ES2364275T3 - METHOD FOR PRODUCING MEMBERS OF MOTORCYCLE PANELS. - Google Patents
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Abstract
Description
Esta invención se refiere a un método para colar aleaciones de aluminio y obtener una chapa que tenga buenas características de conformado, y para conformar la chapa en miembros o partes estructurales de vehículos, tales como paneles para el tablero de instrumentos, paneles para el suelo, paneles para puertas, marcos de ventanas, adaptadores de fijación de radios, refuerzos para paneles, etc. This invention relates to a method for casting aluminum alloys and obtaining a sheet having good forming characteristics, and for forming the sheet into members or structural parts of vehicles, such as dashboard panels, floor panels, door panels, window frames, radio fixing adapters, panel reinforcements, etc.
En muchos casos, la colada continua de aluminio fundido en planchones, utilizando máquinas de colada de doble cinta, doble rodillo o de bloques, está favorecida con respecto a la colada directa en coquilla debido a que la colada continua puede dar como resultado sustanciales ahorros de energía y ahorros en el coste total de la conversión si se compara con el método de colada directa en coquilla. En el proceso de colada continua, el metal fundido se introduce de manera continua en un molde que avanza y se produce un planchón que se puede conformar de manera continua en un producto en forma de chapa que se recoge o se enrolla en una bobina. Sin embargo, la colada continua no se realiza sin problemas. Por ejemplo, se ha descubierto que se deben controlar con cuidado la composición de la aleación y las etapas del procedimiento con el fin de que tenga el nivel de capacidad de conformado que evite el agrietamiento durante el conformado y que sin embargo, tenga las propiedades de resistencia requeridas en el producto final. Es decir, la elación y su tratamiento se debe controlar cuidadosamente para proporcionar chapas que tengan la capacidad de conformado adecuada a las etapas de fabricación necesarias para conformar el producto final o las partes estructurales del vehículo. Si la aleación y las etapas de tratamiento no están controladas, entonces en las etapas de conformado, puede producirse la rotura, y las partes conformadas tienen que ser convertidas en chatarra. Por eso, hay una gran necesidad de hacer una selección de una aleación de aluminio, su colada continua y los métodos de tratamientos termomecánicos que proporcionen un producto en forma de chapa que tengan características de conformado y propiedades de resistencia que permitan operaciones tales el curvado, estampación, embutición profunda, estirado o engaste con el fin de obtener elementos de fijación firmes durante la producción de miembros o partes estructurales de vehículos, mientras que se evitan, por ejemplo, problemas de rotura o agrietamiento. In many cases, continuous casting of cast aluminum in slabs, using double tape, double roller or block casting machines, is favored with respect to direct casting in coquilla because continuous casting can result in substantial savings of energy and savings in the total cost of conversion when compared to the method of direct casting in coquilla. In the continuous casting process, the molten metal is continuously introduced into an advancing mold and a slab is produced that can be continuously formed into a sheet-shaped product that is collected or rolled into a coil. However, continuous casting is not done without problems. For example, it has been discovered that the composition of the alloy and the process steps must be carefully controlled so that it has the level of forming capacity that prevents cracking during forming and yet has the properties of resistance required in the final product. That is, the elation and its treatment must be carefully controlled to provide plates that have the appropriate forming capacity to the manufacturing steps necessary to form the final product or the structural parts of the vehicle. If the alloy and the treatment stages are not controlled, then in the forming stages, breakage can occur, and the shaped parts have to be turned into scrap metal. Therefore, there is a great need to make a selection of an aluminum alloy, its continuous casting and thermomechanical treatment methods that provide a sheet-shaped product that has forming characteristics and resistance properties that allow such curving operations, stamping, deep drawing, stretching or crimping in order to obtain firm fasteners during the production of structural members or parts of vehicles, while avoiding, for example, problems of breakage or cracking.
La colada continua de aluminio fundido y el laminado del planchón producido a partir de ella, para dar un producto en forma de chapa, están descritos en diversas patentes. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. 5.976.279 describe un procedimiento para colar de manera continua aleaciones de aluminio y composiciones mejoradas de aleaciones de aluminio. El procedimiento incluye las etapas de recocer continuamente la banda laminada en frío en un recocido intermedio usando un calentador por inducción y/o recocer de manera continua la banda laminada en caliente en un calentador por inducción. La composición de la aleación tiene propiedades mecánicas que se pueden variar selectivamente variando el tiempo y la temperatura de un recocido de estabilización. The continuous casting of cast aluminum and the rolling of the slab produced from it, to give a sheet-shaped product, are described in various patents. For example, US Pat. 5,976,279 describes a process for continuously casting aluminum alloys and improved compositions of aluminum alloys. The process includes the steps of continuously annealing the cold rolled strip in an intermediate annealing using an induction heater and / or continuously annealing the hot rolled strip in an induction heater. The alloy composition has mechanical properties that can be selectively varied by varying the time and temperature of a stabilization annealing.
La Patente de EE.UU. 6.264.765 describe un método y un aparato para colar, laminar en caliente y recocer aleaciones de aluminio sin tratamiento térmico. El método y el aparato comprenden colar de manera continua, laminar en caliente y calentar inductivamente, en línea, la chapa de aluminio para obtener las propiedades mecánicas dentro de las tolerancias de la especificación del producto laminado en caliente. U.S. Pat. 6,264,765 describes a method and apparatus for casting, hot rolling and annealing aluminum alloys without heat treatment. The method and apparatus comprise continuous casting, hot rolling and inductively heating, in line, the aluminum sheet to obtain the mechanical properties within the tolerances of the hot rolled product specification.
La Patente de EE.UU. 5.985.058 describe un procedimiento para colar de manera continua aleaciones de aluminio y composiciones mejoradas de aleaciónes de aluminio. El procedimiento incluye la etapa de calentar la banda colada antes, durante, o después del laminado en caliente, a una temperatura por encima de la temperatura de salida de la banda colada procedente de los bloques de refrigeración. La composición de la aleación tiene un contenido de magnesio relativamente bajo y sin embargo posee propiedades de resistencia superiores. U.S. Pat. 5,985,058 describes a process for continuously casting aluminum alloys and improved aluminum alloy compositions. The process includes the step of heating the cast strip before, during, or after hot rolling, at a temperature above the outlet temperature of the casting strip from the cooling blocks. The alloy composition has a relatively low magnesium content and yet has superior strength properties.
La Patente de EE.UU. 5.993.573 describe un procedimiento para colar de manera continua aleaciones de aluminio y composiciones mejoradas de aleación de aluminio. El procedimiento incluye las etapas de (a) calentar la banda colada antes, durante, o después del laminado en caliente a una temperatura por encima de la temperatura de salida de la banda colada procedente de los bloques de refrigeración y (b) la estabilización o recocido de recuperación en un calentador por inducción de una banda laminada en frío producida a partir de la banda colada. U.S. Pat. 5,993,573 describes a process for continuously casting aluminum alloys and improved aluminum alloy compositions. The process includes the steps of (a) heating the cast strip before, during, or after hot rolling at a temperature above the outlet temperature of the casting strip from the cooling blocks and (b) stabilization or recovery annealing in an induction heater of a cold rolled strip produced from the cast strip.
La Patente de EE.UU. 5.833.775 describe una chapa de aleación de aluminio y un método para producir una chapa de aleación de aluminio. La chapa de aleación de aluminio es útil para conformarla en cuerpos de recipientes estirados y embutidos. La pancha tiene, preferiblemente, un límite elástico, después de cocida, de al menos aproximadamente 255 MPa, y una elongación de al menos aproximadamente el 2 por ciento. Preferiblemente, la chapa tiene también una formación de irregularidades en los bordes debida al estiramiento de menos de aproximadamente el 2 por ciento. U.S. Pat. 5,833,775 describes an aluminum alloy sheet and a method for producing an aluminum alloy sheet. The aluminum alloy sheet is useful for forming it in bodies of stretched containers and sausages. The pancha preferably has an elastic limit, after cooking, of at least about 255 MPa, and an elongation of at least about 2 percent. Preferably, the sheet also has a formation of irregularities at the edges due to stretching of less than about 2 percent.
La Patente de EE.UU. 6.086.690 describe un procedimiento para producir un artículo en forma de chapa de aleación de aluminio, de alto límite elástico y ductilidad adecuada, en concreto para su uso en la fabricación de paneles de automóviles. El procedimiento comprende colar una aleación de aluminio que no se va a tratar térmicamente para conformar un planchón de colada, y someter dicho planchón de colada a una serie de etapas de laminado para producir un artículo en forma de chapa del calibre final, seguido preferiblemente por un recocido para producir recristalización. Las etapas de laminado implican laminar el planchón en caliente, y a temperatura media, para conformar un artículo intermedio, en forma de chapa de calibre intermedio, enfriar el artículo intermedio en forma de chapa, y luego laminar la chapa intermedia a temperatura media, y en frío, hasta el calibre final, a una temperatura en el intervalo que comprende desde la temperatura ambiente hasta 340ºC, para conformar dicho artículo en forma de chapa. La serie de etapas de laminado se lleva a cabo de manera continua sin enrollamiento intermedio o el recocido completo del artículo intermedio en forma de chapa. La invención se refiere también al artículo en forma de chapa, de la aleación, producido mediante el procedimiento. U.S. Pat. 6,086,690 describes a process for producing an article in the form of aluminum alloy sheet, of high elastic limit and suitable ductility, specifically for use in the manufacture of automobile panels. The process comprises casting an aluminum alloy that is not to be heat treated to form a casting slab, and subjecting said casting slab to a series of rolling steps to produce a sheet-shaped article of the final caliber, preferably followed by an annealing to produce recrystallization. The rolling steps involve laminating the slab in hot, and at medium temperature, to form an intermediate article, in the form of intermediate gauge sheet, cooling the intermediate article in the form of sheet, and then laminating the intermediate sheet at medium temperature, and in cold, until the final caliber, at a temperature in the range from room temperature to 340 ° C, to form said article in the form of sheet metal. The series of rolling steps is carried out continuously without intermediate winding or full annealing of the intermediate article in the form of sheet. The invention also relates to the sheet-shaped article, of the alloy, produced by the process.
La Patente de EE.UU. 5.244.516 describe una lámina de aleación de aluminio para discos superiores en la capacidad de revestimiento con Ni-P y en la adherencia de la capa de revestimiento, que tiene una alta uniformidad superficial con un mínimo de nódulos y micropicaduras, comprendiendo dicha lámina de aleación de aluminio una aleación de aluminio que contiene como elementos esenciales Mg en una cantidad superior al 3% e igual, o inferior, al 6%; Cu en una cantidad igual, o superior, al 0,03% e inferior al 0,3%; y Zn en una cantidad igual, o superior, al 0,03% e igual, o inferior, al 0,4%; y como impurezas Fe en una cantidad igual, o inferior, al 0,07%; y Si en una cantidad igual, U.S. Pat. 5,244,516 describes an aluminum alloy sheet for upper discs in the coating capacity with Ni-P and in the adhesion of the coating layer, which has a high surface uniformity with a minimum of nodules and micro-pitches, said sheet comprising aluminum alloy an aluminum alloy containing as essential elements Mg in an amount greater than 3% and equal to or less than 6%; Cu in an amount equal to or greater than 0.03% and less than 0.3%; and Zn in an amount equal to or greater than 0.03% and equal to or less than 0.4%; and as Fe impurities in an amount equal to or less than 0.07%; and If in an equal amount,
o inferior, al 0,06% en el caso de colada semicontinua; o Fe en una cantidad igual, o inferior, al 0,1%, y Si en una cantidad igual, o inferior al, 0,1% en el caso de colada de bandas, y que contiene también compuestos intermetálicos de fase Al-Fe, siendo el tamaño máximo inferior a 10 µm, y siendo el número de partículas superiores a 5 µm inferior a 5 por cada 0,2 mm2, y compuestos intermetálicos de fase Mg-Si, siendo el tamaño máximo inferior a 8 µm, y siendo el número de partículas superiores a 5 µm inferior a 5 por cada 0,2 mm2. or less, 0.06% in the case of semi-continuous casting; or Fe in an amount equal to, or less than 0.1%, and If in an amount equal to, or less than, 0.1% in the case of band casting, and which also contains Al-Fe phase intermetallic compounds , the maximum size being less than 10 µm, and the number of particles being greater than 5 µm less than 5 per 0.2 mm2, and intermetallic compounds of Mg-Si phase, the maximum size being less than 8 µm, and being the number of particles greater than 5 µm less than 5 per 0.2 mm2.
La Patente de EE.UU. 5.514.228 describe un método para fabricar apilamientos de chapas de aluminio que incluye laminar en caliente un apilamiento de chapas de aluminio, recocer y tratar térmicamente la solución sin enfriamiento sustancial intermedio y enfriamiento rápido. U.S. Pat. No. 5,514,228 describes a method for manufacturing aluminum sheet stacks that includes hot rolling an aluminum sheet stacking, annealing and heat treating the solution without substantial intermediate cooling and rapid cooling.
Tanto el documento US-A2-6811625 como el documento JP-A-2001-032031 describen un método para tratar chapas de aluminio obtenidas por colada continua adecuadas para paneles de automóviles. Both US-A2-6811625 and JP-A-2001-032031 describe a method for treating aluminum sheets obtained by continuous casting suitable for automobile panels.
A pesar de estas descripciones, hay una gran necesidad de hacer una selección de aleaciones de aluminio y de un método para producir partes o miembros de vehículos que utilicen una máquina de colada continua, un tratamiento termomecánico optimizado para proporcionar buena resistencia y niveles de capacidad de conformado que permitan el fácil conformado de las partes intrincadas, sin agrietamiento. Despite these descriptions, there is a great need to make a selection of aluminum alloys and a method to produce parts or members of vehicles that use a continuous casting machine, a thermomechanical treatment optimized to provide good strength and capacity levels of shaped to allow easy forming of intricate parts, without cracking.
El término “capacidad de conformado”, cuando se usa aquí, se usa para describir la facilidad con la que se puede dar forma a una chapa de metal a través de la deformación plástica. La capacidad de conformado de un metal puede evaluarse midiendo la resistencia, ductilidad, y la cantidad de deformación para originar un fallo. The term "forming capacity", when used herein, is used to describe the ease with which a metal sheet can be shaped through plastic deformation. The forming capacity of a metal can be evaluated by measuring resistance, ductility, and the amount of deformation to cause a failure.
El término “aluminio”, cuando se usa aquí, significa que incluye aluminio y sus aleaciones. The term "aluminum", when used here, means that it includes aluminum and its alloys.
El término “automóvil”, cuando se usa aquí, significa que incluye automóvil y otras partes o miembros de vehículos como los aquí descritos y otras partes o miembros de medios de transporte que tienen una construcción similar. The term "automobile", when used herein, means that it includes automobile and other parts or members of vehicles such as those described herein and other parts or members of means of transport having a similar construction.
Es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento mejorado, de bajo coste, que incluya la colada continua y el laminado para producir, de manera continua, un producto de aluminio en forma de chapa que tenga niveles constantes de capacidad de conformado. It is an object of the invention to provide an improved, low-cost process, which includes continuous casting and rolling to continuously produce a sheet-shaped aluminum product having constant levels of forming capacity.
Es otro objeto de la invención proporcionar un procedimiento que incluya colar de manera continua un planchón, y laminar el planchón para obtener un producto en forma de chapa, adecuado para su uso en producir partes para vehículos. It is another object of the invention to provide a process that includes continuously casting a slab, and laminating the slab to obtain a sheet-shaped product, suitable for use in producing parts for vehicles.
Es otro objeto más de la invención proporcionar un procedimiento que emplee la colada continua de aluminio fundido para obtener planchones, y laminar los planchones para obtener un producto en forma de chapa que cumpla los requisitos de conformado, tales como el curvado, estampación, estirado o embutición profunda de miembros o partes estructurales de vehículos. It is yet another object of the invention to provide a method that uses continuous casting of cast aluminum to obtain slabs, and laminate the slabs to obtain a sheet-shaped product that meets the forming requirements, such as bending, stamping, stretching or deep drawing of members or structural parts of vehicles.
Y es otro objeto más de la invención proporcionar un procedimiento mejorado para producir un producto de aluminio en forma de chapa que emplee una máquina de colada continua para producir un planchón, laminar de manera continua el planchón para producir un producto en forma de chapa, y recocer el producto en forma de chapa para conformarlo en partes estructurales de vehículos o miembros de paneles que tienen elementos de fijación, con rosca, unidos a ellos mediante engaste del producto en forma de chapa alrededor del elemento de fijación. And it is yet another object of the invention to provide an improved process for producing a sheet-shaped aluminum product that uses a continuous casting machine to produce a slab, continuously laminating the slab to produce a sheet-shaped product, and anneal the sheet-shaped product to form it into structural parts of vehicles or panel members that have fasteners, threaded, attached to them by crimping the sheet-shaped product around the fastener.
Es otro objeto más de la invención proporcionar un procedimiento para producir miembros de vehículos tales como miembros de paneles conformados, someros o profundos, que incluye colar de manera continua una aleación de aluminio en forma de planchón, laminar el planchón hasta obtener un producto en forma de chapa, y recocer el producto en forma de chapa que tiene buenos niveles de capacidad de conformado, conformar el producto en forma de chapa para obtener un panel que tenga elementos de fijación con rosca, unidos a él mediante engaste, para proporcionar un miembro conformado para vehículos, y fijarlo mecánicamente, por ejemplo, a los miembros de soporte. It is yet another object of the invention to provide a method for producing members of vehicles such as members of shaped, shallow or deep panels, which includes continuously casting a slab-shaped aluminum alloy, laminating the slab until a product is in shape. of sheet metal, and annealing the sheet-shaped product that has good levels of forming capacity, forming the sheet-shaped product to obtain a panel having threaded fasteners, attached to it by crimping, to provide a shaped member for vehicles, and mechanically fix it, for example, to support members.
Y es otro objeto más de la invención proporcionar un procedimiento para colar una aleación fundida que comprende 2,7 a 3,3% en peso de Mg; 0,1 a 0,35% en peso de Mn; 0,02 a 0,2% en peso de Si; 0,1 a 0,25% en peso de Fe; como máximo 0,1% en peso de Cu; como máximo 0,25% en peso de Cr; como máximo 0,2% en peso de Zn; como And it is yet another object of the invention to provide a process for casting a molten alloy comprising 2.7 to 3.3% by weight of Mg; 0.1 to 0.35% by weight of Mn; 0.02 to 0.2% by weight of Si; 0.1 to 0.25% by weight of Fe; maximum 0.1% by weight of Cu; maximum 0.25% by weight of Cr; maximum 0.2% by weight of Zn; how
5 5
15 fifteen
25 25
35 35
45 Four. Five
máximo 0,15% en peso de Ti, siendo el resto aluminio, elementos secundarios e impurezas; colar la aleación para dar un planchón que se lamine en caliente y se someta a recocido para proporcionar un producto en forma de chapa, adecuado para conformarlo en una parte estructural de un vehículo, o en un miembro de un marco donde es necesaria una buena capacidad de conformado. maximum 0.15% by weight of Ti, the rest being aluminum, secondary elements and impurities; Strain the alloy to give a hot-rolled slab and anneal to provide a sheet-shaped product, suitable for forming it in a structural part of a vehicle, or in a frame member where good capacity is necessary of forming.
Según estos objetos, se proporciona aquí un procedimiento para producir diversos miembros en forma de paneles para automóviles, que tienen conectados paneles interiores y exteriores para conformar dichos miembros, teniendo los paneles interiores elementos de fijación con rosca, engastados de forma segura a los paneles interiores para proporcionar los medios para unir los accesorios, mediante pernos, al miembro del automóvil. El panel interior se conforma mediante el procedimiento que sigue. El procedimiento consiste en proporcionar una aleación de aluminio fundida que consta esencialmente de 2,7 a 3,3% en peso de Mg; 0,1 a 0,35% en peso de Mn; 0,02 a 0,2% en peso de Si; 0,1 a 0,25% en peso de Fe; como máximo 0,1% en peso de Cu; como máximo 0,25% en peso de Cr; como máximo 0,2% en peso de Zn; como máximo 0,15% en peso de Ti, siendo el resto aluminio e impurezas, y proporcionar una máquina de colada continua para colar de manera continua la aleación de aluminio fundida. La aleación de aluminio fundida se cuela para dar un planchón que tiene partículas intermetálicas de Al-Fe, Al-Fe-Mn o Mg2Si. El planchón se lamina en caliente para dar un producto en forma de chapa, que se somete a luego a recocido en la condición de recocido-O (recocido blando), teniendo la chapa estrías minimizadas de partículas intermetálicas o una distribución sustancialmente uniforme. A partir de ahí, una porción del producto en forma de chapa en condiciones de recocido-O se conforma en los paneles interiores mediante estampación para proporcionar paneles interiores que tienen porciones elevadas y ahuecadas con el fin de proporcionar contrafuertes a los paneles interiores. Al menos un elemento de fijación con rosca se engasta en el panel interior, y se prevé la unión de un panel exterior al panel interior. Finalmente, el panel exterior se conecta a los paneles interiores para proporcionar el miembro con varios paneles del automóvil que tiene elementos de fijación, con rosca, unidos a él. According to these objects, a method is provided here for producing various members in the form of automobile panels, which have interior and exterior panels connected to form said members, the internal panels having threaded fasteners securely crimped to the interior panels. to provide the means to attach the accessories, by bolts, to the car member. The inner panel is shaped by the procedure that follows. The process consists in providing a molten aluminum alloy consisting essentially of 2.7 to 3.3% by weight of Mg; 0.1 to 0.35% by weight of Mn; 0.02 to 0.2% by weight of Si; 0.1 to 0.25% by weight of Fe; maximum 0.1% by weight of Cu; maximum 0.25% by weight of Cr; maximum 0.2% by weight of Zn; A maximum of 0.15% by weight of Ti, the remainder being aluminum and impurities, and providing a continuous casting machine for continuously casting the molten aluminum alloy. The molten aluminum alloy is cast to give a slab having intermetallic particles of Al-Fe, Al-Fe-Mn or Mg2Si. The slab is hot rolled to give a sheet-shaped product, which is then subjected to annealing in the condition of annealing-O (soft annealing), the sheet having minimized striations of intermetallic particles or a substantially uniform distribution. From there, a portion of the sheet-shaped product under annealing-O conditions is formed on the interior panels by stamping to provide interior panels that have raised and recessed portions in order to provide buttresses to the interior panels. At least one thread fixing element is crimped on the inner panel, and the connection of an outer panel to the inner panel is envisaged. Finally, the outer panel is connected to the inner panels to provide the member with several panels of the car that has fasteners, threaded, attached to it.
Estos y otros objetos se harán evidentes a partir de una lectura de la memoria descriptiva y de las reivindicaciones adjuntas. These and other objects will become apparent from a reading of the specification and the appended claims.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
La Figura 1 es una representación esquemática de una máquina de colada continua, un tren de laminación y rollos de material en forma de chapa. Figure 1 is a schematic representation of a continuous casting machine, a rolling mill and rolls of sheet-shaped material.
La Figura 2 es un diagrama de flujo que muestra las etapas de la invención. Figure 2 is a flow chart showing the steps of the invention.
La Figura 3 es una micrografía que muestra la microestructura de un material obtenido por colada directa en coquilla. Figure 3 is a micrograph showing the microstructure of a material obtained by direct casting in a shell.
La Figura 4 es una micrografía que muestra la microestructura de un material en forma de chapa, formado por colada continua (CC) y laminado, según la invención. Figure 4 is a micrograph showing the microstructure of a sheet-shaped material, formed by continuous casting (CC) and rolling, according to the invention.
La Figura 5 es una representación esquemática de un portón trasero de un vehículo o puerta elevable. Figure 5 is a schematic representation of a tailgate of a vehicle or lift door.
La Figura 6 es una vista lateral de un vehículo que muestra la puerta trasera abierta. Figure 6 is a side view of a vehicle showing the open rear door.
La Figura 7 es una vista en perspectiva que muestra, por separado, miembros estructurales del portón trasero. Figure 7 is a perspective view showing, separately, structural members of the tailgate.
La Figura 8 es una vista de un corte transversal que muestra miembros estructurales encajados unos en otros. Figure 8 is a cross-sectional view showing structural members embedded in each other.
La Figura 9 es un corte transversal de un elemento de fijación con rosca, engastado en el metal. Figure 9 is a cross-section of a threaded fastener, set in the metal.
Por ejemplo, los miembros o partes estructurales de vehículos, de la invención, están compuestos de una aleación de base aluminio que contiene cantidades controladas de magnesio, hierro, silicio y manganeso para tener la resistencia y capacidad de conformado requeridas en el producto en forma de chapa producido por el procedimiento de colada y tratamiento termomecánico. Se requiere que las cantidades totales de elementos aleantes controlen que se cumpla el requisito de resistencia sin dar lugar a dificultades de colada en el procedimiento. Además, se requiere también que la cantidad de elementos aleantes controle que se cumplan los requisitos de capacidad de conformado, especialmente la cantidad de hierro, manganeso y silicio. Las partículas intermetálicas de Al-Fe, Al-Fe-Mn o Mg2Si se forman durante la solidificación. Es decir, la distribución, tamaño y cantidad de tales partículas intermetálicas después del laminado del planchón obtenido por colada continua puede influir drásticamente en la capacidad de conformado del material en forma de chapa. For example, the structural members or parts of vehicles, of the invention, are composed of an aluminum-based alloy containing controlled amounts of magnesium, iron, silicon and manganese to have the strength and forming capacity required in the product in the form of sheet produced by the casting process and thermomechanical treatment. The total amounts of alloying elements are required to check that the resistance requirement is met without giving rise to casting difficulties in the process. In addition, the amount of alloying elements is also required to control that the forming capacity requirements are met, especially the amount of iron, manganese and silicon. The intermetallic particles of Al-Fe, Al-Fe-Mn or Mg2Si are formed during solidification. That is, the distribution, size and quantity of such intermetallic particles after rolling of the slab obtained by continuous casting can drastically influence the forming capacity of the sheet-shaped material.
Las partículas intermetálicas que contienen Al-Fe, Al-Fe-Mn o Mg2Si se forman durante la solidificación. La distribución de tales partículas intermetálicas después del laminado del planchón de aluminio obtenido por colada continua de una banda, puede estar profundamente estriada o rayada danto lugar a problemas de conformado. A efectos de comparación, el material colado en coquilla directa (D.C) en lingotes, tiene una distribución de las partículas intermetálicas más uniforme que proporcionan una buena capacidad de conformado. Las estrías de la estructura de las partículas intermetálicas originan una concentración de tensiones durante la deformación plástica que deteriora la capacidad de conformado del producto en forma de chapa. Por eso, se desea que la chapa laminada de la invención tenga una distribución sustancialmente uniforme, o menos estrías de partículas intermetálicas, para proporcionar una capacidad de deformación adecuada. Intermetallic particles containing Al-Fe, Al-Fe-Mn or Mg2Si are formed during solidification. The distribution of such intermetallic particles after the lamination of the aluminum slab obtained by continuous casting of a band, can be deeply grooved or scratched due to forming problems. For the purpose of comparison, the direct-cast (D.C) ingot cast material has a more uniform distribution of intermetallic particles that provide a good forming ability. The striations of the structure of the intermetallic particles cause a concentration of stresses during the plastic deformation that deteriorates the capacity of forming the product in the form of sheet. Therefore, it is desired that the laminated sheet of the invention have a substantially uniform distribution, or less striations of intermetallic particles, to provide a suitable deformability.
Por consiguiente, la aleación de base aluminio consiste esencialmente en 2,7 a 3,3% en peso de Mg; 0,1 a 0,35% en peso de Mn; 0,02 a 0,2% en peso de Si; 0,1 a 0,25% en peso de Fe; como máximo 0,1% en peso de Cu; como máximo 0,25% en peso de Cr; como máximo 0,2% en peso de Zn; como máximo 0,15% en peso de Ti, siendo el resto aluminio, elementos secundarios e impurezas. Preferiblemente, el magnesio se mantiene en el intervalo de 2,8 a 3,3 o 3,5% en peso, y el manganeso se mantiene preferiblemente en el intervalo de 0,1 a 0,25% en peso. Además, preferiblemente, el silicio se mantiene en el intervalo de 0,05 a 0,15% en peso. Las impurezas se limitan preferiblemente a no más del 0,05% cada una, y la combinación de impurezas no deberá ser superior al 0,15% en total. Accordingly, the aluminum base alloy consists essentially of 2.7 to 3.3% by weight of Mg; 0.1 to 0.35% by weight of Mn; 0.02 to 0.2% by weight of Si; 0.1 to 0.25% by weight of Fe; maximum 0.1% by weight of Cu; maximum 0.25% by weight of Cr; maximum 0.2% by weight of Zn; maximum 0.15% by weight of Ti, the rest being aluminum, secondary elements and impurities. Preferably, the magnesium is maintained in the range of 2.8 to 3.3 or 3.5% by weight, and the manganese is preferably maintained in the range of 0.1 to 0.25% by weight. In addition, preferably, the silicon is maintained in the range of 0.05 to 0.15% by weight. The impurities are preferably limited to no more than 0.05% each, and the impurity combination should not exceed 0.15% in total.
Por eso, se entenderá que el uso de una aleación de la composición anterior en el procedimiento de la invención para conformar miembros de automóviles que tienen las propiedades requeridas, exige el cuidadoso control de elementos aleantes en la aleación, y en su colada, para evitar que se formen estructuras de partículas intermetálicas adversas a la operación de conformado. Es decir, se apreciará que, en el presente procedimiento, hay gran dificultad en el equilibrio de todos los componentes de la aleación para la resistencia y las etapas de procedimiento necesarias para conformar un producto en forma de chapa que tiene propiedades deseables para conformarlo en el producto final mientras que se evitan las propiedades indeseables que conducen, por ejemplo, a la rotura o al agrietamiento durante el procedimiento de conformado. Therefore, it will be understood that the use of an alloy of the above composition in the process of the invention to form car members having the required properties, requires careful control of alloying elements in the alloy, and in its casting, to avoid that intermetallic particle structures are formed that are adverse to the forming operation. That is, it will be appreciated that, in the present process, there is great difficulty in balancing all the alloy components for strength and the process steps necessary to form a sheet-shaped product that has desirable properties to conform it in the final product while avoiding undesirable properties that lead, for example, to breakage or cracking during the forming process.
No sólo es importante tener elementos aleantes e impurezas en cantidades controladas, como las aquí descritas, sino que el planchón producido por colada continua, la chapa conformada a partir del planchón y el miembro del automóvil fabricado a partir de la chapa se debe preparar según las etapas del método específico con el fin de producir la chapa y los miembros o las partes estructurales del automóvil a partir de ella, que tengan las características deseables. Es decir, el procedimiento debe estar controlado con el fin de producir un producto que tenga casi las propiedades de capacidad de conformación del material fabricado con lingotes DC sin los recargos de coste del procedimiento del lingote DC. Not only is it important to have alloying elements and impurities in controlled quantities, such as those described here, but the slab produced by continuous casting, the sheet formed from the slab and the car member manufactured from the sheet must be prepared according to stages of the specific method in order to produce the sheet and the members or structural parts of the car from it, having the desirable characteristics. That is, the process must be controlled in order to produce a product that has almost the conformability properties of the material manufactured with DC ingots without the cost surcharges of the DC ingot process.
Por eso, haciendo referencia ahora a la Figura 1, se muestra allí una ilustración esquemática de una máquina 2 de colada de cinta y un tren de laminación para producir una chapa adecuada para conformarla en miembros o partes estructurales de vehículos según la invención. Therefore, referring now to Figure 1, there is shown a schematic illustration of a belt casting machine 2 and a rolling mill to produce a sheet suitable for forming it into members or structural parts of vehicles according to the invention.
En la Figura 1, se suministra aluminio fundido 10 a un horno o depósito 12. El aluminio fundido procedente del depósito 12 se dirige a lo largo de la línea 14 hasta una artesa 16 de colada desde donde se introduce a través de la boquilla 18 en un molde, que avanza, creado por las cintas giratorias 20 y 22 y los bloque laterales de contención (no mostrados). Las cintas 20 y 22 se hacen girar por medio de los rodillos 24. El metal fundido, por ejemplo aluminio fundido, se solidifica para conformar un planchón continuo 15 entre las cintas 20 y 22 que se enfrían usando una pulverización 26 refrigerante. La máquina 2 de colada de cinta está descrita en las Patentes de EE.UU. números 3.864.973; 3.921.697; 4.648.438; 4.940.076 y 4.972.900. Las boquillas mejoradas para una máquina de colada de cinta se exponen en la patente de EE.UU. 5.452.827. In Figure 1, molten aluminum 10 is supplied to an oven or tank 12. The molten aluminum from the tank 12 is directed along line 14 to a casting trough 16 from where it is introduced through the nozzle 18 in a mold, which advances, created by the rotating belts 20 and 22 and the lateral containment blocks (not shown). The tapes 20 and 22 are rotated by means of the rollers 24. The molten metal, for example cast aluminum, solidifies to form a continuous slab 15 between the tapes 20 and 22 that are cooled using a cooling spray 26. The belt casting machine 2 is described in US Pat. numbers 3,864,973; 3,921,697; 4,648,438; 4,940,076 and 4,972,900. Enhanced nozzles for a belt casting machine are set forth in US Pat. 5,452,827.
Otro aparato de colada que se puede usar en la presente invención es una máquina de colada de bloques en la que los bloques están conectados para formar cintas, y se incluyen aquí como máquina de colada de bloques. Como se describe con respecto a la máquina 2 de colada de cinta, se proporciona una artesa de colada y una boquilla para transferir metal fundido a las cintas de bloques de la máquina de colada de bloques, en la que tiene lugar la solidificación, para proporcionar un planchón 15 solidificado y los bloques se enfrían para ayudar a la solidificación del metal fundido. Another casting apparatus that can be used in the present invention is a block casting machine in which the blocks are connected to form tapes, and are included herein as a block casting machine. As described with respect to the belt casting machine 2, a casting trough and a nozzle for transferring molten metal to the block tapes of the block casting machine, in which solidification takes place, is provided to provide a solidified slab 15 and the blocks are cooled to aid solidification of molten metal.
Otro aparato más que se puede utilizar para colar un planchón 15 o banda continua es una máquina de colada de rodillos que incluye dos rodillos que rotan para proporcionar el molde que avanza de manera continua. Como en la máquina de colada de cinta, se usa una artesa de colada y una boquilla para transferir aluminio fundido al molde definido por los dos rodillos. De nuevo, los rodillos se enfrían normalmente para ayudar a la solidificación del metal fundido en forma de banda o de planchón. Las diferentes máquinas de colada están descritas en la Patente de EE.UU. 5.452.827. Al usar el término “máquina de colada continua” se entiende que se incluyen todas estas máquinas de colada. Another apparatus that can be used to cast a slab 15 or continuous strip is a roller casting machine that includes two rotating rollers to provide the mold that advances continuously. As in the belt casting machine, a casting trough and a nozzle are used to transfer molten aluminum to the mold defined by the two rollers. Again, the rollers are normally cooled to aid solidification of the molten metal in the form of a strip or slab. The different casting machines are described in US Pat. 5,452,827. By using the term "continuous casting machine" it is understood that all these casting machines are included.
La aleación de aluminio fundida, de la invención, se introduce en la máquina de colada en un intervalo de temperatura de aproximadamente 660 a 716ºC, habitualmente 677 a 696ºC, y sale de la máquina de colada a una temperatura en el intervalo de 399 a 621ºC, habitualmente de 460 a 510ºC. Además, habitualmente el planchón continuo que sale de la máquina de colada de cintas tiene un espesor en el intervalo de 0,51 a 5,08 cm, por ejemplo 0,51 a 2,54 cm. Un espesor habitual del planchón para la máquina de colada de cintas es de aproximadamente 1,52 a 2,22 cm. La velocidad de colada de cintas puede oscilar entre 0,05 y 0,20 m/s, dependiendo del espesor del planchón. Es importante adherirse a estas condiciones de colada con el fin de obtener microestructuras con menos estrías o líneas de compuestos intermetálicos tales como Al-Fe, Al-Fe-Mn o Mg2Si, a efectos de capacidad de conformado y de resistencia a la corrosión. Se deberá indicar que el material de colada DC normalmente tiene una distribución buena, The molten aluminum alloy of the invention is introduced into the casting machine in a temperature range of about 660 to 716 ° C, usually 677 to 696 ° C, and exits the casting machine at a temperature in the range of 399 to 621 ° C. , usually from 460 to 510 ° C. In addition, the continuous slab leaving the belt casting machine usually has a thickness in the range of 0.51 to 5.08 cm, for example 0.51 to 2.54 cm. A usual slab thickness for the tape casting machine is approximately 1.52 to 2.22 cm. The speed of tape casting can range from 0.05 to 0.20 m / s, depending on the thickness of the slab. It is important to adhere to these casting conditions in order to obtain microstructures with fewer striations or lines of intermetallic compounds such as Al-Fe, Al-Fe-Mn or Mg2Si, for the purpose of forming capacity and corrosion resistance. It should be noted that the DC casting material normally has a good distribution,
o sustancialmente uniforme, de partículas intermetálicas. Pero, como se indicó anteriormente, el material de colada DC tiene el recargo de costes de inversión más altos que el planchón de colada continua que se está tratando. Por eso, la presente invención proporciona un planchón de colada continua para conformarlo en un material en forma de chapa con casi las propiedades de la colada DC para obtener ahorros de coste y retener aún las propiedades deseables tales como la capacidad de conformado. or substantially uniform, of intermetallic particles. But, as indicated above, the DC casting material has a higher investment cost surcharge than the continuous casting slab being treated. Therefore, the present invention provides a continuous casting slab to form it into a sheet-shaped material with almost the properties of the DC laundry to obtain cost savings and still retain desirable properties such as forming capacity.
Después de salir de la máquina de colada, el planchón 15 se dirige al tren de laminación 30 donde es laminado para conformar una banda laminada o producto plano 34 usando, preferiblemente, un laminador en caliente. El laminador 30 en caliente está compuesto por uno o más pares de rodillos 32, opuestos y enfrentados, que reducen el espesor del planchón una cantidad controlada a medida que pasa entre cada bastidor de rodillos. En la Figura 1 están ilustrados tres grupos de bastidores o rodillos de laminado en caliente. Por ejemplo, el planchón 15 que tiene un espesor de aproximadamente 0,51 – 2,54 cm, se deberá reducir a un producto en forma de chapa que tenga un espesor de aproximadamente 0,03 – 0,64 cm. Habitualmente, para partes estructurales de vehículos o para miembros de varios paneles, el producto en forma de chapa tendrá un espesor en el intervalo de, por ejemplo, 0,051 – 0,25 ó 0,51 cm, dependiendo de la aplicación. La temperatura del planchón que entra en el laminador 30 en caliente estará habitualmente en el intervalo de 371 a 593ºC, si no se añade calor. Habitualmente, la temperatura del producto en forma de chapa que sale del laminador 30 estará en el intervalo de 177 – 371ºC. En otro aspecto de la invención, el planchón procedente de la máquina de colada 3 se puede calentar antes del laminado en caliente (no mostrado en la Figura 1) a una temperatura de 427ºC a 593ºC para aumentar la temperatura de laminado antes del laminado en caliente. Por eso, el planchón que entra en el laminador en caliente tiene temperaturas de aproximadamente 427 – 593ºC. After leaving the casting machine, the slab 15 is directed to the rolling mill 30 where it is laminated to form a laminated web or flat product 34 using, preferably, a hot rolling mill. The hot rolling mill 30 is composed of one or more pairs of rollers 32, opposite and facing each other, which reduce the thickness of the slab by a controlled amount as it passes between each roller frame. In Figure 1 three groups of hot rolling racks or rollers are illustrated. For example, the slab 15 having a thickness of approximately 0.51-2.54 cm should be reduced to a sheet-shaped product having a thickness of approximately 0.03-0.64 cm. Usually, for structural parts of vehicles or for members of several panels, the sheet-shaped product will have a thickness in the range of, for example, 0.051-0.25 or 0.51 cm, depending on the application. The temperature of the slab entering the hot rolling mill 30 will usually be in the range of 371 to 593 ° C, if no heat is added. Usually, the temperature of the sheet-shaped product leaving the laminator 30 will be in the range of 177-371 ° C. In another aspect of the invention, the slab coming from the casting machine 3 can be heated before hot rolling (not shown in Figure 1) to a temperature of 427 ° C to 593 ° C to increase the rolling temperature before hot rolling . Therefore, the slab that enters the hot rolling mill has temperatures of approximately 427-593 ° C.
El laminador 30 en caliente puede reducir el espesor del planchón aproximadamente del 60 al 95% de su espesor original, siendo la reducción habitual del 75 al 95%. Dependiendo del uso final del producto en forma de chapa, se puede aplicar calor a la banda o al planchón entre los bastidores calientes además de, o en vez de, calentar antes del laminador en caliente. The hot rolling mill 30 can reduce the thickness of the slab approximately from 60 to 95% of its original thickness, the usual reduction being from 75 to 95%. Depending on the end use of the sheet-shaped product, heat can be applied to the web or slab between the hot racks in addition to, or instead of, heating before the hot rolling mill.
La temperatura de la chapa de aleación de aluminio que sale del laminador en caliente puede estar en el intervalo de 204 – 441ºC, dependiendo de si hubo entrada de calor antes o durante el laminado en caliente. The temperature of the aluminum alloy sheet leaving the hot rolling mill may be in the range of 204-441 ° C, depending on whether there was heat input before or during hot rolling.
Después del laminado en caliente, la banda 34 laminada en caliente puede tener una textura de deformación y una estructura de grano deformada. La banda laminada en caliente puede tener una estructura de grano parcial o totalmente recristalizada con una textura óptima que depende de la previa entrada de calor y la reducción del laminado. Si la estructura permanece deformada y es necesaria para el producto final una estructura de grano recristalizada, entonces se puede aplicar el recocido de la banda 34 laminada en caliente para promover la recristalización de las estructuras deformadas. Por ejemplo, es importante para la aplicación en automóviles usar la aleación de aluminio de la invención para tener una estructura de grano fino totalmente recristalizada, con textura aleatoria, a efectos de conformar partes de automóviles según la invención. Por eso, en la presente invención, se prefiere que la chapa laminada en caliente sea recocida completamente en condiciones de recocido-O en una máquina 40 de recocido. La chapa laminada en caliente, en la condición de recocido total puede tener una resistencia a la tracción en el intervalo de 193 – 241 MPa, un límite elástico en el intervalo de 82,7 ó 89 – 120,6 MPa, y una elongación superior al 19%. After hot rolling, the hot rolled web 34 may have a deformation texture and a deformed grain structure. The hot rolled strip can have a partially or fully recrystallized grain structure with an optimal texture that depends on the previous heat input and the reduction of the laminate. If the structure remains deformed and a recrystallized grain structure is necessary for the final product, then annealing of the hot rolled strip 34 can be applied to promote recrystallization of the deformed structures. For example, it is important for the application in automobiles to use the aluminum alloy of the invention to have a fully recrystallized fine grain structure, with random texture, for the purpose of shaping automobile parts according to the invention. Therefore, in the present invention, it is preferred that the hot rolled sheet is fully annealed under annealing conditions -O in an annealing machine 40. The hot rolled sheet, in the condition of total annealing can have a tensile strength in the range of 193-241 MPa, an elastic limit in the range of 82.7 or 89-120.6 MPa, and a higher elongation at 19%.
Haciendo referencia a la Figura 1, se verá, en la realización ilustrada, que el producto en forma de chapa laminada en caliente se dirige a una máquina 40 de recocido continuo, usando un calentador tal como un calentador infrarrojo, solenoidal, o por inducción de flujo transversal. Aunque se puede usar cualquier calentador continuo, se prefiere un calentador por inducción. También se puede requerir un recocido continuo, si es necesario, un laminado en frío (no mostrado en la Figura 1) de la banda laminada en caliente. Por eso, la banda laminada en caliente o en frío puede ser recocida de manera continua en una máquina 40 de recocido, a una temperatura en el intervalo de 316 – 593ºC, en periodos de tiempo de 0,5 a 60 segundos, con el fin de lograr una chapa completamente recristalizada que tenga granos finos y propiedades de capacidad de conformado muy deseadas. Sin embargo, hay que tener cuidado de que el producto en forma de chapa no sufra un sobre-recocido hasta el punto en donde se produce la recristalización secundaria. La recristalización secundaria es el crecimiento de granos finos hasta granos de grosor no deseable, que son perjudiciales para la capacidad de deformación. Referring to Figure 1, it will be seen, in the illustrated embodiment, that the hot rolled sheet product is directed to a continuous annealing machine 40, using a heater such as an infrared, solenoid, or induction heater. cross flow Although any continuous heater can be used, an induction heater is preferred. Continuous annealing may also be required, if necessary, a cold rolling (not shown in Figure 1) of the hot rolled strip. Therefore, the hot or cold rolled strip can be annealed continuously in an annealing machine 40, at a temperature in the range of 316-593 ° C, in periods of time from 0.5 to 60 seconds, in order to achieve a completely recrystallized sheet that has fine grains and forming capacity properties very desired. However, care must be taken that the sheet-shaped product does not suffer an over-annealing to the point where secondary recrystallization occurs. Secondary recrystallization is the growth of fine grains to grains of undesirable thickness, which are detrimental to deformability.
En vez de hacer un recocido continuo, la chapa laminada en caliente puede ser recocida por cargas. Es decir, la chapa 42 laminada en caliente se enrolla en bobinas 48 ó 49. Estas bobinas se colocan luego en un horno y se dejan a un intervalo de temperatura de 316 – 538ºC, durante 2 a 10 horas, para proporcionar la chapa recocida con un recocido completo o en la condición de recocido-O. Si el planchón se ha laminado en caliente hasta un calibre adecuado para el conformado, entonces no es necesario ningún tratamiento térmico adicional y la chapa en la condición para las etapas de conformado. Si el planchón ha sido laminado en caliente hasta un calibre intermedio, entonces después del recocido, el material recocido es sometido a laminado en frío seguido de un recocido adicional para proporcionar una chapa en la condición de recocido-O para las operaciones de conformado. Instead of continuous annealing, the hot rolled sheet can be annealed by loads. That is, the hot rolled sheet 42 is wound in coils 48 or 49. These coils are then placed in an oven and left at a temperature range of 316-538 ° C, for 2 to 10 hours, to provide the annealed sheet with a complete annealing or in the condition of annealing-O. If the slab has been hot rolled to a suitable gauge for forming, then no additional heat treatment and sheet in the condition for the forming stages is necessary. If the slab has been hot rolled to an intermediate gauge, then after annealing, the annealed material is subjected to cold rolling followed by an additional annealing to provide a sheet in the annealing-O condition for forming operations.
Después del laminado en caliente, se puede dejar que la chapa laminada en caliente, o producto plano, se enfríe antes de otras operaciones. Por ejemplo, después del laminado en caliente, con o sin recocido y enfriamiento, la banda 42 resultante se puede laminar en frío (no mostrado en la Figura 1) hasta dar un producto en forma de chapa que tenga un calibre final. El laminado en frío se puede llevar a cabo haciendo pasar la banda 42 a través de varios pares o bastidores que comprenden un laminador en frío para proporcionar el laminado en frío requerido para producir el calibre final. El laminado en frío puede reducir el espesor de la banda 42 en un 20% a 80% o 90%. El calibre final puede oscilar entre 0,05 – 0,23, o incluso 0,51 cm, habitualmente 0,08 – 0,3 cm, para aplicaciones en automóviles. Se apreciará que el laminado en frío, que es un laminado por debajo de 149ºC, se puede llevar a cabo en una línea de laminado en frío, separada de la línea de colada continua y laminado que se está tratando. After hot rolling, the hot rolled sheet, or flat product, can be allowed to cool before other operations. For example, after hot rolling, with or without annealing and cooling, the resulting strip 42 can be cold rolled (not shown in Figure 1) to give a sheet-shaped product having a final caliber. The cold rolling can be carried out by passing the band 42 through several pairs or racks comprising a cold rolling mill to provide the cold rolling required to produce the final gauge. Cold rolling can reduce the thickness of the web 42 by 20% to 80% or 90%. The final caliber can range from 0.05 - 0.23, or even 0.51 cm, usually 0.08 - 0.3 cm, for automobile applications. It will be appreciated that cold rolling, which is a rolling below 149 ° C, can be carried out in a cold rolling line, separated from the continuous casting and rolling line being treated.
Después de laminar en frío hasta el calibre final, el producto en forma de chapa es sometido a un recocido adicional para asegurar la textura cristalográfica requerida y la estructura de grano necesaria para conformarlo en el producto final para automóviles. After cold rolling to the final gauge, the sheet-shaped product is subjected to an additional annealing to ensure the required crystallographic texture and the grain structure necessary to conform it to the final car product.
Después del laminado en caliente o del recocido, la chapa 42 puede ser sometida a un enfriamiento rápido y continuo, como por ejemplo un enfriamiento 50 en agua fría antes de más operaciones. El enfriamiento 50, si se usa y se muestra después del recocido, puede estar localizado en diferentes lugares del procedimiento. After hot rolling or annealing, the sheet 42 can be subjected to rapid and continuous cooling, such as cooling 50 in cold water before further operations. Cooling 50, if used and shown after annealing, may be located at different locations in the procedure.
Haciendo referencia a la Figura 2, se verá que en un procedimiento alternativo la chapa laminada en caliente y recocida puede someterse a laminado en frío seguido de un recocido adicional antes del conformado. En una realización más o procedimiento alternativo, después del laminado en caliente, la chapa puede ser directamente laminada en frío, seguido del recocido de la chapa laminada en frío antes de ser conformada en un miembro o una parte estructural del vehículo. La chapa laminada en frío y recocida, a lo largo de la dirección de laminado puede tener una resistencia a la tracción en el intervalo de 193 – 241 MPa, un límite elástico en el intervalo de 82,7 – 120,6 MPa, y una elongación superior al 19%. Además, las bobinas de calibre final puedan pasar por una, o una combinación de etapas antes del procedimiento de conformado, tales como nivelado, ranurado, tratamiento superficial previo, lubricación o corte a la longitud deseada. Referring to Figure 2, it will be seen that in an alternative procedure the hot rolled and annealed sheet can be subjected to cold rolled followed by an additional annealing before forming. In a further embodiment or alternative procedure, after hot rolling, the sheet can be directly cold rolled, followed by annealing the cold rolled sheet before being formed into a member or a structural part of the vehicle. The cold rolled and annealed sheet along the rolling direction may have a tensile strength in the range of 193-241 MPa, an elastic limit in the range of 82.7-120.6 MPa, and a elongation greater than 19%. In addition, the final gauge coils can pass through one, or a combination of stages before the forming process, such as leveling, grooving, pre-surface treatment, lubrication or cutting to the desired length.
Como ejemplo de las microestructuras deseables que tienen buenas características de conformado de la chapa de aluminio, obtenida por colada continua (CC), se hace referencia a las Figuras 3 y 4. La Figura 4 muestra que la microestructura de la aleación CC 5754 con composición química controlada, mientras que la Figura 3 muestra la de la chapa de aleación DC 5754 usada comercialmente. Ambas chapas tienen 0,15 cm de espesor y están en la condición de recocido-O. La inspección mediante SEM (microscopía electrónica de barrido) de las partículas que se formaron durante la solidificación muestra que están compuestas de Al-Fe, Al-Fe-Mn y Mg2Si. La estructura de las partículas de la chapa CC está uniformemente distribuida con, únicamente, mínimas estrías o líneas, mientras que las partículas intermetálicas de la chapa DC están uniformemente distribuidas. El tamaño de las partículas intermetálicas del material CC oscila entre aproximadamente 0,1 y 7 µm mientras que el de el material DC oscila entre aproximadamente 0,5 y 10 µm. La fracción de área de las partículas intermetálicas es del 0,43% para el materia CC, mientras que la fracción de área es del 0,56% para el material DC. También, con la ruta del tratamiento óptimo, la chapa CC tiene una estructura de grano más fino que la chapa DC. La medida del tamaño de grano muestra que tienen un tamaño medio de grano de 16,6 µm, mientras que el material DC tiene un tamaño medio de grano de 17,8 µm. Por eso, se habrá visto que con el control de la composición química y la optimización del tratamiento, la tecnología de colada continua puede producir microestructuras que son similares a las producidas mediante tecnología de colada DC y proporciona, por eso, propiedades de capacidad de conformado requeridas, por ejemplo, por la industria del automóvil, As an example of the desirable microstructures that have good forming characteristics of the aluminum sheet, obtained by continuous casting (CC), reference is made to Figures 3 and 4. Figure 4 shows that the microstructure of the alloy CC 5754 with composition controlled chemistry, while Figure 3 shows that of the commercially used DC 5754 alloy sheet. Both sheets are 0.15 cm thick and are in an annealing-O condition. Inspection by SEM (scanning electron microscopy) of the particles that formed during solidification shows that they are composed of Al-Fe, Al-Fe-Mn and Mg2Si. The structure of the particles of the DC sheet is uniformly distributed with only minimal striations or lines, while the intermetallic particles of the DC sheet are uniformly distributed. The size of the intermetallic particles of the CC material ranges from about 0.1 to 7 µm while that of the DC material ranges from about 0.5 to 10 µm. The area fraction of the intermetallic particles is 0.43% for the CC material, while the area fraction is 0.56% for the DC material. Also, with the optimal treatment path, the DC sheet has a finer grain structure than the DC sheet. The grain size measurement shows that they have an average grain size of 16.6 µm, while the DC material has an average grain size of 17.8 µm. Therefore, it will be seen that with the control of the chemical composition and the optimization of the treatment, continuous casting technology can produce microstructures that are similar to those produced by DC casting technology and thus provide forming capacity properties. required, for example, by the automobile industry,
Haciendo referencia ahora a la Figura 5, se ilustra allí una puerta elevable 100 de un automóvil como parte de un vehículo todoterreno ligero (SUV). La puerta elevable está compuesta de una porción 102 metálica de fondo y una porción 104 que es el marco de una ventana cubierta con vidrio. La puerta elevable está montada en el techo 108 del SUV usando bisagras 106 y se cierra o se asegura con el vehículo usando el picaporte 110. Generalmente, los laterales 112, el parachoques 114, y el techo 108 definen la abertura cerrada por la puerta elevable. En la Figura 6, se muestra la puerta elevable 110 parcialmente abierta y soportada por el soporte 116. Comparado con el acero, una puerta elevable fabricada a partir de una aleación de aluminio de la invención puede dar como resultado sustanciales ahorros de peso que pueden ascender a 9 kg, dependiendo del vehículo. Además, se pueden usar soportes más ligeros y menos costosos para abrir y soportar la puerta elevable, que se añade a los ahorros de peso. Habrá que indicar que el soporte 116 está firmemente sujeta a la puerta elevable 110 en 118 lo que requiere que la aleación de aluminio tenga buenas características de conformado para mantener un elemento de fijación con rosca. Referring now to Figure 5, there is illustrated a lift door 100 of a car as part of a light off-road vehicle (SUV). The lift door is composed of a metal bottom portion 102 and a portion 104 which is the frame of a window covered with glass. The lift door is mounted on the roof 108 of the SUV using hinges 106 and is closed or secured with the vehicle using the latch 110. Generally, the sides 112, the bumper 114, and the roof 108 define the opening closed by the lift door . In Figure 6, the lift door 110 partially open and supported by the support 116 is shown. Compared to steel, a lift door made from an aluminum alloy of the invention can result in substantial weight savings that can amount to to 9 kg, depending on the vehicle. In addition, lighter and less expensive supports can be used to open and support the lift door, which adds to the weight savings. It should be noted that the support 116 is firmly attached to the lifting door 110 in 118 which requires that the aluminum alloy have good forming characteristics to maintain a threaded fastener.
La Figura 7 muestra una vista en despiece de la estructura de una puerta elevable de un automóvil, compuesta de un panel exterior 120 y un panel interior 122, que están periféricamente unidos para proporcionar un estructura de puerta elevable de doble panel. Se apreciará que las puertas, capó, guardabarros y similares pueden emplear el mismo tipo de construcción, es decir paneles interiores y exteriores. Además, a partir de la Figura 7 y de la Figura 8 se verá que el panel exterior 120 emplea una forma lisa, generalmente curvada. También, a partir de la Figura 7 se verá que la configuración del panel exterior 120 muestra un marco 104 de ventana como una parte integral de la porción 102 del fondo. Haciendo otra vez referencia a la Figura 7, hay que indicar que el panel interior 122 usa un diseño más complicado que incluye porciones cóncavas 124, y puede tener canales elevados y porciones abiertas (no mostradas), en particular cuando se usan para puertas y capós. El panel interior con sus porciones cóncavas y porciones elevadas sirve para aumentar la resistencia a la flexión de la puerta elevable. Además, al panel interior o al panel exterior se les puede dar forma a partir una única chapa usando estampación entre troqueles que se acoplan para proporcionar las características estructurales necesarias para el montaje de la puerta elevable. Mientras que el panel exterior es relativamente liso y curvado, según se indicó, al panel interior normalmente se le dará una forma para que conforme un canal (Figura 8) con el fin de proporcionar una incrementada resistencia a la porción del marco de la ventana. Se deberá indicar que el panel exterior 120 puede estar formado de acero o, por ejemplo, de aleaciones de aluminio AA6111 o AA5083, cuyas composiciones se proporcionan en la publicación de la Aluminium Association titulada “International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminium and Wrought Aluminium Alloys” (Designaciones internacionales de aleaciones y límites de la composición química de aaluminio para forja y aleaciones de aluminio para forja), con fecha de enero de 2001, que se incorpora aquí en su totalidad como referencia como si se expusiera de forma específica. Figure 7 shows an exploded view of the structure of a lift door of a car, composed of an outer panel 120 and an inner panel 122, which are peripherally joined to provide a double panel lift door structure. It will be appreciated that the doors, bonnet, fenders and the like can employ the same type of construction, ie interior and exterior panels. In addition, from Figure 7 and Figure 8, it will be seen that the outer panel 120 uses a smooth, generally curved shape. Also, from Figure 7 it will be seen that the configuration of the outer panel 120 shows a window frame 104 as an integral part of the bottom portion 102. Referring again to Figure 7, it should be noted that the inner panel 122 uses a more complicated design that includes concave portions 124, and may have raised channels and open portions (not shown), in particular when used for doors and bonnets. . The inner panel with its concave portions and raised portions serves to increase the flexural strength of the lift door. In addition, the inner panel or the outer panel can be shaped from a single sheet using stamping between dies that are coupled to provide the structural features necessary for mounting the lift door. While the outer panel is relatively smooth and curved, as indicated, the inner panel will normally be given a shape to conform a channel (Figure 8) in order to provide increased resistance to the portion of the window frame. It should be noted that the outer panel 120 may be formed of steel or, for example, of AA6111 or AA5083 aluminum alloys, whose compositions are provided in the publication of the Aluminum Association entitled "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys ”(International designations of alloys and limits of the chemical composition of aaluminium for forging and aluminum alloys for forging), dated January 2001, which is incorporated here in its entirety as a reference as if it were specifically exposed .
La Figura 8 muestra un corte transversal de una puerta elevable que emplea un panel exterior 120, encajado o soldado al panel interior 122, formando una costura. Por eso, el panel exterior 120 es relativamente liso y el panel interior 122 tiene áreas ahuecadas y emplea un canal alrededor del marco 104 de la ventana para tener una incrementada resistencia. La puerta elevable deriva su resistencia de la estructura doble o plural de los dos paneles conformados. Figure 8 shows a cross-section of an elevating door using an outer panel 120, embedded or welded to the inner panel 122, forming a seam. Therefore, the outer panel 120 is relatively smooth and the inner panel 122 has recessed areas and employs a channel around the window frame 104 to have increased strength. The lift door derives its resistance from the double or plural structure of the two shaped panels.
Los paneles conformados pueden incluir puertas, capós, puertas del maletero, guardabarros, suelos, ruedas, barras de parachoques traseros, y se pueden conformar a partir de chapas planas de aleación de aluminio conformadas entre troqueles que se acoplan para proporcionar una estructura tridimensional. La estructura doble o plural como la descrita, emplea soldadura en costura, o el encajado periférico, para proporcionar los miembros estructurales del vehículo; sin embargo, otros medios de unión pueden incluir soldadura, ribeteado, unión mediante adhesivo y, por eso, los paneles interiores y exteriores se pueden unir por cualquiera de estos métodos y esto está contemplado. La soldadura en costura o el referido encajado, se muestran en la Figura 8, donde el panel exterior 120 está encajado alrededor del panel interior 122. Por eso, el panel exterior 120 deberá ser capaz de conformarse o doblarse 180º, sin agrietarse, donde el radio de la parte doblada tiene aproximadamente la mitad de espesor del metal. The shaped panels can include doors, hoods, boot doors, fenders, floors, wheels, rear bumper bars, and can be formed from flat sheets of aluminum alloy formed between dies that are coupled to provide a three-dimensional structure. The double or plural structure, as described, employs seam welding, or peripheral engagement, to provide the structural members of the vehicle; however, other joining means may include welding, edging, adhesive bonding and, therefore, the inner and outer panels can be joined by any of these methods and this is contemplated. The seam weld or the referred fitting is shown in Figure 8, where the outer panel 120 is fitted around the inner panel 122. Therefore, the outer panel 120 must be able to conform or bend 180 °, without cracking, where the The radius of the bent part is about half the thickness of the metal.
En algunos casos, el miembro estructural puede incluir una combinación de acero y aleación de aluminio, pero esta estructura no proporcionará el mismo ahorro de peso. In some cases, the structural member may include a combination of steel and aluminum alloy, but this structure will not provide the same weight savings.
Se requiere que la aleación de la invención tenga una buena capacidad de conformado por otra razón más. Es decir, por ejemplo se prefiere que las bisagras 106 y los soportes 116 estén unidos a elementos de fijación, con rosca, de acero. Por eso, en 118, donde el soporte 116 está conectado a la puerta elevable 100, se prefiere usar un elemento de fijación metálico, tal como un elemento de fijación de acero. Por consiguiente, como se muestra en la Figura 9, se engasta un elemento de fijación 130, con rosca, en el metal de la chapa del panel interior. El engaste debe ser de una severidad tal que arrastre al metal de la chapa alrededor del hombro 132 del elemento de fijación con rosca sin formar grietas en el metal de la chapa. La inmovilización, en el metal de la chapa, del elemento de fijación con rosca debe ser suficientemente estricta para permitir atornillar un perno a través de un ojo del soporte en el elemento de fijación. Hacer un engaste de esta manera, obvia la soldadura y permite de manera fácil la unión del aluminio a un elemento de fijación, con rosca, de acero para su fácil fabricación. El engaste es sensible a la aleación y si el contenido de hierro es demasiado alto, el metal se puede agrietar durante la operación de engaste. Por eso, con fines del engaste, se prefiere mantener el hierro a menos del 0,25% en peso y, preferiblemente, en el intervalo de 0,1 a 0,2% en peso. The alloy of the invention is required to have a good forming ability for another reason. That is, for example, it is preferred that the hinges 106 and the supports 116 be attached to fasteners, threaded, made of steel. Therefore, at 118, where the support 116 is connected to the lift door 100, it is preferred to use a metal fastener, such as a steel fastener. Accordingly, as shown in Figure 9, a fastener 130 is threaded, threaded, into the metal of the inner panel sheet. The crimping must be of a severity such that it draws the sheet metal around the shoulder 132 of the threaded fastener without cracking the sheet metal. The immobilization, in the sheet metal, of the threaded fastener must be strict enough to allow a bolt to be screwed through an eye of the support in the fastener. Making a crimping in this way, obviates welding and allows the union of aluminum to a fixing element, with thread, of steel for easy manufacturing. The crimping is sensitive to the alloy and if the iron content is too high, the metal may crack during the crimping operation. Therefore, for crimping purposes, it is preferred to keep the iron at less than 0.25% by weight and, preferably, in the range of 0.1 to 0.2% by weight.
Por eso, los miembros o partes estructurales del vehículo, de aleación de aluminio, producidas según las prácticas anteriormente mencionadas, proporcionan un material que tiene una resistencia y capacidad de conformado para su uso como chapa para vehículos o automóviles que se pueden conformar en muy diferentes miembros estructurales de los automóviles. Therefore, the aluminum alloy members or structural parts of the vehicle, produced according to the aforementioned practices, provide a material that has a strength and forming capacity for use as a sheet for vehicles or automobiles that can be shaped into very different structural members of cars.
Se entiende que todos los intervalos aquí proporcionados incluyen todos los números dentro del intervalo como si se expusiera de forma específica, por ejemplo 1 a 5, incluirá 1,1; 1,2; 1,3, etc., o por ejemplo 2, 3, 4. It is understood that all the intervals provided herein include all the numbers within the range as if specifically stated, for example 1 to 5, will include 1.1; 1.2; 1,3, etc., or for example 2, 3, 4.
El siguiente ejemplo es más ilustrativo de la invención. The following example is more illustrative of the invention.
Ejemplo Example
Se introdujo una aleación de base aluminio que contenía 3,267% en peso de Mg; 0,201% en peso de Mn; 0,080% en peso de Si; 0,164% en peso de Fe; 0,020% en peso de Cu; 0,004% en peso de Cr y 0,024% en peso de Zn, en una máquina de colada de doble cinta, a una temperatura de 682ºC, y se solidificó para producir un planchón de 2,22 cm de espesor que sale de la máquina de colada a una temperatura de 482ºC. El planchón se introdujo directamente en un tren de laminación en caliente, de tres bastidores, y se laminó hasta un calibre final de 0,25 cm. La temperatura de introducción del planchón en el tren de laminación en caliente era de aproximadamente 438ºC, y la temperatura de salida del laminador era de aproximadamente 271ºC. La chapa laminada en caliente se enrolló en una bobina. Se recoció la bobina en un horno de recocido a una temperatura de 388ºC durante 4 horas. La bobina recocida se aplanó bajo tensión y se cortó a la anchura requerida, y luego se le dio un tratamiento superficial previo y se lubricó. El material tenía propiedades en la dirección del laminado antes de su conformado en partes del automóvil de: resistencia última a la tracción de 226,15 MPa; límite de elasticidad de 106,87 MPa; elongación del 21,4%. Todas estas propiedades cumplían los requisitos identificados por Aluminium for Automotive Body Sheet Panels (Aluminio para paneles de chapa para carrocería de automóviles), publicado por The Aluminium Association. El material se conformó en paneles estructurales interiores, y se engastaron en la chapa elementos de fijación, con rosca, con la inspección de calidad satisfecha. Por eso, la aleación se puede colar en una máquina de colada de doble cinta, laminarla para dar un producto en forma de chapa, estamparla o darle forma de un miembro o una parte estructural del automóvil con suficiente resistencia y capacidad de conformado. Se verá que la máquina de colada continua se puede usar para producir un planchón que se puede tratar termomecánicamente para conformar un producto en forma de chapa que tenga propiedades para conformarlo en miembros o partes del vehículo. An aluminum base alloy containing 3,267% by weight of Mg was introduced; 0.201% by weight of Mn; 0.080% by weight of Si; 0.164% by weight of Fe; 0.020% by weight of Cu; 0.004% by weight of Cr and 0.024% by weight of Zn, in a double belt casting machine, at a temperature of 682 ° C, and solidified to produce a 2.22 cm thick slab leaving the casting machine at a temperature of 482 ° C. The slab was introduced directly into a three-rack hot rolling train, and rolled to a final gauge of 0.25 cm. The temperature of introducing the slab into the hot rolling train was approximately 438 ° C, and the exit temperature of the laminator was approximately 271 ° C. The hot rolled sheet was rolled into a coil. The coil was annealed in an annealing oven at a temperature of 388 ° C for 4 hours. The annealed coil was flattened under tension and cut to the required width, and then given a previous surface treatment and lubricated. The material had properties in the direction of the laminate before it was formed into parts of the car of: ultimate tensile strength of 226.15 MPa; elasticity limit of 106.87 MPa; 21.4% elongation. All these properties met the requirements identified by Aluminum for Automotive Body Sheet Panels, published by The Aluminum Association. The material was formed in interior structural panels, and fasteners, with thread, were set in the sheet with the quality inspection satisfied. Therefore, the alloy can be cast in a double belt casting machine, laminated to form a sheet-shaped product, stamped or shaped as a member or structural part of the car with sufficient strength and forming ability. It will be seen that the continuous casting machine can be used to produce a slab that can be thermomechanically treated to form a sheet-shaped product that has properties to form it into members or parts of the vehicle.
Habiendo descrito las realizaciones preferidas en la actualidad, se comprenderá que la invención puede ser realizada de otra forma dentro del alcance de las reivindicaciones que se adjuntan. Having described the presently preferred embodiments, it will be understood that the invention can be carried out in another way within the scope of the appended claims.
Claims (1)
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|---|---|---|---|---|
| CA2588046C (en) * | 2004-07-30 | 2014-09-30 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing the same |
| DE102005052774A1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Method of producing hot strips of lightweight steel |
| US20080041501A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Commonwealth Industries, Inc. | Aluminum automotive heat shields |
| US20080248214A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-09 | Xueyuan Nie | Method of forming an oxide coating with dimples on its surface |
| KR100943794B1 (en) * | 2007-12-26 | 2010-02-24 | 주식회사 포스코 | The aluminium alloy bar continuous manufacturing equipment in the series appratus rolling |
| DE102008017977A1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Daimler Ag | Lightweight component for a vehicle body |
| CN102505081B (en) * | 2011-12-29 | 2013-09-11 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | Manufacturing method for high magnesium aluminum alloy sheets |
| JP2015522898A (en) * | 2012-04-11 | 2015-08-06 | ヴァレリオ，テオドール | Heat sink formed from stacked fin elements interleaved with flexible deformable plates |
| US20150101382A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-04-16 | Golden Aluminum, Inc. | Method and composition for recycling aluminum containers |
| CN103320729B (en) * | 2013-05-31 | 2015-07-22 | 浙江巨科铝业股份有限公司 | Preparation method of Al-Mg alloy plate for automobile body |
| CN103243247A (en) * | 2013-05-31 | 2013-08-14 | 浙江巨科铝业有限公司 | Aluminum alloy and preparation method thereof |
| FR3008427B1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-08-21 | Constellium France | ALUMINUM ALLOY SHEET FOR AUTOMOBILE BODY STRUCTURE |
| CN103725937B (en) * | 2013-11-27 | 2016-04-13 | 余姚市吴兴铜业有限公司 | A kind of trolley part high-performance aluminium alloy |
| CN103725938B (en) * | 2013-11-27 | 2016-01-13 | 余姚市吴兴铜业有限公司 | A kind of High-performance aluminum alloy automobile part |
| CN105463352B (en) * | 2015-12-04 | 2017-10-31 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | The heat treatment method and 3D printing thin-wall part of a kind of 3D printing thin-wall part using AlSi10Mg as substrate |
| CN105506413A (en) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 6-series aluminum alloy for vehicle structural part |
| MX2018008367A (en) | 2016-01-08 | 2018-12-10 | Arconic Inc | New 6xxx aluminum alloys, and methods of making the same. |
| CN107868891A (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 镇江龙源铝业有限公司 | A kind of fender aluminum alloy plate materials new material |
| CN107868892A (en) * | 2016-09-23 | 2018-04-03 | 镇江龙源铝业有限公司 | A kind of cable armouring protects thin wall type flexible pipe Al-alloy material |
| EA037441B1 (en) * | 2016-09-30 | 2021-03-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method for making deformed semi-finished products from aluminium alloys |
| CN110023524A (en) * | 2016-12-09 | 2019-07-16 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The artificial aging method of aluminium-silicon alloys for die casting |
| CN107739924B (en) * | 2017-11-14 | 2019-07-12 | 中铝东南材料院（福建）科技有限公司 | A kind of new-energy automobile vacuum booster shell aluminium alloy strips and preparation method |
| CN108248700A (en) * | 2017-12-18 | 2018-07-06 | 合肥亿恒智能科技股份有限公司 | A kind of automobile front floor assembly |
| CN109055788A (en) * | 2018-09-18 | 2018-12-21 | 天津忠旺铝业有限公司 | A kind of preparation process eliminating 5 line aluminium alloy plate surface bands |
| CN109897996A (en) * | 2019-03-29 | 2019-06-18 | 中铝瑞闽股份有限公司 | A kind of high-performance abnormity round can aluminium alloy strips and preparation method thereof |
| WO2021150610A1 (en) * | 2020-01-21 | 2021-07-29 | Novelis Inc. | Techniques for producing aluminum alloy products having improved formability and recyclability |
| FR3122187B1 (en) | 2021-04-21 | 2024-02-16 | Constellium Neuf Brisach | 5xxx aluminum sheets with high formability |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3921697A (en) * | 1973-03-22 | 1975-11-25 | Hazelett Strip Casting Corp | Method and apparatus for controlling the operating conditions in continuous metal casting machines having a revolving endless casting belt |
| US3864973A (en) * | 1973-03-22 | 1975-02-11 | Hazelett Strip Casting Corp | Method and apparatus for determining the operating conditions in continuous metal casting machines of the type having a revolving endless casting belt |
| US4648438A (en) * | 1982-04-28 | 1987-03-10 | Hazelett Strip-Casting Corporation | Method and apparatus for feeding and continuously casting molten metal with inert gas applied to the moving mold surfaces and to the entering metal |
| US4589932A (en) * | 1983-02-03 | 1986-05-20 | Aluminum Company Of America | Aluminum 6XXX alloy products of high strength and toughness having stable response to high temperature artificial aging treatments and method for producing |
| US4897124A (en) * | 1987-07-02 | 1990-01-30 | Sky Aluminium Co., Ltd. | Aluminum-alloy rolled sheet for forming and production method therefor |
| US5244516A (en) * | 1988-10-18 | 1993-09-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum alloy plate for discs with improved platability and process for producing the same |
| US4940076A (en) * | 1989-05-09 | 1990-07-10 | Hazelett Strip-Casting Corporation | Method and apparatus for steering casting belts of continuous metal-casting machines |
| US4972900A (en) * | 1989-10-24 | 1990-11-27 | Hazelett Strip-Casting Corporation | Permeable nozzle method and apparatus for closed feeding of molten metal into twin-belt continuous casting machines |
| JPH04214834A (en) * | 1990-12-14 | 1992-08-05 | Nkk Corp | Aluminum alloy sheet excellent in corrosion resistance and press formability and its manufacture |
| US5514228A (en) * | 1992-06-23 | 1996-05-07 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy sheet |
| US5452827A (en) * | 1993-07-13 | 1995-09-26 | Eckert; C. Edward | Nozzle for continuous caster |
| JPH07252613A (en) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Kobe Steel Ltd | Aluminum-magnesium alloy sheet for forming at very low temperature |
| US5571347A (en) * | 1994-04-07 | 1996-11-05 | Northwest Aluminum Company | High strength MG-SI type aluminum alloy |
| US5527404A (en) * | 1994-07-05 | 1996-06-18 | Aluminum Company Of America | Vehicle frame components exhibiting enhanced energy absorption, an alloy and a method for their manufacture |
| JPH0890091A (en) * | 1994-07-26 | 1996-04-09 | Nippon Steel Corp | Method for forming al-mg alloy sheet with less generation of stretcher strain mark |
| US5582660A (en) * | 1994-12-22 | 1996-12-10 | Aluminum Company Of America | Highly formable aluminum alloy rolled sheet |
| US5772804A (en) * | 1995-08-31 | 1998-06-30 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Method of producing aluminum alloys having superplastic properties |
| JPH108176A (en) * | 1996-04-25 | 1998-01-13 | Nippon Light Metal Co Ltd | Aluminum alloy sheet low in proof stress and excellent in ultimate deformability and its production |
| US5976279A (en) | 1997-06-04 | 1999-11-02 | Golden Aluminum Company | For heat treatable aluminum alloys and treatment process for making same |
| JP3398835B2 (en) * | 1997-09-11 | 2003-04-21 | 日本軽金属株式会社 | Automotive aluminum alloy sheet with excellent continuous resistance spot weldability |
| JP2001032031A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Kobe Steel Ltd | Aluminum alloy sheet for structural material, excellent in stress corrosion cracking resistance |
| JP4164206B2 (en) * | 1999-09-28 | 2008-10-15 | 株式会社神戸製鋼所 | High-strength, high-formability aluminum alloy sheet with excellent recrystallization grain refinement during high-temperature annealing |
| EP1440177A1 (en) * | 2001-09-25 | 2004-07-28 | Assan Demir VE SAC Sanayi A.S. | Process of producing 5xxx series aluminum alloys with high mechanical properties through twin-roll casting |
| US6898764B2 (en) * | 2002-04-29 | 2005-05-24 | International Business Machines Corporation | Method, system and program product for determining differences between an existing graphical user interface (GUI) mapping file and a current GUI |
| JP4001059B2 (en) * | 2002-06-21 | 2007-10-31 | 日本軽金属株式会社 | Method for producing aluminum alloy sheet with excellent bake resistance |
| US6811625B2 (en) * | 2002-10-17 | 2004-11-02 | General Motors Corporation | Method for processing of continuously cast aluminum sheet |
| US6764559B2 (en) * | 2002-11-15 | 2004-07-20 | Commonwealth Industries, Inc. | Aluminum automotive frame members |
| US7182825B2 (en) * | 2004-02-19 | 2007-02-27 | Alcoa Inc. | In-line method of making heat-treated and annealed aluminum alloy sheet |
| CA2588046C (en) * | 2004-07-30 | 2014-09-30 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing the same |
-
2004
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