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Dokumentenidentifikation DE69604747T2 16.11.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0758686
Titel Hochfeste Aluminiumlegierung mit guter Prestempelextrudierbarkeit
Anmelder Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, JP;
Nippon Light Metal Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Miyake, Yoshiharu, Toyota-shi, Aichi, JP;
Serizawa, Yoshihisa, Toyota-shi, Aichi, JP;
Okochi, Yukio, Toyota-shi, Aichi, JP;
Suganuma, Tetsuya, Toyota-shi, Aichi, JP;
Kamio, Hajime, Kambara-cho, Ihara-gun, Shizuoka 421-32, JP;
Tsuchida, Takayuki, Kambara-cho, Ihara-gun, Shizuoka 421-32, JP;
Nagashima, Hiroshi, Kambara-cho, Ihara-gun, Shizuoka 421-32, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69604747
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.08.1996
EP-Aktenzeichen 961128816
EP-Offenlegungsdatum 19.02.1997
EP date of grant 20.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2000
IPC-Hauptklasse C22F 1/04

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prestempelextrudieren (porthole extruding) einer hochfesten Aluminiumlegierung.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Aluminium und Aluminiumlegierungen können, wenn sie als ein Extrusionsmaterial verwendet werden, leicht Teilabschnitte mit einem komplizierten Profil zur Verfügung stellen, was zu ihrer weitverbreiteten Anwendung auf verschiedenen Gebieten wie z. B. den Baumaterialien führt. Von solchen Aluminiumlegierungen sind hochfeste Aluminiumlegierungen mittels ihrer hohen spezifischen Festigkeit weitverbreitet auf verschiedenen Gebieten benutzt worden. Herkömmliche hochfeste Aluminiumlegierungen des obigen Typs, welche im Stand der Technik bekannt sind, umfassen die JIS 2000-Serie (Legierungen auf der Basis von Al-Cu), die JIS 5000-Serie (Legierungen auf der Basis von Al-Mg) und die JIS 7000-Serie (Legierungen auf der Basis von Al-Zn-Mg).

Es sind mehrere verschiedene Konzepte zur Verbesserung der Festigkeit und der Verarbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen bekannt geworden. In der US-A-3,743,549 ist ein thermomechanisches Verfahren zur Verbesserung der Zähigkeit der hochfesten Aluminiumlegierungen offenbart. Zur Verbesserung der Verformbarkeit und Zähigkeit einer solchen Art von Legierungen, welche eines oder mehrere rekristallisationshemmende Elemente enthalten, wird die Aluminiumlegierung in ihrem roh gegossenen Zustand einer teilweisen Homogenisierung unterzogen, worauf eine erste plastische Deforma tion und ein schnelles Aufwärmen auf eine Temperatur unterhalb des niedrigen Schmelzpunktes folgen. Das Material wird für eine beträchtliche Zeitdauer bei dieser Temperatur gehalten und anschließend in ruhiger Luft abgekühlt, bevor es einer zweiten plastischen Deformation wie z. B. einer Extrusion zu den Abmessungen des Endprodukts unterzogen wird.

Aus der JP-A-58 167757 ist ein Verfahren zum Erhalten einer Al-Mg-Si-Legierung zur Extrusionsverarbeitung mit ausgezeichneten Eigenschaften bei der Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und Härtbarkeit bekannt geworden. Hierbei wird der Block einer Wärmebehandlung unterzogen und wird danach gehärtet. Der gehärtete Block wird für einige Stunden in dem Bereich von 130 bis 220ºC gehalten, um eine künstliche Alterung durchzuführen.

Aus der WO-A-92/02655 ist eine verformbare ultrahochfeste Aluminiumlegierungskomponente bekannt geworden, welche durch eine spezifische Gestaltung des Extrusionsquerschnittes gekennzeichnet ist. Der Extrusionsrohling wird in wenigstens einer Richtung gestaucht. Danach kann das Extrusionsgut einer thermomechanischen Behandlung und/oder einer Vibrationsbehandlung unterzogen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht an eine Prestempelextrusion angepaßt oder bezieht sich darauf.

Aus der JP-A-55 002757 ist ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Aluminiumgußrohmaterials bekannt geworden. Ein Teil des gesamten Materials wird einer plastischen Bearbeitung unterzogen. Die Festigkeit beruht auf eutektischem Si in der Struktur, und das Ansteigen der Festigkeit nach der plastischen Bearbeitung beruht auf einem Zusammenbrechen des eutektischen Si. Folglich kann jede komplizierte Gestalt des Produkts geschmiedet werden, wenn die Gestalt derart ist, daß sie mittels einer Schnellkühlverfestigung gegossen werden kann.

Darüber hinaus ist aus der JP-A-63 114949 eine hochfeste Aluminiumlegierung mit einer in hohem Maße verläßlichen Schweißung bekannt geworden. Um Risse an den geschweißten Bereichen zu vermeiden, d. h. um eine gute Haltbarkeit gegenüber Spannungskorrosionsrissen zur Verfügung zu stellen, wird die Teilchengröße des Kristalls verfeinert und es wird ein feines Schmelzgut erzeugt. Um diese Aufgabe zu lösen, werden eine Bearbeitung und eine Wärmebehandlung durchgeführt. Wiederum bezieht sich dieser Stand der Technik nicht auf die Probleme, die bei einer Prestempelextrusion auftreten.

Die JP-A-10111952 beschreibt ein Verfahren für eine Prestempelextrusion, bei welchem die Aluminiumlegierung homogenisiert wird, dann ohne irgendeinen vorhergehenden plastischen Bearbeitungsschritt extrudiert wird.

Hohlmaterialien, wie z. B. extrudierte Aluminiumrohre, sind bisher durch eine Prestempelextrusion unter Verwendung einer Prestempelform hergestellt worden. Bei der Prestempelextrusion wird das Aluminium in einem Stempelabschnitt der Prestempelform in eine Mehrzahl von Anteilen aufgeteilt, welche in einem Kammerabschnitt wieder miteinander verbunden (verschweißt) werden, wobei sich ein geschweißter Bereich bildet, wodurch ein hohler Teilabschnitt mit einem komplizierten Profil hergestellt wird.

Jedoch sollte man bedenken, daß, obwohl z. B. die Herstellung von Komponenten, welche eine Abriebfestigkeit benötigen, wie z. B. Walzen für Kopiergeräte, die Verwendung von abriebfesten Aluminiumlegierungen wie z. B. Legierungen der JIS 4000-Serie nötig macht, es unmöglich ist, eine Prestempelextrusion der Legierungen der JIS 4000-Serie durchzuführen. Um ein solches Problem zu eliminieren, offenbart die Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 4-176835 (JP-A-4176835) eine Aluminiumlegierung, welche Bor enthält.

Selbst in dem Fall einer Prestempelextrusion unter Verwendung dieser Aluminiumlegierung tritt eine unbefriedigende Schweißung auf, wenn das Aluminium in einem Stempelabschnitt der Prestempelform in eine Mehrzahl von Anteilen aufgeteilt wird, welche in einem Kammerabschnitt wieder miteinander verbunden werden, wobei sich ein geschweißter Bereich bildet. Aus diesem Grund können keine dauerhaften hohlen Teilabschnitte zur Verfügung gestellt werden, und somit können -lediglich ein fester Teilabschnitt, welcher keinen geschweißten Bereich aufweist, oder ein Dornrohr hergestellt werden, und die Herstellung von hohlen Teilabschnitten mit einem komplizierten Profil ist schwierig.

Weiterhin wird in dem Fall von beispielsweise einer Legierung auf der Basis von Al-Mg, wenn der Mg-Gehalt 2 Gew.-% überschreitet, von dem geschweißten Bereich in dem Teilabschnitt, welcher unter Verwendung dieser Legierung gebildet wurde, berichtet, daß dieser eine verringerte Festigkeit und Zähigkeit aufweist. Tatsächlich ist die Herstellung von hohlen Teilabschnitten unter Verwendung der. JIS-Legierungen 5052, 5056 und 5083 und dergleichen durch eine Prestempelextrusion unmöglich, und hohle Teilabschnitte mit einem komplizierten Profil können nicht durch Extrusion hergestellt werden. Somit können die herkömmlichen hochfesten Aluminiumlegierungen nicht für die Herstellung von hohlen Teilabschnitten mit einem komplizierten Profil verwendet werden, und somit ist deren Anwendungsbereich beschränkt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Wie oben beschrieben wurde, bewirkt die Extrusion einer herkömmlichen hochfesten Aluminiumlegierung eine unbefriedigende Verbindung an dem geschweißten Bereich, was es unmöglich macht, hohle Teilabschnitte mit einem komplizierten Profil herzustellen. Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Prestempelextrudieren einer hochfesten Aluminiumlegierung zur Verfügung zu stellen, welches die Herstellung von durch Prestempelextrusion hergestellten Komponenten mit dauerhaften hohlen Teilabschnitten in jeder gewünschten Gestalt erlaubt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine hochfeste Aluminiumlegierung zur Verfügung, welche eine gute Prestempelextrudierbarkeit besitzt, während von einer Aluminiumlegierung mit einer Vickershärte Hv von nicht weniger als 40, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird, ausgegangen wird, welcher durch eine Wärmebehandlung erzeugt wurde. Diese wärmebehandelte Legierung wird dann einer plastischen Bearbeitung unterzogen, so daß eine Erhöhung der Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 durch eine plastische Bearbeitung nach der Wärmebehandlung und vor der Extrusion bewirkt wird.

Das Verfahren der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert, wobei bevorzugte Ausführungsformen in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 dadurch bewirkt, daß die Aluminiumlegierung nach der Wärmebehandlung der plastischen Bearbeitung mit einem Bearbeitungsgrad von nicht weniger als 40% unterzogen wird.

Im Fall der herkömmlichen hochfesten Aluminiumlegierung ist der Heißverformungswiderstand so hoch, daß die Aluminiumlegierung, wenn sie als solche bei der Extrusion verwendet wird, nicht zufriedenstellend bearbeitet werden kann und eine Prestempelextrusion davon eine unbefriedigende Verbindung an dem geschweißten Bereich verursacht. Im Gegensatz dazu wird bei der hochfesten Aluminiumlegierung, wie sie durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht wird, Arbeitsenergie gespeichert, da die Aluminiumlegierung vor der Extrusion einer vorbestimmten plastischen Bearbeitung unterzogen wird. Dieses fördert eine Rekristallisation an der Grenze des geschweißten Bereichs zur Zeit der erneuten Verbindung der Aluminiumlegierung, welche in einem Stempelabschnitt aufgeteilt wurde, in einem Kammerabschnitt. Folglich kann ein dauerhafter hohler Teilabschnitt hergestellt werden, ohne eine unbefriedigende Schweißung zu bewirken.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Prinzipskizze, welche eine Probe eines extrudierten Materials mit einem annehmbaren geschweißten Bereich zeigt; und

Fig. 2 ist eine Prinzipskizze, welche eine Probe eines extrudierten Materials zeigt, welche nicht erfolgreich geschweißt wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein hochfestes Aluminium mit einer guten Prestempelextrudierbarkeit kann hergestellt werden, indem eine hochfeste Aluminiumlegierung, welche unter Schwierigkeiten eine Prestempelextrusion durchläuft, vor der Extrusion einer plastischen Bearbeitung unterzogen wird, um der Aluminiumlegierung eine Erhöhung der Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 zu verleihen. Die hochfeste Aluminiumlegierung, welche hierin verwendet wird, welche unter Schwierigkeiten eine Prestempelextrusion durchläuft, ist eine Aluminiumlegierung mit einer Hv von nicht weniger als 40, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird, die durch eine Wärmebehandlung eines Blocks erzeugt wurde. Beispiele für solche Aluminiumlegierungen umfassen Legierungen, die in den JIS (Japanischen Industriestandards) spezifiziert sind, z. B. Legierungen der 5000er-Serie mit hohem Mg-Anteil, mit nicht weniger als 2 Gew.-% Mg, welche durch die Legierung 5083 repräsentiert werden (Si; nicht mehr als 0,40%, Fe: nicht mehr als 0,40%, Cu: nicht mehr als 0,10%, Mn: 0,40 bis 1,0%, Mg: 4,0 bis 4,9%, Cr: 0,05 bis 0,25%, Zn: nicht mehr als 0,25%, Ti: nicht mehr als 0,15%, und Al: Rest); hochfeste Legierungen der 7000er-Serie mit nicht weniger als 1 Gew.-% Cu und nicht weniger als 2 Gew.-% Mg, welche durch die Legierung 7075 repräsentiert werden (Si: nicht mehr als 0,40%, Fe: nicht mehr als 0,50%, Cu: 1,2 bis 2,0%, Mn: nicht mehr als 0,30%, Mg: 2,1 bis 2,9%, Cr: 0,18 bis 028%, Zn: 5,1 bis 6,1%, Ti: nicht mehr als 0,20%, und Al: Rest); und hochfeste Legierungen der 2000er-Serie mit nicht weniger als 2,5 Gew.-% Cu und nicht weniger als 0,5 Gew.-% Mg, welche durch die Legierung 2014 (Si: 0,50 bis 1,2%, Fe: nicht mehr als 0,7%, Cu: 3,9 bis 5,0%, Mn: 0,40 bis 1,2%, Mg: 0,2 bis 0,8%, Cr: nicht mehr als 0,10%, Zn: nicht mehr als 0,25%, Ti: nicht mehr als 0,15%, und Al: Rest) und die Legierung 2024 (Si: nicht mehr als 0,50%, Fe: nicht mehr als 0,50%, Cu: 3,8 bis 4,9%, Mn: 0,30 bis 0,9%, Mg: 1,2 bis 1,8%, Cr: nicht mehr als 0,10%, Zn: nicht mehr als 0,25%, Ti: nicht mehr als 0,15%, und Al: Rest) repräsentiert werden.

Weiterhin können verschiedene andere Aluminiumlegierungen ohne Beschränkung auf die obigen Legierungen verwendet werden, und in diesem Fall sind die Hauptbestandteile, zusätzlichen Elemente, Verunreinigungen und dergleichen nicht besonders beschränkt. Was hier benötigt wird ist, daß die Hv nicht weniger als 40 beträgt, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird, welcher durch eine Wärmebehandlung eines Blocks erzeugt wurde. Insbesondere kann die Zugabe eines Elements, welches zusammen mit Al, als ein feiner kugelförmiger dispergierter Partikel, eine intermetallische Verbindung bilden kann, wirkungsvoll ein Festhalten (pinning) einer Versetzung bewirken, um wirksam Arbeitsenergie zu speichern, und kann die Triebkraft zur Rekristallisation an der Grenze der Verbindung erhöhen, wobei ein Element, welches eine intermetallische Verbindung bilden kann, die in der Lage ist, als eine Keimbildungsstelle zur Rekristallisation zu fungieren, oder andere Elemente bevorzugt sind. Beispiele für solche Elemente umfassen Zr, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo, Ta, Mn, Cr, V, La und Mms, welche Legierungen der obigen Metalle sind. In diesem Zusammenhang sollte man bedenken, daß die Aluminiumlegierung mit einer Hv von weniger als 40, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird, der durch eine Wärmebehandlung eines Blocks erzeugt wurde, eine gute Prestempelextrudierbarkeit ohne eine plastische Bearbeitung vor der Extrusion aufweist.

Die Homogenisierung durch die Wärmebehandlung kann ohne Beschränkung durch irgendein herkömmliches Verfahren durchgeführt werden. Insbesondere wird der Block einer Aluminiumlegierung wärmebehandelt und abgekühlt, um die innere Spannung zu entfernen, wodurch die Legierung homogenisiert wird. Bei dem Schritt der Wärmebehandlung wird die Legierung bei einer Temperatur von 440 bis 550ºC gehalten, und eine optimale Haltedauer wird in Abhängigkeit von dem verwendeten Legierungssystem ausgewählt. Das Abkühlen kann entweder durch ein Stehenlassen oder durch ein gesteuertes Abkühlen durchgeführt werden.

Der homogenisierte Aluminiumlegierungsblock wird dann einer plastischen Bearbeitung wie z. B. einem Schmieden unterzogen, um eine Kalthärtung zu bewirken, wodurch diesem eine Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 verliehen wird. Eine ausreichende Arbeitsenergie wird durch die Kalthärtung gespeichert. Für die Bearbeitung gibt es keine Beschränkung bei der Bearbeitungstemperatur, dem Bearbeitungsgrad und dem Bearbeitungsverfahren, solange wie eine Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 verliehen werden kann. Der Bearbeitungsgrad beträgt vorzugsweise nicht weniger als 40%, da die Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 leicht verliehen werden kann. Im allgemeinen ist jedoch ein Erwärmen wirkungsvoll, um einen Bearbeitungsgrad von nicht weniger als 40% zu bewirken, und in Bezug auf das Bearbeitungsverfahren ist, wenn die anschließende Extrusion in Betracht gezogen wird, ein Schmieden, eine Extrusion, welche ein säulenförmiges Extrudat liefert, oder dergleichen aus dem Gesichtspunkt der Effizienz bevorzugt. Die plastische Bearbeitungstemperatur beträgt vorzugsweise 400ºC oder weniger. Wenn sie oberhalb dieses Temperaturbereiches liegt, tritt nach der plastischen Bearbeitung eine Rekristallisation auf, was es schwierig macht, daß die Energie gespeichert wird. Eine Kalthärtung, welche eine Vickershärte Hv von weniger als 20 liefert, führt zu keiner zufriedenstellenden Energiespeicherung, so daß der angestrebte Effekt nicht erreicht werden kann.

Beispiel und Vergleichsbeispiel

Aluminiumlegierungen mit Zusammensetzungen, die in der folgenden Tabelle 1 angegeben sind, wurden durch ein herkömmliches DC-Gießen zu Barren gegossen, welche eine Größe von 177φ · L aufwiesen, die in eine Länge von 200 mm geschnitten wurden. Die Blöcke wurden unter den Bedingungen homogenisiert, die in Tabelle 1 angegeben sind, und um die Blöcke in Längsrichtung zu deformieren, bei 300ºC und mit einer prozentualen Stauchung von 40%, zu einer Größe von 230φ · 120 mm geschmiedet. Sie wurden dann maschinell bearbeitet, um Barren mit einem Durchmesser von 97 mm und einer Höhe von 100 mm herzustellen, wodurch Testmaterialien zur Extrusion hergestellt wurden, mit denen eine Kalthärtung durchgeführt worden war. Die Testmaterialien wurden unter den Bedingungen einer Barrentemperatur von 450ºC und einer Extrusionsgeschwindigkeit von 2 m/min zu Plattenmaterialien mit einer Dicke von 5 mm und einer Breite von 50 mm extrudiert. In diesem Fall wurden eine Form, die mit einem Brückenbereich zur Bildung eines geschweißten Bereichs ausgestattet war, und eine Referenzform, die nicht mit einem Brückenbereich ausgestattet war, verwendet. Plattenmaterialien, die hergestellt wurden, indem die Form verwendet wurde, die mit einem Brückenbereich ausgestattet war, weisen einen geschweißten Bereich in dem mittleren Bereich auf, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Zugprobenstücke wurden aus den extrudierten Plattenmaterialien so ausgeschnitten, daß die Zugrichtung senkrecht zu der Extrusionsrichtung liegt, und die Festigkeit des geschweißten Bereichs in den extrudierten Materialien wurde durch einen Zugtest gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgelistet. In der Tabelle wurde die Festigkeit der Plattenmaterialien, die einen geschweißten Bereich aufwiesen, als ein Anteil in Bezug auf die Festigkeit des Plattenmaterials, das keinen geschweißten Bereich aufwies, welches durch die Referenzform hergestellt wurde, ausgedrückt, indem die Festigkeit des Plattenmaterials ohne geschweißten Bereich als 100 genommen wurde.

Bei den Tests Nr. 5 und 12 wurden die extrudierten Materialien einer Lösungsbehandlung bei 480ºC für 2 Stunden, einem Abschrecken in Wasser, einem natürlichen Altern (Stehenlassen zum Abkühlen) bei Raumtemperatur für 72 Stunden, einem künstlichen Altern (gesteuertem Abkühlen) bei 120ºC für 24 Stunden und dann dem Zugtest unterzogen. Bei den Tests Nr. 6 und 13 wurden die extrudierten Materialien einer Lösungsbehandlung bei 495ºC für 2 Stunden, einem Abschrecken mit Wasser, einem künstlichen Altern bei 190ºC für 12 Stunden und dann dem Zugtest unterzogen. Die Vickershärte wurde für die Blöcke nach der Homogenisierung (getemperter Zustand) und für die Blöcke nach dem Schmieden gemessen.

Tabelle 1

O: Ein geschweißter Bereich wurde erzeugt und dessen Festigkeit betrug nicht weniger als 80% von der des extrudierten Materials, das keinen geschweißten Bereich aufwies.

Δ: Ein geschweißter Bereich wurde erzeugt und dessen Festigkeit betrug weniger als 80% von der des extrudierten Materials, das keinen geschweißten Bereich aufwies.

X: Kein geschweißter Bereich wurde erzeugt und das Material wurde in zwei getrennten Teilen extrudiert.

% in der Spalte des "Schmiedens" stellt die prozentuale Stauchung dar.

In Tabelle 1 wurde die Festigkeit des geschweißten Bereichs gemäß den folgenden Kriterien ausgewertet:

O: Ein geschweißter Bereich wurde erzeugt und dessen Festigkeit betrug nicht weniger als 80% von der des extrudierten Materials, das keinen geschweißten Bereich aufwies.

Δ: Ein geschweißter Bereich wurde erzeugt und dessen Festigkeit betrüg weniger als 80% von der des extrudierten Materials, das keinen geschweißten Bereich aufwies.

X: Kein geschweißter Bereich wurde erzeugt und, wie in Fig. 2 gezeigt ist, es wurde das Material in zwei getrennten Teilen extrudiert, was die Festigkeit unmeßbar machte.

Der Wert nach Kalthärtung in Tabelle 1 zeigt eine Härte, die durch Kalthärtung aufgebessert wurde.

Für die Beispiele 1 bis 6 war die Festigkeit des geschweißten Bereichs zufriedenstellend, wogegen für das Vergleichsbeispiel 7 die Härte des Blocks nach der Kalthärtung so niedrig war, daß die Festigkeit des geschweißten Bereichs niedrig war. Für die Vergleichsbeispiele 8, 9, 11 und 13 wurde, da überhaupt keine plastische Bearbeitung durchgeführt wurde, die Legierung ohne Schweißung extrudiert.

Für das Vergleichsbeispiel 10 und 12 war, obwohl ein geschweißter Bereich erzeugt wurde, die Festigkeit des geschweißten Bereichs gering, da überhaupt keine plastische Bearbeitung durchgeführt wurde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine hochfeste Aluminiumlegierung mit guter Prestempelextrudierbarkeit zur Verfügung gestellt werden, indem eine hochfeste Aluminiumlegierung, welche eine Vickershärte Hv von nicht weniger als 40 aufweist, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird, der durch eine Wärmebehandlung eines Blocks erzeugt wurde, und unter Schwierigkeiten eine Prestempelextrusion durchläuft, einer plastischen Bearbeitung unterzogen wird, wodurch der Aluminiumlegierung eine Vickershärte Hv von nicht weniger als 20 verliehen wird.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Prestempelextrudieren einer hochfesten Aluminiumlegierung, mit den folgenden Schritten:

Wärmebehandeln einer Aluminiumlegierung, um ihr eine Vickershärte Hv von 40 oder mehr zu geben, wenn sie in einem homogenisierten Zustand gemessen wird;

Plastisches Bearbeiten der wärmebehandelten Aluminiumlegierung, um die Vickershärte Hv um 20 oder mehr zu erhöhen, so daß sie nach dem Schritt der Wärmebehandlung eine gute Prestempelextrudierbarkeit besitzt; und

Extrudieren der Aluminiumlegierung nach dem Schritt der plastischen Bearbeitung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Erhöhung der Vickershärte Hv von 20 oder mehr der Aluminiumlegierung dadurch erfolgt, daß die Aluminiumlegierung nach der Wärmebehandlung der plastischen Bearbeitung mit einem Bearbeitungsgrad von nicht weniger als 40% unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Homogenisierung durch die Wärmebehandlung dadurch ausgeführt wird, daß ein Block aus einer Aluminiumlegierung auf 440 bis 550ºC erwärmt wird, wobei der Block für einen vorbestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur gehalten wird, und daß der Block abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die plastische Bearbeitung bei einer Temperatur von 400ºC oder weniger ausgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die hochfeste Aluminiumlegierung nicht weniger als 2 Gewichts-% Mg, nicht weniger als 1 Gewichts-% Cu und nicht weniger als 2 Gewichts-% Mg, oder nicht weniger als 2,5 Gewichts-% Cu und 0,5 Gewichts-% Mg aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die hochfeste Aluminiumlegierung wenigstes einen Bestandteil, der aus der Gruppe ausgewählt worden ist, welche aus Zr, W, Ti, Ni, Nb, Ca, Co, Mo, Ta, Mn, Cr, V, La besteht, und Legierungen dieser Metalle aufweist.







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