NO340750B1 - Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet, og anvendelser derav for fremstilling av plater. - Google Patents
Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet, og anvendelser derav for fremstilling av plater. Download PDFInfo
- Publication number
- NO340750B1 NO340750B1 NO20053832A NO20053832A NO340750B1 NO 340750 B1 NO340750 B1 NO 340750B1 NO 20053832 A NO20053832 A NO 20053832A NO 20053832 A NO20053832 A NO 20053832A NO 340750 B1 NO340750 B1 NO 340750B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- temperature
- ingots
- aluminum alloy
- plates
- cooling
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 28
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 14
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 7
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Contacts (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en aluminiumlegering med høy fasthet/styrke og lav bråkjølingsfølsomhet. Også innenfor rammen av oppfinnelsen er en fremgangsmåte for fremstilling av tykke plater av aluminiumlegeringen.
Særlig i bilindustrien er der et økende behov for store kunst-stoff /plastkomponenter slik som f.eks. integrerte støtfangere. For å fremstille de tilsvarende store sprøytestøpeformer er det nødvendig å ha plater med en tykkelse som svært ofte overstiger 150 mm, i enkelte tilfeller til og med mer enn 500 mm.
FR 234166 beskriver en legering som omfatter (%) ; Zn 4,0-6,2; Mg 0,8-3,0%; Cu 0-1,5%; Zr 0,05-0,3; Fe 0-0,2; Si 0-0,15; Mn 0-0,25; Ti 0-0,1; rest Al. JP H10168553 A beskriver en aluminiumslegering med en sammensetning som inneholder, på vektbasis, 3,0 til 10,0% Zn, 0,5 til 3,0% Mg og 0,05-3,0% Cu, inneholdende en eller flere typer blant <= 0,3% Cr, <= 0.3% Mn og <= 0,3% Zr og en eller flere typer av <= 0,05% Ti og <= 0,005% B, hvor innholdet av Fe og Si som forurensninger er henholdsvis begrenset til <= 0,2%, og resten aluminium.
For byggingen av sprøytestøpeformer med en tykkelse på f.eks. 50 til 300 mm blir det i dag vanligvis benyttet varmvalsede og kunstig aldrede (varmtherdede) plater. Større former med en tykkelse på mer enn 300 mm blir enten fremstilt fra smidde blokker eller også allerede direkte fra strengstøpegodsbarrer.
En betydelig ulempe ved aluminiumlegeringene benyttet i dag for formfremstilling er deres høye bråkjølingsfølsomhet. For at barrene eller platene ved den kunstige aldringen oppnår det krevede fasthetsnivå for kunststoff-sprøytestøpeformer, må avkjølingshastigheten fra homogeniserings- eller oppløsnings-glødetemperaturen økes med økende platetykkelse. Gjennom de herved opptredende høye temperaturgradienter mellom overflaten og kjernen til barrene eller platene øker de skadelige egenspenninger, slik at det også av denne årsak er grenser for en videre økning av avkjølingshastigheten og dermed det fasthetsnivå som til sist kan oppnås.
Formålet for oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en egnet aluminiumlegering med lav bråkjølingsfølsomhet for fremstilling av tykke plater med høyt fasthetsnivå.
Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en egnet fremgangsmåte, med hvilken aluminiumlegeringen kan bearbeides til tykke plater med tilstrekkelig høy fasthet over hele platetykkelsen.
Disse formålene oppnås gjennom oppfinnelsen i form av en aluminiumlegering med 4,6 til 5,2 vekt% Zn 2,6til 3,0 vekt% Mg, 0,1 til 0,2 vekt% Cu, 0,05 til 0,2 vekt% Zr maks 0,05 vekt% Mn, maks 0,05 vekt% Cr, maks 0,15 vekt% Fe, maks 0,15 vekt% Si maks 0,10 vekt% Ti, og aluminium som rest med fremstillingsbetingede urenheter, enkeltvis maks 0,05 vekt%, samlet maks 0,15 vekt%.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet, med 4,6 til 5,2 vekt% Zn
2,6 til 3,0 vekt% Mg
0,1 til 0,2 vekt% Cu
0,05 til 0,2 vekt% Zr
maks 0,05 vekt% Mn
maks 0,05 vekt% Cr
maks 0,15 vekt% Fe
maks 0,15 vekt% Si
maks 0,10 vekt% Ti
og aluminium som rest med fremstillingsbetingede forurensninger, enkeltvis maks 0,05 vekt%, samlet maks 0,15 vekt%.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en anvendelse av aluminiumlegeringen i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av plater med en tykkelse opptil 300 mm ved en fremgangsmåte som omfatter trinnene
A. Strengstøping av aluminiumlegeringen til barrer med en
tykkelse på mer enn 3 00 mm,
B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C,
C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14 timer ved en temperatur på 470 til 490°C, D. Varmvalsing av de homogeniserte barrer til plater, E. Avkjøling av platene fra en temperatur på 400 til 410°C
til en temperatur på mindre enn 100°C,
F. Avkjøling av platene til romtemperatur,
H.Kunstig aldring av platene.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en anvendelse av aluminiumlegeringen i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av plater med en tykkelse på mer enn 300 mm ved en fremgangsmåte som omfatter trinnene
A. Strengstøping av legeringen til barrer med en tykkelse på
mer enn 3 00 mm,
B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C, C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14 timer ved en temperatur på 470 til 490°C, D. Avkjøling av barrene til en mellomtemperatur på 400 til
410°C,
E. Avkjøling av barrene fra mellomtemperaturen på 400 til
410°C til en temperatur på mindre enn 100°C, F. Avkjøling av barrene til romtemperatur,
G. Kunstig herding av barrene,
H. Anvendelse av de kunstig herdede barrer som plater.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en anvendelse av en med fremgangsmåten som angitt i ett av kravene 11 til 18 fremstilt plate for fremstilling av maskiner, verktøy og former, spesielt for fremstilling av kunststoff-sprøytestøpeformer.
Ytterligere utførelsesformer av aluminiumlegeringen og anvendelsene i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.
Sammensetningen av legeringen er i samsvar med oppfinnelsen valgt slik at den utviser svært lav bråkjølingsfølsomhet og til tross for det besitter et usedvanlig høyt fasthetsnivå. Tykke tverrsnitt kan derfor bringes til et høyt fasthetsnivå ved hjelp av forsert luftavkjøling og gjennom utfellings-herding.
Det foretrukne området for de enkelte legeringselementer er som følger:
4,6 til 4,8 vekt% Zn
2,6 til 2,8 vekt% Mg
0,10 til 0,15 vekt% Cu
0,08 til 0,18 vekt% Zr
maks 0,03 vekt% Mn
maks 0,02 vekt% Cr
maks 0,12 vekt% Fe
maks 0,12 vekt% Si
maks 0,05 vekt% Ti
For anvendelse av legeringen i samsvar med oppfinnelsen som et material for formfremstilling er det nødvendig å bestrebe seg etter den mest isotropiske fordeling av egenspenninger i tverrsnittet til platen. Blant andre faktorer er korn-størrelsen og kornformen i platen av betydning for å redusere egenspenningene. Desto finere og mer ensartede kornene er, desto lettere er det for egenspenningene i tverrsnittet til platen å utjevnes. Korngrensene virker som senkinger for for-skyvninger under reduksjonen av lokale spenningstopper. Som forklart nedenfor, er det ved tilsetningen av zirkonium mulig å oppnå en fin kornstruktur i platen ved å velge oppvarmingshastigheten for barren til en homogeniserings- henholdsvis oppløsningsglødetemperatur slik at fordelingen av submikron-utfellinger av Al3Zr i strukturen er så homogene som mulig.
For fremstilling av plater av legeringen i samsvar med oppfinnelsen er de følgende to fremgangsmåter egnet, som avhengig av den ønskede tykkelsen av formen fører til en varmvalset og kunstig aldret plate eller til en kunstig aldret strengstøpegodsbarre benyttet som plate.
For fremstilling av plater med en tykkelse på opptil 300 mm er fremgangsmåten kjennetegnet ved de følgende trinn: A. Strengstøping av aluminiumlegeringen til barrer med en
tykkelse på mer enn 3 00 mm,
B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C, C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14 timer ved en temperatur på 470 til 490°C, D. Varmvalsing av de homogeniserte barrer til plater, E. Avkjøling av platene fra en temperatur på 400 til 410°C
til en temperatur på mindre enn 100°C,
F. Avkjøling av platene til romtemperatur,
G. Kunstig aldring av platene.
For å fremstille plater med en tykkelse på mer enn 300 mm og særlig plater med tykkelse på mer enn 500 mm kan man benytte direkte som plate strengstøpegodsbarren fremstilt fra legeringen i samsvar med oppfinnelsen. Fremgangsmåten i dette til-fellet er kjennetegnet ved de følgende trinn: A. Strengstøping av legeringen til barrer med en tykkelse på
mer enn 3 00 mm,
B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C,
C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14
timer ved en temperatur på 470 til 490°C,
D. Avkjøling av barrene til en mellomtemperatur på 400 til
410°C,
E. Avkjøling av barrene fra mellomtemperaturen på 400 til
410°C til en temperatur under 100°C,
F. Avkjøling av barrene til romtemperatur,
G. Kunstig aldring av barrene,
H. Anvendelse av de kunstig aldede barrene som plater.
Foretrukket foregår avkjølingen av barrene fra homogeniseringstemperaturen på 470-490°C til mellomtemperaturen på 400-410°C i stillestående luft.
Avkjølingen av barrene fra mellomtemperaturen på 400 til 410°C bør foretrukket være så rask at tapet av fasthet er så lite som mulig. Avkjølingshastigheten bør imidlertid heller ikke være for høy da dette vil gjøre at for høye egenspenninger bygges opp.
Avkjølingen av barrene fra mellomtemperaturen på 400 til 410°C til en temperatur under 100°C foregår foretrukket ved luft i bevegelse (forced air cooling) eller i en vann/luft-sprøyte-tåke.
Ved valg av avkjølingsbetingelsene er det også nødvendig å ta hensyn til barretykkelsen. Det er imidlertid innenfor kunn-skapsrammen til fagfolk på området å bestemme de optimale avkjølingsbetingelser for et gitt barreformat ved hjelp av enkle forsøk.
Den lave oppvarmingshastigheten i temperaturområdet mellom 170 og 410°C ved oppvarmingen av barrene til homogenierings-temperaturen er et vesentlig trekk ved fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen. I det nevnte temperaturområdet, som også betegnes heterogeniseringsintervallet, er AlZnMg-like-vektsfasen (T-fase) stabil. Den langsomme passering gjennom heterogeniseringsintervallet fører til en findispergert ut-felling av T-fasen, hvorved fasegrenseflåtene av de utfelte partiklene av T-fasen danner foretrukne kimsteder for Al3Zr- partiklene som begynner å utfelles ved rundt 350°C. Ved videre oppvarming av barrene til homogenseringstemperaturen løser de tidligere utfelte T-fase-partikler seg og etterlater en ensartet fordeling av de fine, submikron Al3Zr-utfellinger, som foretrukket ligger på de opprinnelige partikkelgrenser av T-fasen og på subkorngrensene, og resulterer således i en homogen fordeling. Disse fine Al3Zr-partiklene bevirker en sterk veksthemming ved rekrystalliseringen av platene ved oppløsningsglødingen og ved homogeniseringsglødingen av støpe-barrene, og det dannes den ønskede isotrope kornstruktur i barrene. Det kornraffinerende tilsetningselement (metall) Zr benyttes derfor på en optimal måte.
Et ytterligere vesentlig trekk ved fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen er den kombinerte homogeniserings- og opp-løsningsgløding med etterfølgende totrinns avkjøling, i mot-setning til den alminnelige fremgangsmåte i henhold til teknikkens stilling hvori en separat oppløsningsgløding med etterfølgende bråkjøling ved høy avkjølingshastighet er nødvendig for å oppnå en akseptabel fasthet også i midten av barrene.
Med uttrykket "avkjøling i luft i bevegelse" henholdsvis "forced air cooling" forstås det her luftavkjøling hjulpet av vifter, som fører til en varmeoverføringskoeffisient ved barreoverflaten på omtrent 40W/m<2>K. Avkjølingen i en vann/- luft-sprøytetåke fører til en noe høyere varmeoverførings-koef f isient ved barreoverflaten.
Legeringen i samsvar med oppfinnelsen utviser en lav bråkjøl-ingsfølsomhet. Ved fremstillingen av tykke plater er tapet i fasthet i platekjernen, på tross av de relativt milde avkjøl-ingsbetingelser, mindre enn med legeringer i samsvar med teknikkens stilling. Det er overraskende blitt funnet at denne effekten er enda mer uttalt i plater fremstilt direkte fra strengstøpegodsbarrer enn med varmvalsede plater.
Den totrinns avkjølingen fra homogeniseringstemperaturen til romtemperatur er blitt funnet å være spesielt fordelaktig ved fremstillingen av tykke plater for oppnåelse av en struktur med lave egenspenninger.
For kunstig aldring blir det foretrukket gjennomført etter hverandre en lagring ved romtemperatur, en første varmebehandling ved en første temperatur og en andre varmebehandling ved en andre temperatur som er høyere enn den første temperatur, f.eks.
-1 til 3 0 dager lagring ved romtemperatur
-6 til 10 timer lagring ved en temperatur på 90 til 100°C,
-8 til 22 timer lagring ved en temperatur på 150 til 160°C.
Spesielt foretrukket er kunstig aldring til varmebehandlings-tilstanden T76.
Bruksområdet for legeringen i samsvar med oppfinnelsen og de tykke platene fremstilt derfra resulterer fra det ovenfor beskrevede området av egenskaper. Platene egner seg spesielt for fremstilling av former, dvs. for fremstilling av kunst-stoff -sprøytestøpeformer, men også generelt for fremstilling maskiner, verktøy og former.
Ytterligere fordeler, trekk og detaljer ved oppfinnelsen fremgår i den etterfølgende beskrivelse av foretrukne utførelses-eksempler såvel som tegningene; disse viser skjematisk i fig. lfordelingen av Brinell-hardheten over en del av tverrsnittet av en strengstøpegodsbarre med et tverrsnitt
på 440 mm x 900 mm etter vifteavkjøling;
fig. 2det målte temperaturforløp i en strengstøpegodsbarre med et tverrsnitt på 440 mm x 900 mm ved overflaten og i
midten under vifteavkjøling;
fig. 3det beregnede forløp av de indre temperaturgradienter
for temperaturforløpet i fig. 2;
fig. 4det beregnede temperaturforløp i en strengstøpegodsbarre med et tverrsnitt på 1000 mm x 1200 mm ved overflaten og i midten under vifteavkjøling;
fig. 5det beregnede forløp av de indre temperaturgradienter
for temperaturforløpet i fig. 4.
Eksempel
En legering med sammensetning (i vekt%): 0,040 Si, 0,08 Fe, 0,14 Cu, 0,0046 Mn, 2,69 Mg, 0,0028 Cr, 4,69 Zn, 0,017 Ti, 0,16 Zr, rest Al, ble støpt i en industriell målestokk til en strengstøpegodsbarre med et tverrsnitt på 440 x 900 mm. Barrene ble oppvarmet innenfor 30 timer til en temperatur på 4 80°C, hvorved oppvarmingshastigheten i området 170-410°C var mindre enn 2 0°C/t. Homogeniseringen av barren for å utjevne den størkningsbetingede mikrosegregering fant sted under hold-ing av barren i 12 timer ved 480°C.
De homogeniserte barrene ble avkjølt fra homogeniseringstemperaturen i et første trinn i stillestående luft til en mellomtemperatur på 4 00°C og deretter i et andre trinn med vifter fra 400°C til 100°C. Den videre avkjøling til romtemperatur fant sted igjen i stillestående luft.
Etter 14 dagers lagring ved romtemperatur ble barrene kunstig aldret i 8 timer ved 95°C etterfulgt av 18 timer ved 155°C til den overherdede tilstand T76.
Brinell-hardheten over tverrsnittet av barren ble bestemt på prøver av den kunstig aldrede barren saget ut perpendikulært på barrens lengderetning. Områdene som utviser den samme hardhet vist i fig. 1 viser tydelig det lave tapet i hardhet henholdsvis fasthet i barrekjernen sammenlignet med barre-overf laten.
Vist i fig. 2 er temperatur-tid-kurver beregnet for overflaten (0) og kjernen (K) av en barre med et tverrsnitt på 440 x 900 mm ved vifteavkjøling og i fig. 3 gradientene avledet mellom temperaturen TK i barrekjernen og temperaturen T0ved barreoverflaten. For sammenligning viser fig. 4 og 5 de tilsvarende kurver for en barre med et tverrsnitt på 1000 x 12 00 mm. Resultatene viser at med barrer med en tykkelse på opptil 1000 mm fremstilt ved fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen kan kravene til mekanisk fasthet som stilles til plater for fremstilling av kunststoff-sprøytestøpeformer oppfylles.
Claims (19)
1. Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølings-følsomhet, med
4,6 til 5,2 vekt% Zn
2, 6 til 3,0 vekt% Mg
0,1 til 0,2 vekt% Cu
0,05 til 0,2 vekt% Zr
maks 0,05 vekt% Mn
maks 0,05 vekt% Cr
maks 0,15 vekt% Fe
maks 0,15 vekt% Si
maks 0,10 vekt% Ti
og aluminium som rest med fremstillingsbetingede forurensninger, enkeltvis maks 0,05 vekt%, samlet maks 0,15 vekt%.
2. Aluminiumlegering som angitt i krav 1,karakterisert ved4,6 til 4,8 vekt% Zn.
3. Aluminiumlegering som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert ved2,6 til 2,8 vekt% Mg.
4. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 3,karakterisert ved0,10 til 0,15 vekt% Cu.
5. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 4,karakterisert ved0,08 til 0,18 vekt% Zr.
6. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedmaks 0,03 vekt% Mn.
7. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedmaks 0,02 vekt% Cr.
8. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 7,karakterisert vedmaks 0,12 vekt% Fe.
9. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 8,karakterisert vedmaks 0,12 vekt% Si.
10. Aluminiumlegering som angitt i ett av kravene 1 til 9,karakterisert vedmaks 0,05 vekt% Ti.
11. Anvendelse av aluminiumlegeringen som angitt i kravene 1 til 10 for fremstilling av plater med en tykkelse opptil 300 mm ved en fremgangsmåte som omfatter trinnene A. Strengstøping av aluminiumlegeringen til barrer med en tykkelse på mer enn 3 00 mm, B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C, C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14 timer ved en temperatur på 470 til 490°C, D. Varmvalsing av de homogeniserte barrer til plater, E. Avkjøling av platene fra en temperatur på 400 til 410°C til en temperatur på mindre enn 100°C, F. Avkjøling av platene til romtemperatur,
H.Kunstig aldring av platene.
12. Anvendelse av aluminiumlegeringen som angitt i kravene 1 til 10 for fremstilling av plater med en tykkelse på mer enn 3 00 mm ved en fremgangsmåte som omfatter trinnene A. Strengstøping av legeringen til barrer med en tykkelse på mer enn 3 00 mm, B. Oppvarming av barrene med en oppvarmingshastighet på maks 20°C/t mellom 170 og 410°C til en temperatur på 470 til 490°C, C. Homogenisering av barrene i en tidsperiode på 10 til 14 timer ved en temperatur på 470 til 490°C, D. Avkjøling av barrene til en mellomtemperatur på 400 til 410°C, E. Avkjøling av barrene fra mellomtemperaturen på 400 til 410°C til en temperatur på mindre enn 100°C, F. Avkjøling av barrene til romtemperatur, G. Kunstig herding av barrene, H. Anvendelse av de kunstig herdede barrer som plater.
13. Anvendelse som angitt i krav 12, kjennetegnet ved at avkjølingen av barrene fra homogeniseringstemperaturen på 470 til 490°C til mellomtemperaturen på 400 - 410°C foregår i stillestående luft.
14. Anvendelse som angitt i krav 11 eller 12, kjennetegnet ved at avkjølingen av barrene fra mellomtemperaturen på 400 - 410°C til en temperatur på mindre enn 100°C foregår i luft i bevegelse (forced air cooling).
15. Anvendelse som angitt i krav 11 eller 12, kjennetegnet ved at avkjølingen av barrene fra mellomtemperaturen på 400 - 410°C til en temperatur på mindre enn 100°C foregår i en vann/luft-sprøytetåke.
16. Anvendelse som angitt i ett av kravene 11 til 15, kjennetegnet ved at for kunstig aldring utføres etter hverandre en lagring ved romtemperatur, en første varmebehandling ved en første temperatur og en andre varmebehandling ved en andre temperatur som er høyere enn den første temperaturen.
17. Anvendelse som angitt i krav 16, kjennetegnet ved -1 til 3 0 dager lagring ved romtemperatur -6 til 10 timer lagring ved en temperatur på 90 til 100°C, -8 til 22 timer lagring ved en temperatur på 150 til 160°C.
18. Anvendelse som angitt i krav 17, kjennetegnet ved at den kunstige aldringen utføres til varmebehandlingstilstand T76.
19. Anvendelse av en med fremgangsmåten som angitt i ett av kravene 11 til 18 fremstilt plate for fremstilling av maskiner, verktøy og former, spesielt for fremstilling av kunststoff-sprøytestøpeformer.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03405013A EP1441041A1 (de) | 2003-01-16 | 2003-01-16 | Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit und geringer Abschreckempfindlichkeit |
| PCT/EP2003/014696 WO2004063407A1 (de) | 2003-01-16 | 2003-12-20 | Aluminiumlegierung mit hoher festigkeit und geringer abschreckempfindlichkeit |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20053832D0 NO20053832D0 (no) | 2005-08-15 |
| NO20053832L NO20053832L (no) | 2005-10-17 |
| NO340750B1 true NO340750B1 (no) | 2017-06-12 |
Family
ID=32524285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20053832A NO340750B1 (no) | 2003-01-16 | 2005-08-15 | Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet, og anvendelser derav for fremstilling av plater. |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20060096676A1 (no) |
| EP (2) | EP1441041A1 (no) |
| AT (1) | ATE367456T1 (no) |
| AU (1) | AU2003293963A1 (no) |
| CA (1) | CA2513333C (no) |
| DE (1) | DE50307736D1 (no) |
| DK (1) | DK1587965T3 (no) |
| ES (1) | ES2290544T3 (no) |
| HR (1) | HRP20050704B1 (no) |
| NO (1) | NO340750B1 (no) |
| PL (1) | PL203780B1 (no) |
| PT (1) | PT1587965E (no) |
| RU (1) | RU2351674C2 (no) |
| SI (1) | SI1587965T1 (no) |
| TW (1) | TWI291993B (no) |
| WO (1) | WO2004063407A1 (no) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1683882B2 (de) | 2005-01-19 | 2010-07-21 | Otto Fuchs KG | Abschreckunempfindliche Aluminiumlegierung sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbzeuges aus dieser Legierung |
| CN100363146C (zh) * | 2005-05-20 | 2008-01-23 | 东北轻合金有限责任公司 | 浮桥用铝合金型材的制造方法 |
| KR20080109938A (ko) | 2006-05-18 | 2008-12-17 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 알루미늄 합금 후판의 제조방법 및 알루미늄 합금 후판 |
| CN100523242C (zh) * | 2006-11-13 | 2009-08-05 | 上海昊华模具有限公司 | 车用子午线轮胎模具用铝合金 |
| RU2503735C2 (ru) | 2008-06-24 | 2014-01-10 | Алерис Алюминум Кобленц Гмбх | ИЗДЕЛИЕ ИЗ Al-Zn-Mg СПЛАВА С ПОНИЖЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ К ЗАКАЛКЕ |
| DE102008053893B4 (de) * | 2008-10-30 | 2010-08-19 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen wenigstens eines Gussbauteils |
| RU2457422C2 (ru) * | 2010-04-16 | 2012-07-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности торговли Российской Федерации | Способ изготовления слоистой плиты на основе алюминия для противопульной сварной брони |
| FR2968675B1 (fr) | 2010-12-14 | 2013-03-29 | Alcan Rhenalu | Produits epais en alliage 7xxx et procede de fabrication |
| RU2489217C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") | Способ производства листов из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, легированных скандием и цирконием |
| JP6344923B2 (ja) * | 2014-01-29 | 2018-06-20 | 株式会社Uacj | 高強度アルミニウム合金及びその製造方法 |
| US10835942B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-11-17 | Shape Corp. | Warm forming process and apparatus for transverse bending of an extruded aluminum beam to warm form a vehicle structural component |
| US20190249284A1 (en) * | 2016-09-30 | 2019-08-15 | Obshchestvo S Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno-Tekhnolog | Method for making deformed semi-finished products from aluminum alloys |
| EP3529394A4 (en) | 2016-10-24 | 2020-06-24 | Shape Corp. | MULTI-STAGE MOLDING OF ALUMINUM ALLOYS AND THERMAL TREATMENT METHOD FOR PRODUCING VEHICLE COMPONENTS |
| CN112921220A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种Al-Zn-Cu-Mg铸锭及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO770516L (no) * | 1976-02-18 | 1977-08-19 | Vmw Ranshofen Berndorf Ag | Aluminiumlegering. |
| JPH07252573A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Kobe Steel Ltd | 靭性に優れたＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金及びその製造方法 |
| JPH10168553A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3542606A (en) * | 1968-03-13 | 1970-11-24 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Hot worked metal article of aluminum base alloy and method of producing same |
| US3694272A (en) * | 1970-12-24 | 1972-09-26 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Method for forming aluminum sheet |
| US4618382A (en) * | 1983-10-17 | 1986-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Superplastic aluminium alloy sheets |
| JPH0794701B2 (ja) * | 1991-04-01 | 1995-10-11 | 住友軽金属工業株式会社 | 溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法 |
| US5389165A (en) * | 1991-05-14 | 1995-02-14 | Reynolds Metals Company | Low density, high strength Al-Li alloy having high toughness at elevated temperatures |
| ZA925491B (en) * | 1991-07-23 | 1993-03-05 | Alcan Int Ltd | Aluminum alloy. |
| US5961752A (en) * | 1994-04-07 | 1999-10-05 | Northwest Aluminum Company | High strength Mg-Si type aluminum alloy |
| JP4204650B2 (ja) | 1996-12-09 | 2009-01-07 | 三井金属鉱業株式会社 | 高強度耐熱亜鉛合金及び成形品 |
| US6869490B2 (en) * | 2000-10-20 | 2005-03-22 | Pechiney Rolled Products, L.L.C. | High strength aluminum alloy |
-
2003
- 2003-01-16 EP EP03405013A patent/EP1441041A1/de not_active Withdrawn
- 2003-12-20 CA CA2513333A patent/CA2513333C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-12-20 ES ES03789376T patent/ES2290544T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-20 PL PL376309A patent/PL203780B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2003-12-20 AT AT03789376T patent/ATE367456T1/de active
- 2003-12-20 RU RU2005125727/02A patent/RU2351674C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-12-20 DK DK03789376T patent/DK1587965T3/da active
- 2003-12-20 DE DE50307736T patent/DE50307736D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-20 SI SI200330959T patent/SI1587965T1/sl unknown
- 2003-12-20 US US10/541,788 patent/US20060096676A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-20 PT PT03789376T patent/PT1587965E/pt unknown
- 2003-12-20 EP EP03789376A patent/EP1587965B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-20 WO PCT/EP2003/014696 patent/WO2004063407A1/de active IP Right Grant
- 2003-12-20 AU AU2003293963A patent/AU2003293963A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-25 TW TW092136857A patent/TWI291993B/zh not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-08-09 HR HR20050704A patent/HRP20050704B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2005-08-15 NO NO20053832A patent/NO340750B1/no not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-03-12 US US12/402,966 patent/US7901522B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO770516L (no) * | 1976-02-18 | 1977-08-19 | Vmw Ranshofen Berndorf Ag | Aluminiumlegering. |
| JPH07252573A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Kobe Steel Ltd | 靭性に優れたＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金及びその製造方法 |
| JPH10168553A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20053832D0 (no) | 2005-08-15 |
| CA2513333A1 (en) | 2004-07-29 |
| AU2003293963A1 (en) | 2004-08-10 |
| DE50307736D1 (de) | 2007-08-30 |
| RU2351674C2 (ru) | 2009-04-10 |
| SI1587965T1 (sl) | 2007-12-31 |
| US20060096676A1 (en) | 2006-05-11 |
| EP1441041A1 (de) | 2004-07-28 |
| PT1587965E (pt) | 2007-10-12 |
| DK1587965T3 (da) | 2007-11-19 |
| PL203780B1 (pl) | 2009-11-30 |
| EP1587965B1 (de) | 2007-07-18 |
| WO2004063407A1 (de) | 2004-07-29 |
| ATE367456T1 (de) | 2007-08-15 |
| PL376309A1 (en) | 2005-12-27 |
| NO20053832L (no) | 2005-10-17 |
| TW200427850A (en) | 2004-12-16 |
| TWI291993B (en) | 2008-01-01 |
| ES2290544T3 (es) | 2008-02-16 |
| EP1587965A1 (de) | 2005-10-26 |
| US20090223608A1 (en) | 2009-09-10 |
| HRP20050704A2 (en) | 2006-02-28 |
| HRP20050704B1 (en) | 2008-06-30 |
| CA2513333C (en) | 2010-09-14 |
| US7901522B2 (en) | 2011-03-08 |
| RU2005125727A (ru) | 2007-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO340750B1 (no) | Aluminiumlegering med høy fasthet og lav bråkjølingsfølsomhet, og anvendelser derav for fremstilling av plater. | |
| EP2878692B1 (en) | High-strength aluminum-base alloy products and process for production thereof | |
| US4618382A (en) | Superplastic aluminium alloy sheets | |
| US4863528A (en) | Aluminum alloy product having improved combinations of strength and corrosion resistance properties and method for producing the same | |
| US5961752A (en) | High strength Mg-Si type aluminum alloy | |
| JP6344816B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金押出薄肉形材およびその製造方法 | |
| JP6118728B2 (ja) | ７ｘｘｘ系合金製の厚い製品および製造方法 | |
| CN102676962A (zh) | 热处理型Al-Zn-Mg系铝合金挤压材的制造方法 | |
| CN111549264B (zh) | 一种高强度耐腐蚀的5383铝合金及船用型材制备工艺 | |
| JP2006316295A (ja) | 高温成形用アルミニウム合金押出材およびその高温成形品 | |
| EP1346075B1 (en) | Age-hardenable aluminium alloys | |
| JP7318274B2 (ja) | Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金冷延板及びその製造方法並びに成形用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金冷延板及びその製造方法 | |
| JP2798842B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金圧延板の製造方法 | |
| JPH04341546A (ja) | 高強度アルミニウム合金押出形材の製造方法 | |
| US5338510A (en) | Cast aluminum alloy and tooling fixture therefrom | |
| JPH08232035A (ja) | 曲げ加工性に優れたバンパー用高強度アルミニウム合金材およびその製造方法 | |
| JP4169941B2 (ja) | 曲げ加工性に優れるアルミニウム合金押出形材およびその製造方法 | |
| Hirsch | Annealing of Aluminum and Its Alloys | |
| CN112941379A (zh) | 一种用于生产模具的铝合金板及其制备工艺 | |
| JP4011270B2 (ja) | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の製造方法とその加工方法 | |
| JPH04353A (ja) | 加工用Ａｌ―Ｃｕ系アルミニウム合金鋳塊の熱処理法およびこれを用いた押出材の製造法 | |
| JPS637354A (ja) | 高強度アルミニウム合金材の製造方法 | |
| KR100194139B1 (ko) | 희토류금속 또는 미쉬메탈을 함유하는 알루미늄합금 및 그 제조방법 | |
| JPH0588302B2 (no) | ||
| JPS63190148A (ja) | 構造用Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金押出材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |