material carried out in final thickness is, as in Jin et al. Patent (U.S. Patent 5,616,189), adversely affect. About that are also unsolved Particles undesirable, since they make it difficult to have consistent mechanical properties to achieve.
Die Zwischenwärmebehandlung beinhaltet vorzugsweise eine Erwärmung des Blechs auf eine Temperatur zwischen 280 und 560°C und Halten im Wärmebad für bis zu 18 Stunden. Die minimale Zeit, die für die Wärmebehandlung erforderlich ist, hängt von der verwendeten Temperatur ab. Am oberen Ende des Temperaturbereichs kann die minimale erforderliche Zeit sehr kurz sein (praktisch keine Zeit bei der Spitzentemperatur), für den Fachmann ist jedoch die in jedem beliebigen Fall erforderliche Zeit leicht ersichtlich. Vorzugsweise wird das Material diskontinuierlich in Spulenform bei einer Temperatur von ≤ 350°C für bis zu 18 Stunden behandelt. Alternativ können höhere diskontinuierliche Temperungstemperaturen und kürzere Zeiten angewandt werden, indem das Material für ungefähr 1 Stunde einer Temperatur von ungefähr 400°C ausgesetzt wird. Bei Temperaturen zwischen 350 und 400°C sollten die Wärmebehandlungszeiten aus den obengenannten Gründen jedoch minimiert werden, damit eine übermäßige Teilchenvergröberung vermieden wird.The intermediate heat treatment preferably includes a warming the sheet to a temperature between 280 and 560 ° C and hold in the warm bath for up to 18 hours. The minimum time required for heat treatment is depends depends on the temperature used. At the upper end of the temperature range the minimum time required can be very short (practically none Time at the peak temperature), however, for the specialist is the time required in any case can be easily seen. The material is preferably discontinuously in coil form a temperature of ≤ 350 ° C for up to Treated for 18 hours. Alternatively, higher discontinuous annealing temperatures can be used and shorter Times can be applied by holding the material for about 1 hour at a temperature of about 400 ° C is exposed. At temperatures between 350 and 400 ° C, the heat treatment times should for the reasons mentioned above however, be minimized to avoid excessive particle coarsening becomes.
Nach der Wärmebehandlung wird mit dem Kaltwalzen auf die Enddicke begonnen oder diese vervollständigt, und das Material in Enddicke wird vorzugsweise einem Lösungsschritt bei einer Temperatur von 480 bis 580°C unterworfen, vorzugsweise in einer kontinuierlichen Temper- und Lösungswärmebehandlungsstraße, und wird dann der Voralterung unterworfen.After the heat treatment, the Cold rolling started or completed to the final thickness, and the material in final thickness is preferably a solution step Subjected at a temperature of 480 to 580 ° C, preferably in a continuous annealing and solution heat treatment line, and is then subjected to pre-aging.
Ein bevorzugtes Voralterungsverfahren beinhaltet die rasche Abkühlung des Blechs von der Lösungstemperatur auf eine Temperatur im Bereich von 65 bis 75°C, gefolgt von einer langsameren Abkühlung auf Umgebungstemperatur mit einer Geschwindigkeit von ≤ 2°C/h.A preferred pre-aging process involves rapid cooling of the sheet from the solution temperature to a temperature in the range of 65 to 75 ° C, followed by a slower one cooling down to ambient temperature at a speed of ≤ 2 ° C / h.
Ein komplexeres Voralterungsverfahren beinhaltet jedoch vier ununterbrochene Abkühlphasen oder -sequenzen: zuerst wird von der Temperatur der Lösungswärmebehandlung auf eine Temperatur zwischen ungefähr 350 und 220°C mit einer Geschwindigkeit von mehr als 10°C/sek aber nicht mehr als 2000°C/sek abgekühlt; als zweites wird das Legierungsblech von ungefähr 350 bis ungefähr 220°C auf zwischen ungefähr 270 und 140°C mit einer Geschwindigkeit von mehr als ungefähr 1°C aber weniger als ungefähr 50°C/sek abgekühlt; drittens wird weiter auf ungefähr 120 bis 50°C mit einer Geschwindigkeit von mehr als 5°C/min aber weniger als 20°C/sek abgekühlt; und viertens wird von ungefähr 120 bis 50°C mit einer Geschwindigkeit von weniger als ungefähr 10°C/h auf Umgebungstemperatur gekühlt.A more complex pre-aging process however, includes four continuous cooling phases or sequences: first is determined by the temperature of the solution heat treatment to a temperature between about 350 and 220 ° C with a Speed of more than 10 ° C / sec but not more than 2000 ° C / sec cooled; second, the alloy sheet is from about 350 to about 220 ° C to between about 270 and 140 ° C cooled at a rate greater than about 1 ° C but less than about 50 ° C / sec; thirdly will continue to roughly 120 to 50 ° C cooled at a rate of more than 5 ° C / min but less than 20 ° C / sec; and fourth is by chance 120 to 50 ° C at a rate of less than about 10 ° C / h to ambient temperature cooled.
Das obige Voralterungs(oder Quench)-verfahren kann mit einem zusätzlichen Schritt des Aufwickelns des Blechs vor dem letzten Schritt des Kühlens des Blechs auf Umgebungstemperatur mit einer Geschwindigkeit von weniger als 10°C/h durchgeführt werden.The above pre-aging (or quench) process can with an additional Step of winding the sheet before the last step of cooling the Sheet at ambient temperature at a rate of less than 10 ° C / h carried out become.
Alternativ kann das Quenchverfahren die erzwungene Abkühlung des Blechs durch Wasserkühlung, Wassernebelkühlung oder Druckluftkühlung, Aufwickeln des Blechs bei einer Temperatur von 50 bis 100°C und anschließende Abkühlung der Spule mit einer Geschwindigkeit von weniger als ungefähr 10°C/h beinhalten. Am meisten bevorzugt verläßt das Blech die erzwungene Kühlung mit einer Temperatur von zwischen 120 und 150°C, und das Blech wird vorzugsweise bei einer Temperatur von zwischen 60 und 85°C aufgewickelt.Alternatively, the quench process the forced cooling the sheet by water cooling, water mist cooling or Forced air cooling, Winding the sheet at a temperature of 50 to 100 ° C and then cooling the Include coil at a speed less than about 10 ° C / h. At the most preferably leaves the sheet the forced cooling with a temperature of between 120 and 150 ° C, and the sheet is preferred wound at a temperature of between 60 and 85 ° C.
Die allgemeinen Stufen der oben angegebenen
Vorgehensweise sind in
Der Pfeil
Der Pfeil
In allen erfindungsgemäßen Fällen wird
Kaltwalzen nach der Wärmebehandlung
zur Verringerung der Dicke des intermediären Produkts auf die Enddicke
in einem Ausmaß im
Bereich von 15 bis weniger als 30% durchgeführt. Wenn dieser Grad der Abnahme
der Dicke zwischen dem heißgewalzten
Nachwalzmaterial
Das erfindungsgemäße Verfahren ist darauf ausgelegt, ein optimierten Blechmaterial mit einer guten Kombination aus Biegeformbarkeit, Oberflächenerscheinungsbild nach der Formgebung und Lackbrennreaktion herzustellen. Das in dieser Weise hergestellte Material wird als gegenüber dem herkömmlichen Produkt, das gegenwärtig kommerziell erhältlich ist, überlegen angesehen.The method according to the invention is designed to an optimized sheet material with a good combination of bend formability, Surface appearance after molding and paint firing reaction. That in this Wise manufactured material is compared to the conventional Product that is currently commercially available is superior considered.
Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden anhand der nachfolgenden Vergleichsbeispiele und Beispiele verständlich, sind aber nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend anzusehen sind.The present invention and its The following comparative examples and Examples understandable are not to be considered as limiting the scope of the present invention are.
Vergleichsbeispiele
Drei Barren mit AA6111 Zusammensetzung in kommerzieller Größe wurden durch Direktkühlguß hergestellt. Die Barren wurden geschält, bei 560°C homogenisiert und auf 2,54 mm Dicke heißgewalzt. Zwei der heißgewalzten Spulen wurden zusammen durch Erwärmen auf bis zu 400°C in einem diskontinuierlichen Ofen, Halten für 1 Stunde und anschließendem Abkühlen mit einem Gebläse getempert. Alle Spulen wurden mit 59 und 64 Reduktion auf die Enddicke von 1,03 bzw. 0,93 mm kaltgewalzt. Die kaltgewalzten Spulen wurden bei 560°C einer Lösungsbehandlung unterworfen, zwischen 65 und 75°C aufgewickelt und mit einer Geschwindigkeit von ≤ 2°C/h auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Materialien wurden dann Endbehandlungen unterworfen, die Reinigung, Nivellierung und Zuschnittsmaßnahmen einschlossen. Die zugeschnittenen Proben wurden zur Charakterisierung der Materialien verwendet.Three bars with AA6111 composition were of commercial size made by direct cooling casting. The bars were peeled at 560 ° C homogenized and hot rolled to 2.54 mm thickness. Two of the hot rolled Coils were heated together up to 400 ° C in a batch oven, hold for 1 hour and then cool with a blower annealed. All coils were reduced to the final thickness with 59 and 64 of 1.03 or 0.93 mm cold rolled. The cold rolled coils were at 560 ° C a solution treatment subjected to between 65 and 75 ° C wound up and cooled to room temperature at a rate of ≤ 2 ° C / h. The Materials were then subjected to finishing, cleaning, Leveling and cutting measures which included. The tailored samples were used for characterization of the materials used.
Die Dehnungseigenschaften in der senkrechten Richtung wurden unter Verwendung von Standard ASTM Proben mit einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 2,54 mm/min auf 0,025 Belastung, gefolgt von 12,7 mm/min bis zum Versagen bestimmt. Die Biegefähigkeit der Materialien wurden unter Verwendung des Standard ASTM E290-B7 Testverfahrens bestimmt. Die Mikrostruktur des Materials wurde optisch untersucht. Ein Ropingtest wurde durchgeführt durch Verformung 45 mm breiter Paneele um 15% in der senkrechten Richtung und anschließendes leichtes Steinen der Oberfläche zur Verdeutlichung der Topographie.The stretch properties in the vertical direction were measured using standard ASTM samples followed at a crosshead speed of 2.54 mm / min to 0.025 load from 12.7 mm / min to failure. The flexibility of materials were evaluated using the ASTM E290-B7 standard Test procedure determined. The material's microstructure became optical examined. A roping test was carried out by 45 mm deformation wide panels by 15% in the vertical direction and then light Stones of the surface to illustrate the topography.
Tabelle 1 faßt die Eigenschaften herkömmlicher und diskontinuierlich getemperter Materialien wie aus der Anlage erhalten zusammen.Table 1 summarizes the properties of conventional ones and discontinuously tempered materials like from the plant get together.
Herkömmliche AA6111 Eigenschaften, Beispiel 1 in Tabelle 1, in Temperzuständen wie erhalten und lackgebrannt, liegen bei 140 MPa YS, 276 MPa UTS und 26% El, bzw. 269 MPa YS, 344 MPa und 19% El. Das Material wie erhalten zeigte Biegeformbarkeiten (r/t) von 0,4 bzw. 0,5 in der Längs- und der Querrichtung. Die Körngröße des Materials betrug 35 × 15 μm. Das Material zeigte nach einer Verformung um 15 in Querrichtung deutliches Roping.Conventional AA6111 properties, Example 1 in Table 1, in tempered condition as received and fired, are 140 MPa YS, 276 MPa UTS and 26% El, or 269 MPa YS, 344 MPa and 19% El. The material as received showed bending formabilities (r / t) of 0.4 and 0.5 in the longitudinal and transverse directions, respectively. The grain size of the material was 35 × 15 μm. The material showed significant roping after being deformed by 15 in the transverse direction.
Die Beispiele 2 und 3 in Tabelle 1 repräsentieren Eigenschaften von zwei AA6111 Spulen, die zusammen in einem diskontinuierlichen Ofen diskontinuierlich getempert wurden. Es ist ersichtlich, daß die Eigenschaften der beiden Spulen signifikant voneinander abweichen, woran sich deutlich die Probleme zeigen, die mit dem diskontinuierlichen Temperprozeß verbunden sind, wenn man versucht, konsistente Eigenschaften zu erzielen. Diese Unterschiede bestanden aufgrund unterschiedlicher Mengen an ausgefälltem grobem Mg2Si/Si. Die Legierung gemäß Beispiel 2 zeigte mehr grobe Teilchen als diejenige aus Beispiel 3. Im allgemeinen war die Lackbrennreaktion des diskontinuierlich getemperten Materials geringer als diejenige ihres nicht-diskontinuierlich getemperten Gegenstücks (vgl. Beispiel 1 mit Beispielen 2 und 2 in Tabelle 1). Wie oben festgestellt, steht dieser Unterschied überwiegend mit der Tatsache in Zusammenhang, daß das diskontinuierlich getemperte Material nicht auf die Voralterungsbehandlung anspricht.Examples 2 and 3 in Table 1 represent properties of two AA6111 coils which were batch annealed together in a batch furnace. It can be seen that the properties of the two coils differ significantly, which clearly shows the problems associated with the discontinuous annealing process when trying to achieve consistent properties. These differences existed due to different amounts of coarse Mg 2 Si / Si precipitated. The alloy according to Example 2 showed more coarse particles than that from Example 3. In general, the paint burning reaction of the discontinuously tempered material was less than that of its non-discontinuously tempered counterpart (cf. Example 1 with Examples 2 and 2 in Table 1). As noted above, this difference is largely related to the fact that the discontinuously annealed material does not respond to the pre-aging treatment.
Das diskontinuierlich getemperte Material zeigte kein Roping, was mit der Lehre der US-Patente 4,897,124 und 5,480,498 von Sky Aluminum bzw. Reynolds Metal Company konsistent ist. Die diskontinuierlich getemperten Produkte konnten jedoch keine Lackbrennfestigkeit in einem Ausmaß hervorbringen, wie sie normalerweise bei den nicht diskontinuierlich getemperten Produkten beobachtet wird. Darüber hinaus sind die Eigenschaften des diskontinuierlich getemperten Materials in einer kommerziellen Verarbeitungsumgebung schwer zu steuern.The discontinuously tempered Material showed no roping, which is consistent with the teaching of U.S. Patents 4,897,124 and 5,480,498 from Sky Aluminum and Reynolds Metal Company, respectively is. However, the discontinuously tempered products could not Produce paint burn resistance to an extent that they normally do observed in the products which are not tempered discontinuously becomes. About that in addition, the properties of the discontinuously tempered Materials difficult to process in a commercial processing environment Taxes.
Das illustriert den Bedarf nach der Entwicklung eines besseren Herstellungsverfahrens für Automobilblechanwendungen.This illustrates the need for the Development of a better manufacturing process for automotive sheet metal applications.
Beispiele 1 und 2Examples 1 and 2
Das vorliegende Beispiel 2 ist nicht erfindungemäß.The present example 2 is not erfindungemäß.
Zwei Barren mit AA6111 Zusammensetzung in kommerzieller Größe wurden kommerziell im Direktkühlguß hergestellt. Die Barren wurden geschält und bei 560°C vollständig homogenisiert. Einer der Barren wurde auf 2,54 mm Dicke und der andere auf 2,3 mm Dicke heißgewalzt. Die heißgewalzten Spulen mit einer Dicke von 2,54 bzw. 2,3 mm wurden auf eine Dicke von 1,5 bzw. 1,3 mm kaltgewalzt. Die kaltgewalzten Spulen wurden dann bei 550°C in einem kontinuierlichen Temperofen wärmebehandelt und rasch abgekühlt. Die wärmebehandelten Spulen von 1,5 bzw. 1,3 mm Dicke wurden dann um 33 bzw. 20% auf die Enddicke von 1,0 mm kaltgewalzt. Die kaltgewalzten Spulen wurden bei 550°C lösungsbehandelt, rasch abgekühlt, zwischen 65 und 75°C aufgewickelt und dann bei einer Geschwindigkeit von ≤ 2°C/h auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Materialien wurden dann ohne Nivellierung zugeschnitten. Die zugeschnittenen Proben wurden zur Charakterisierung der Materialien verwendet.Two bars with AA6111 composition were of commercial size commercially produced in direct cooling casting. The bars were peeled and at 560 ° C Completely homogenized. One of the bars was 2.54 mm thick and the others hot rolled to 2.3 mm thickness. The hot rolled Coils 2.54 and 2.3 mm thick were cut to a thickness of 1.5 or 1.3 mm cold rolled. The cold rolled coils were then at 550 ° C heat-treated in a continuous annealing furnace and cooled rapidly. The heat treated Coils 1.5 and 1.3 mm thick were then opened up by 33 and 20%, respectively the final thickness of 1.0 mm cold rolled. The cold rolled coils were at 550 ° C solution treated, cooled quickly, between 65 and 75 ° C wound up and then at a speed of ≤ 2 ° C / h to room temperature cooled. The materials were then cut without leveling. The Tailored samples were used to characterize the materials used.
Es ist ersichtlich, daß die YS-Werte der Materialien der Beispiele 1 und 2 in Tabelle 2 sowohl im Temper wie erhalten als auch im Lackbrenntemper recht eng beieinander liegen.It can be seen that the YS values of the materials of Examples 1 and 2 in Table 2 both in temper as preserved as well as in the lacquer bake are quite close together.
Die YS-Werte der Materialien wie
erhalten in Tabelle 2 sind niedriger als im Vergleichsbeispiel 1
(Tabelle 1). Der Grund für
diesen Unterschied liegt vorwiegend darin, daß die Materialien keiner Nivellierungsbehandlung
unterworfen wurden. Die Biegeformbarkeit der Materialien aus den
Beispielen 1 und 2 sind unterschiedlich, repräsentieren jedoch eine Verbesserung
gegenüber
dem herkömmlichen
Material -vgl. Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1 mit den Beispielen
1 und
Das 33% kaltgewalzte Material zeigte ein verringertes Roping, wohingegen das 20% gewalzte Material überhaupt kein Roping zeigte. Allgemein war das oberflächliche Erscheinungsbild der beiden Materialien nach dem Ropingtest besser als beim herkömmlichen Material. Die Korngröße des 20% kaltgewalzten Materials ist größer als die seines 33 kaltgewalzten Gegenstücks. Die Korngrößenbereiche, die aus diesen beiden Beispielen erhalten wurden, liegen innerhalb des normalen Produktbereichs.The 33% cold rolled material showed reduced roping, whereas the 20% rolled material at all showed no roping. General was the superficial appearance of the both materials after the roping test better than the conventional one Material. The grain size of the 20% cold rolled material is larger than that of its 33 cold-rolled counterpart. The grain size ranges, that were obtained from these two examples are within of the normal product range.
Beispiel 3Example 3
Ein Barren mit AA6111 Zusammensetzung kommerzieller Größe wurde im Direktkühlguß hergestellt, geschält, bei 560°C homogenisiert, und auf eine Zwischendicke von 1,25 mm heiß- und kaltgewalzt. Das Material wurde dann für 4 Stunden bei 300°C in einem diskontinuierlichen Ofen wärmebehandelt und auf eine Enddicke von 1,00 mm kaltgewalzt. Die kaltgewalzten Spulen wurden in einer kontinuierlichen Temperstraße bei 550°C lösungsbehandelt und rasch abgekühlt, zwischen 65 und 75°C aufgewickelt und dann mit einer Geschwindigkeit von ≤ 2°C/h auf Raumtemperatur abgekühlt. Zur Bestimmung verschiedener Eigenschaften wurde eine Materialprobe genommen.A bar with AA6111 composition became commercial size produced in direct cooling, peeled, at Homogenized at 560 ° C, and hot and cold rolled to an intermediate thickness of 1.25 mm. The material was then for 4 hours at 300 ° C heat treated in a batch oven and to a final thickness of 1.00 mm cold rolled. The cold rolled coils were in one continuous annealing line at 550 ° C solution treated and cooled down quickly, between 65 and 75 ° C wound up and then at a speed of ≤ 2 ° C / h to room temperature cooled. A material sample was used to determine various properties taken.
Die Dehnungseigenschaften des AA6111 Materials sind in Tabelle 3 angegeben.The stretch properties of the AA6111 Materials are given in Table 3.
Tabelle 3 Mechanische Eigenschaften von erfindungsgemäß hergestellter AA6111 Legierung Table 3 Mechanical properties of AA6111 alloy produced according to the invention
Die Eigenschaften sind denjenigen ähnlich, die mit den Beispielen 1 und 2 in Tabelle 2 erhalten wurden. Biegeverformbarkeit und die Lackbrennreaktion sind besser als beim herkömmlichen Material (Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1). Die Ropingcharakteristiken des Materials sind ebenfalls besser als beim herkömmlichen Material.The characteristics are similar to those which were obtained with Examples 1 and 2 in Table 2. bend formability and the paint firing reaction is better than the conventional one Material (Comparative Example 1 in Table 1). The roping characteristics of the material are also better than the conventional one Material.
Aus den obigen Beispielen ist deutlich, daß das vorgeschlagene Verfahren ein Blechprodukt liefert, das hinsichtlich Biegeformbarkeit, Roping und Lackbrennreaktion besser ist als das gegenwärtig auf dem Markt erhältliche Produkt.From the examples above it is clear that this proposed method provides a sheet metal product with regard to Bendability, roping and paint burning reaction is better than that currently available on the market Product.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US5034197P | 1997-06-20 | 1997-06-20 | |
PCT/CA1998/000596 WO1998059086A1 (en) | 1997-06-20 | 1998-06-18 | Process of producing heat-treatable aluminum alloy sheet |
US50341P | 2008-05-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69820058D1 DE69820058D1 (en) | 2004-01-08 |
DE69820058T2 true DE69820058T2 (en) | 2004-06-03 |
Family
ID=21964702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69820058T Expired - Fee Related DE69820058T2 (en) | 1997-06-20 | 1998-06-18 | METHOD FOR PRODUCING A SHEET FROM HEAT-TREATABLE ALUMINUM ALLOY |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0990058B1 (en) |
JP (1) | JP2002508030A (en) |
BR (1) | BR9810204A (en) |
CA (1) | CA2294122A1 (en) |
DE (1) | DE69820058T2 (en) |
NO (1) | NO996280L (en) |
WO (1) | WO1998059086A1 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6780259B2 (en) * | 2001-05-03 | 2004-08-24 | Alcan International Limited | Process for making aluminum alloy sheet having excellent bendability |
DE102004030021B4 (en) * | 2003-07-09 | 2009-11-26 | Aleris Aluminum Duffel Bvba | Rolled product |
CN104451477A (en) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 广西南南铝加工有限公司 | Thermal treatment method for improving bake-hardening performance and natural aging stability of 6xxx-series aluminum alloys |
CN115584403A (en) | 2015-12-18 | 2023-01-10 | 诺维尔里斯公司 | High-strength 6XXX aluminum alloy and its preparation method |
CN108474066A (en) | 2015-12-18 | 2018-08-31 | 诺维尔里斯公司 | High intensity 6XXX aluminium alloys and its manufacturing method |
JP7025428B2 (en) | 2016-12-16 | 2022-02-24 | ノベリス・インコーポレイテッド | High-strength and high-formability aluminum alloy resistant to natural aging hardening and its manufacturing method |
CA3099800C (en) | 2018-05-15 | 2024-01-09 | Novelis Inc. | High strength 6xxx and 7xxx aluminum alloys and methods of making the same |
JP7216200B2 (en) * | 2018-10-31 | 2023-01-31 | ノベリス・コブレンツ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Method for producing 2xxx series aluminum alloy plate product with improved fatigue fracture resistance |
US12291769B2 (en) * | 2018-11-12 | 2025-05-06 | Airbus Sas | Method of producing a high-energy hydroformed structure from a 7XXX-series alloy |
EP3839085B1 (en) | 2019-12-17 | 2023-04-26 | Constellium Neuf-Brisach | Improved method for manufacturing a structure component for a motor vehicle body |
CN114653771A (en) * | 2022-02-10 | 2022-06-24 | 山东南山铝业股份有限公司 | Production method of green circulating grade-guaranteeing 6-series high-forming automobile plate |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2056750A1 (en) * | 1990-12-03 | 1992-06-04 | Delbert M. Naser | Aircraft sheet |
US5616189A (en) * | 1993-07-28 | 1997-04-01 | Alcan International Limited | Aluminum alloys and process for making aluminum alloy sheet |
US5480498A (en) * | 1994-05-20 | 1996-01-02 | Reynolds Metals Company | Method of making aluminum sheet product and product therefrom |
US5582660A (en) * | 1994-12-22 | 1996-12-10 | Aluminum Company Of America | Highly formable aluminum alloy rolled sheet |
AU5422096A (en) * | 1995-03-21 | 1996-10-08 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | A method of manufacturing aluminum aircraft sheet |
JP2001503473A (en) * | 1996-06-14 | 2001-03-13 | アルミナム カンパニー オブ アメリカ | Rolled sheet made of aluminum alloy with high formability |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP50346099A patent/JP2002508030A/en not_active Ceased
- 1998-06-18 EP EP98930576A patent/EP0990058B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-18 DE DE69820058T patent/DE69820058T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-18 CA CA002294122A patent/CA2294122A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-18 WO PCT/CA1998/000596 patent/WO1998059086A1/en active IP Right Grant
- 1998-06-18 BR BR9810204-4A patent/BR9810204A/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-12-17 NO NO996280A patent/NO996280L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002508030A (en) | 2002-03-12 |
WO1998059086A1 (en) | 1998-12-30 |
NO996280L (en) | 2000-02-21 |
EP0990058A1 (en) | 2000-04-05 |
NO996280D0 (en) | 1999-12-17 |
EP0990058B1 (en) | 2003-11-26 |
DE69820058D1 (en) | 2004-01-08 |
CA2294122A1 (en) | 1998-12-30 |
BR9810204A (en) | 2000-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69805510T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING ALUMINUM ALLOY SHEET | |
DE112014002336B4 (en) | Inexpensive, fine-grain magnesium alloy sheet and method of making the same | |
DE69528395T2 (en) | Process for the production of an aluminum alloy sheet | |
DE102008004163B4 (en) | Sheet of aluminum alloy | |
DE69520007T3 (en) | HEAT TREATMENT METHOD FOR ALUMINUM ALLOY PLATE | |
DE69212602T2 (en) | HIGH-STRENGTH AL-CI ALLOY WITH LOW DENSITY | |
DE3586264T2 (en) | ALUMINUM LITHIUM ALLOYS. | |
DE112004000596B4 (en) | High strength Al-Zn alloy and method of making such alloy product | |
DE69125436T2 (en) | Aluminum alloy sheet with good resistance to damage for aircraft sheet | |
EP2449145B1 (en) | AlMgSi-sheet for applications with high shaping requirements | |
DE2953182A1 (en) | Aluminum alloy | |
DE102005045341A1 (en) | High strength, high strength Al-Zn alloy product and method of making such a product | |
DE69304009T2 (en) | Process for the production of sheet metal from Al-Mg alloy for press molds | |
DE3411760A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SHEET OR STRIP FROM A ROLLING BAR OF AN ALUMINUM ALLOY | |
DE68927149T2 (en) | Process for producing a non-crystallized, flat-rolled, thin, heat-treated aluminum-based product | |
AT502313B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A HIGH-DAMAGE TOLERANT ALUMINUM ALLOY | |
DE69107392T2 (en) | Process for producing a material from an aluminum alloy with excellent press formability and baking hardenability. | |
DE60315232T2 (en) | Process for producing a continuously cast aluminum sheet | |
DE69620771T2 (en) | USE OF ROLLED ALUMINUM ALLOYS FOR CONSTRUCTION PARTS OF VEHICLES | |
DE4123560B4 (en) | Process for the production of lithium-containing flat-rolled products based on an aluminum alloy and the products thereby obtained | |
DE69820058T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING A SHEET FROM HEAT-TREATABLE ALUMINUM ALLOY | |
DE69402496T2 (en) | Process for the production of sheet metal from an Al alloy, which has a delayed natural aging, excellent ductility and bake hardenability | |
DE69029146T2 (en) | IMPROVEMENTS IN ALUMINUM ALLOYS | |
DE69614264T2 (en) | TREATMENT OF ALUMINUM ITEMS TO INCREASE BURN-TURNABILITY | |
DE69014935T2 (en) | Process for producing hardened aluminum alloy sheets with high strength and very good corrosion resistance. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |