(19) |
 |
|
(11) |
EP 2 103 701 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
09.06.2010 Patentblatt 2010/23 |
(22) |
Anmeldetag: 11.02.2009 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
(54) |
Aluminiumlegierung und Verfahren zur Herstellung eines Produkts aus einer Aluminiumlegierung
Aluminium alloy and method for producing a product from same
Alliage d'aluminium et procédé de fabrication d'un produit à partir d'un alliage d'aluminium
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
20.02.2008 DE 102008010157
|
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
23.09.2009 Patentblatt 2009/39 |
(73) |
Patentinhaber: F.W. Brökelmann Aluminiumwerk GmbH & Co.KG |
|
59469 Ense (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Erich, Hoch
79793 Wutöschingen (DE)
|
(74) |
Vertreter: Gesthuysen, von Rohr & Eggert |
|
Patentanwälte
Postfach 10 13 54 45013 Essen 45013 Essen (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-02/38821 US-A- 4 525 326
|
JP-A- 56 123 346 US-A1- 2007 051 443
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, insbesondere zur Verarbeitung im
Strangpreßverfahren und ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts aus einer solchen
Aluminiumlegierung, wobei ein aus der Aluminiumlegierung hergestelltes Halbzeug durch
Erhitzen homogenisiert wird, das homogenisierte Halbzeug auf Einsatztemperatur und
durch Warmverarbeitung auf Produktform gebracht wird.
[0002] Aluminiumlegierungen sind seit langem mit unterschiedlichen Eigenschaften und für
ganz unterschiedliche Verwendungszwecke im Bereich der Metallverarbeitung bekannt.
Aufgrund seiner geringen Dichte ist Aluminium als Metall grundsätzlich interessant
im Transportmittelbau, speziell bei solchen Transportmitteln, die ihre eigene Masse
mitbeschleunigen müssen, deren Masse also entscheidend den Energieverbrauch des Transportmittels
mitbestimmt. Aluminium ist deshalb als Werkstoff im Fahrzeug- und Flugzeugbau zunehmend
von Interesse.
[0003] Der vorteilhaften geringen Dichte von Aluminium steht eine geringe Festigkeit und
eine vergleichsweise hohe Sprödigkeit (geringes Streckgrenzenniveau und geringe Duktilität)
gegenüber.
[0004] Diese insbesondere für Anwendungen im Karosseriestrukturbereich nachteiligen Eigenschaften
des reinen Aluminiums können durch geringe Stoffbeimengungen bei Aluminiumlegierungen
vermieden werden, wobei mit Aluminiumlegierungen Festigkeiten erzielt werden können,
die denen von Stahl nahekommen. Es ist bekannt, Aluminium im Bereich von insgesamt
wenigen Masse-% andere Elemente, insbesondere Metalle, wie z. B. Eisen, Silizium,
Kupfer, Titan, Mangan etc., beizumengen.
[0005] Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierung an sich wie auch die weitere Behandlung
der Aluminiumlegierung hat entscheidenden Einfluß darauf, welche Festigkeits- und
Korrosionseigenschaften die Aluminiumlegierung aufweist. Geringe Änderungen in der
Zusammensetzung der Aluminiumlegierung können überraschende Veränderungen in den mechanischen
Eigenschaften der Aluminiumlegierung zur Folge haben.
[0006] Zunehmend interessant ist die Verwendung von Aluminiumlegierungen für Profilelemente
im Karosseriestrukturbereich, also in jenem Bereich, in dem teils erhebliche Kräfte
von den Strukturteilen aufgenommen werden müssen, sei es im normalen Betriebsfall
oder sei es im irreversiblen Deformationsfall. Im letzteren Fall darf das Material
nicht spröde sein, der Materialzusammenhang sollte bei der Deformation jedenfalls
im kleinen Maßstab erhalten bleiben, so daß große Energien durch die Deformation aufgenommen
werden können.
[0007] Neben den Festigkeitseigenschaften einer Aluminiumlegierung, die insbesondere durch
eine geeignete Nachbehandlung erzielbar sind, ist auch die Verarbeitbarkeit der Aluminiumlegierung
von Interesse. So sind einerseits beispielsweise Aluminiumknetlegierungen bekannt,
die gut zur Warm- und Kaltumformung verwendbar sind und andererseits Aluminiumgußlegierungen,
die zur Verwendung mit Gießverfahren geeignet sind, einer Umformung jedoch nur sehr
eingeschränkt unterworfen werden können. Weitere Legierungen eignen sich wiederum
zum Aushärten durch Alterungsglühen, andere - je nach Zusammensetzung - wiederum nicht.
[0008] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aluminiumlegierung anzugeben, die
zur Warmverarbeitung geeignet ist und mit der kritische Fließspannungen erzielbar
sind, die den Anforderungen im Fahrzeugbau entsprechen, insbesondere kritische Fließspannungen
von im wesentlichen mehr als 280 MPa. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Produkts aus einer solchen Aluminiumlegierung anzugeben, das
diesen Anforderungen entspricht.
[0009] Die aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen bei der
in Rede stehenden Aluminiumlegierung dadurch gelöst, daß die Aluminiumlegierung die
folgenden Legierungselemente in der folgenden Zusammensetzung in Masse-% aufweist:
Si |
0,68 - 0,77, |
Fe |
0,16-0,24, |
Cu |
0,24 - 0,32, |
Mn |
0,68 - 0,77, |
Mg |
0,58 - 0,67, |
Cr |
< 0,04, |
Zn |
< 0,1, |
Ti |
< 0,1, |
V |
< 0,04, |
sonstige Bestandteile (gesamt) < 0,3 und
Al Rest. |
[0010] Eine solche Aluminiumlegierung ist hervorragend für die Warmverarbeitung geeignet
und ist so nachbehandelbar, daß sich ohne weiteres kritische Fließspannungen R
p0,2 von mehr als 280 MPa erzielen lassen. Von besonderem Vorteil ist auch, daß eine solche
Aluminiumlegierung außergewöhnlich gute Eigenschaften hinsichtlich seiner Verarbeitbarkeit
durch ein Strangpreßverfahren aufweist.
[0011] In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung dürfen
die Legierungselemente nur in einem geringeren Toleranzbereich variieren, wodurch
die Festigkeitseigenschaften mit einer größeren Prozeßsicherheit erzielt werden können;
umgekehrt wachsen die Anforderungen bei der Herstellung der Aluminiumlegierung selbst.
Eine solche Aluminiumlegierung enthält die bereits genannten Legierungselemente, die
in den folgenden Toleranzbereichen in Masse-% liegen:
Si |
0,70 - 0,75, |
Fe |
0,18 - 0,22, |
Cu |
0,26 - 0,30, |
Mn |
0,70 - 0,75, |
Mg |
0,60 - 0,65, |
Cr |
< 0,02, |
Zn |
< 0,05, |
Ti |
< 0,05, |
V |
< 0,02, |
sonstige Bestandteile (gesamt) < 0,15 und
Al Rest. |
[0012] Es hat sich bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung als besonders vorteilhaft
herausgestellt, wenn die Einzelanteile der "sonstigen Bestandteile" weniger als 0,1
Masse-% ausmachen. Durch diese Randbedingungen wird sichergestellt, daß die - unvermeidlichen
- Verunreinigungen eines bestimmten Stoffes in einen Bereich kommt, der in der Lage
ist, die Materialeigenschaften der Aluminiumlegierung insgesamt zu beeinflussen. Es
ist insbesondere vorteilhaft; wenn die Einzelanteile der sonstigen Bestandteile sogar
weniger als 0,05 Masse-%, ganz bevorzugt sogar weniger als 0,02 Masse-% an der Aluminiumlegierung
insgesamt ausmachen.
[0013] Es ist eingangs ausgeführt worden, daß die Materialeigenschaften einer Aluminiumlegierung
nicht nur von der Zusammensetzung der Aluminiumlegierung als solcher abhängen, sondern
auch von der Be- und Verarbeitung des aus der Aluminiumlegierung bestehenden Halbzeugs.
[0014] Die Erfindung betrifft daher ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts
aus einer Aluminiumlegierung, wobei die Aluminiumlegierung in der zuvor genannten
Zusammensetzung ausgestaltet ist.
[0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das aus der Aluminiumlegierung
bestehende Halbzeug, das beispielsweise in Form von Bolzen vorliegen kann, homogenisiert,
indem es über einen Zeitraum von im wesentlichen 3 bis 5 Stunden im Temperaturbereich
von 550°C und 590°C gehalten wird, insbesondere im Temperaturbereich zwischen 560°C
und 580°C, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Temperatur innerhalb der Homogenisierungsphase
fest in den angegebenen Temperaturbereichen eingestellt wird.
[0016] Die Homogenisierung wird vorzugsweise so durchgeführt, daß das homogenisierte Halbzeug
eine Korngröße von weniger als 150 µm aufweist oder eine Korngröße von G = 5 gemäß
ASTM E112 aufweist (ASTM = American Society for Testing and Materials: internationale
Standardisierungsorganisation; der Standard E112 befaßt sich mit einer standardisierten
Methode zur Bestimmung der mittleren Korngröße bei Metallen).
[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das - homogenisierte
- Halbzeug zur Warmbearbeitung auf eine Einsatztemperatur im Bereich von im wesentlichen
450°C bis 500°C gebracht, wobei bevorzugt eine Einsatztemperatur im Bereich von im
wesentlichen 470°C bis etwa 500°C gewählt wird. Bei dieser Temperatur kann die hier
in Rede stehende Aluminiumlegierung werkzeugschonend verarbeitet werden, ohne die
zuvor durch die Homogenisierung erreichten vorteilhaften Materialeigenschaften zu
gefährden.
[0018] In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Warmbearbeitung des
Halbzeugs durch Strangpressen, wobei sich hier Preßgeschwindigkeiten im Bereich von
im wesentlichen 4m/min bis 10m/min als vorteilhaft herausgestellt haben. Der Wert
der Preßgeschwindigkeit hängt von der zu erzielende Profilgeometrie ab, also unter
anderem von der in der Matrize zu leistenden Umformarbeit. Eine Preßgeschwindigkeit
im Bereich von 6m/Min bis 8m/Min hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen,
wobei sich eine Preßgeschwindigkeit von 6m/Min für die meisten Anwendungsfälle als
geeignet erwiesen hat.
[0019] Es hat sich herausgestellt, daß die auf die Warmverformung folgende Abkühlung des
Produkts von erheblicher Bedeutung für die erzielten Materialeigenschaften des Produkts
ist. Es hat sich vor allem herausgestellt, daß eine besonders rasche Abkühlung des
Produkts nach der Warmbearbeitung förderlich ist, insbesondere eine Abkühlung mit
einem Temperaturgradienten von wenigstens -20°C/s, bevorzugt wird eine noch größere
Abkühlungsgeschwindigkeit mit einem Temperaturgradienten von wenigstens -40°C/s, wobei
besonders vorteilhaft ein Temperaturgradient von wenigstens -50°C/s ist. Die durch
die Abkühlung erzielte Beeinflussung der Materialeigenschaften des zuvor warmbearbeiteten
Produkts ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens dann besonders effektiv,
wenn die Abkühlung des Produkts auf eine Temperatur von im wesentlichen unter 100°C
erfolgt.
[0020] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Festigkeit des Produkts durch abschließendes Härten erhöht, insbesondere
durch Auslagerung des Produkts über einen Zeitraum von im wesentlichen 1 bis 3 Stunden,
vorzugsweise von weniger als 2 Stunden, in einem Temperaturbereich von im wesentlichen
100°C bis 210°C, wobei ein Temperaturbereich von 200°C bis 210°C bevorzugt wird. Die
Härtung erfolgt insbesondere dadurch, daß in den angegebenen Temperaturbereichen eine
Temperatur über die Dauer der Auslagerung hinweg fest gewählt wird.
[0021] Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften der hier beschriebenen Aluminiumlegierung
hinsichtlich Festigkeit, Duktilität und Korrosion, die die gängigen technischen Lieferrichtlinien
von Karosseriestrukturbauteilen im Fahrzeugbau sämtlich erfüllen, wird das zuvor geschilderte
Verfahren insbesondere verwendet, um als Produkt Strangpreßprofile im Karosseriestrukturbau
herzustellen.
[0022] Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung
und die bevorzugte Ausgestaltung eines Verfahrens zur weiteren Verarbeitung dieser
Aluminiumlegierung zu einem Produkt dargestellt. Verwendet wird eine Aluminiumlegierung
mit der folgenden Zusammensetzung in Masse-%:
Si |
0,71, |
Fe |
0,22, |
Cu |
0,28, |
Mn |
0,71, |
Mg |
0,63, |
Cr |
0,0014, |
Zn |
0,0071, |
Ti |
0,0346, |
V |
0,0059, |
sonstige Bestandteile (gesamt) 0,15 und
Al Rest. |
[0023] Aus der angegebenen Aluminiumlegierung wird ein Halbzeug in Form eines Aluminiumbolzens
mit einem Durchmesser von 200 mm angefertigt. Dieser Aluminiumbolzen wird 5 Stunden
bei 570°C homogenisiert, woraus ein gleichmäßig feinkörniges Gußgefüge resultiert,
das globulitisch und feinzellig über den gesamten Querschnitt ist; die erzielte Korngröße
ist deutlich geringer als 150µm.
[0024] Aufgrund des hier durch Strangpressen herzustellenden Produkts mit einer tief eingeschnittenen
Profilstruktur und aufgrund des großen Durchmessers des warm zu verarbeitenden Aluminiumbolzens
wird der Aluminiumbolzen auf eine Einsatztemperatur von im wesentlichen 500°C gebracht,
wobei die Verarbeitung des Bolzens durch Strangpressen bei einer Profilpreßgeschwindigkeit
von im wesentlichen 6 m/min erfolgt.
[0025] Das nunmehr als Profil vorliegende Produkt wird schnellstmöglich von etwa 530°C abgekühlt
auf unter 100°C, im vorliegenden Fall innerhalb von weniger als 10 Sekunden. Die schroffe
Profilabkühlung ist wesentlich für die im Karosseriestrukturbau notwendigerweise zu
erzielenden Materialeigenschaften.
[0026] Das so erhaltene Strangpreßprofil wird abschließend über eine Stunde hinweg bei 205°C
ausgehärtet. Das resultierende Material weist eine Streckgrenze R
p0,2 von deutlich mehr als 280 MPa auf und ist in der Lage, auch bei Crashtest-Belastungen
Deformationsarbeit aufzunehmen, ohne den inneren Zusammenhalt zu verlieren - also
ohne zu zerreißen -, was sowohl im kleinen als auch im großen Maßstab zutrifft.
1. Aluminiumlegierung, insbesondere zur Verarbeitung im Strangpreßverfahren,
gekennzeichnet durch
eine Zusammensetzung in Masse-% von:
Si |
0,68 - 0,77, |
Fe |
0,16 - 0,24, |
Cu |
0,24 - 0,32, |
Mn |
0,68 - 0,77, |
Mg |
0,58 - 0,67, |
Cr |
< 0,04, |
Zn |
< 0,1, |
Ti |
< 0,1, |
V |
< 0,04, |
sonstige Bestandteile (gesamt) < 0,3 und
Al Rest. |
2. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzbereiche für die Anteile in Masse-% kleiner sind, nämlich betragen:
Si |
0,70 - 0,75, |
Fe |
0,18 - 0,22, |
Cu |
0,26 - 0,30, |
Mn |
0,70 - 0,75, |
Mg |
0,60 - 0,65, |
Cr |
< 0,02, |
Zn |
< 0,05, |
Ti |
< 0,05, |
V |
< 0,02, |
sonstige Bestandteile (gesamt) < 0,15 und
Al Rest. |
3. Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelanteile der sonstigen Bestandteile weniger als 0,1 Masse-%, insbesondere
weniger als 0,05 Masse-%, ganz bevorzugt weniger als 0,02 Masse-% ausmachen.
4. Verfahren zur Herstellung eines Produkts aus einer Aluminiumlegierung, wobei ein aus
der Aluminiumlegierung hergestelltes Halbzeug durch Erhitzung homogenisiert wird -
Homogenisierungsglühen -, das homogenisierte Halbzeug auf Einsatztemperatur und durch
Warmbearbeitung auf Produktform gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aluminiumlegierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgestaltet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug - insbesondere in Form von Bolzen - homogenisiert wird, indem es über
einen Zeitraum von im wesentlichen drei bis fünf Stunden im Temperaturbereich zwischen
550°C und 590°C gehalten wird, insbesondere im Temperaturbereich zwischen 560°C und
580°C, vorzugsweise auf einer festen Temperatur in den angegebenen Temperaturbereichen.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung des Halbzeugs zu einer Korngröße von weniger als 150µm führt
oder nach ASTM E 112 zu einer Korngröße von G=5 oder höher.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug zur Warmbearbeitung auf eine Einsatztemperatur im Bereich von im wesentlichen
450°C bis 500°C gebracht wird, vorzugsweise auf eine Einsatztemperatur von im wesentlichen
470°C bis etwa 500°C.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmbearbeitung des Halbzeugs durch Strangpressen erfolgt, insbesondere bei einer
Preßgeschwindigkeit im Bereich von im wesentlichen 4 m/min bis 10 m/min, insbesondere
bei einer Preßgeschwindigkeit im Bereich von im wesentlichen 6 m/min bis 8 m/min.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt nach der Warmbearbeitung schnell abgekühlt wird, insbesondere mit einem
Temperaturgradienten von wenigstens -20°C/s, vorzugsweise mit einem Temperaturgradienten
von wenigstens -40°C/s, ganz bevorzugt mit einem Temperaturgradienten von wenigstens
-50°C/s abgekühlt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung des Produkts auf eine Temperatur von im wesentlichen unter 100°C erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt abschließen gehärtet wird, insbesondere durch Auslagerung über einen
Zeitraum von im wesentlichen 1 bis 3 Stunden, vorzugsweise von weniger als zwei Stunden,
in einem Temperaturbereich von im wesentlichen 190°C bis 210°C, bevorzugt in einem
Temperaturbereich von im wesentlichen 200°C bis 210°C, vorzugsweise bei einer im wesentlichen
festen Temperatur im angegebenen Temperaturbereich.
12. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 10, zur Herstellung eines
Strangpreßprofils im Karosseriestrukturbau.
1. Aluminum alloy, in particular for processing in an extrusion process
characterized by
a composition in mass percent of:
Si |
0,68 - 0,77, |
Fe |
0,16-0,24, |
Cu |
0,24 - 0,32, |
Mn |
0,68 - 0,77, |
Mg |
0,58 - 0,67, |
Cr |
< 0,04, |
Zn |
< 0,1, |
Ti |
< 0,1, |
V |
< 0,04, |
other components (in total) < 0,3 and
Al remainder. |
2. Aluminum alloy according to claim 1,
characterized in that the tolerance ranges for the portions in mass percent are less than, namely amount
to
Si |
0,70-0,75, |
Fe |
0,18 - 0,22, |
Cu |
0,26 - 0,30, |
Mn |
0,70 - 0,75, |
Mg |
0,60 - 0,65, |
Cr |
< 0,02, |
Zn |
< 0,05, |
Ti |
< 0,05, |
V |
< 0,02, |
other components (in total) < 0,15 and |
Al remainder. |
3. Aluminum alloy according to claim 1 or 2, characterized in that the individual portions of the other components amount to less than 0,1 mass percent,
in particular less than 0,05 mass percent, preferentially less than 0,02 mass percent.
4. Process for producing a product of an aluminum alloy, wherein one semi-finished part
made of the aluminum alloy is homogenized by heating - homogenization annealing -
the homogenized semi-finished part being brought to a working temperature and brought
into form using hot working
characterized in
that the aluminum alloy is designed according to any one of claims 1 to 3.
5. Process according to claim 4, characterized in that the semi-finished parts - in particular in the form of bolts - are homogenized in
which it is kept in a temperature range between 550°C and 590°C over a time span of
essentially three to five hours, in particular in a temperature range of between 560°C
and 580°C, preferably at a fixed temperature in the given temperature ranges.
6. Process according to claim 4 or 5, characterized in that the homogenization of the semi-finished part results in a grain size of less than
150 µm or according to ASTM E 112 in a grain size of G=5 or greater.
7. Process according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the semi-finished part is brought to a working temperature in the range of essentially
450°C to 500°C for hot working, preferably to a working temperature of essentially
470°C to 500°C.
8. Process according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the hot working of the semi-finished part occurs by means of extrusion, in particular
at a pressing speed in the range of essentially 4 m/min to 10 m/min, in particular
at a pressing speed in the range of essentially 6 m/min to 8 m/min.
9. Process according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the product is cooled down quickly after hot working, in particular is cooled down
with a temperature gradient of at least -20°C/s, preferably with a temperature gradient
of at least -40°C, most preferably with a temperature gradient of at least -50°C.
10. Process according to claim 9, characterized in that the product is cooled to a temperature substantially of less than 100°C.
11. Process according to any one of claims 4 to 10, characterized in that the product is subsequently hardened, in particular by aging over a time span of
essentially 1 to 3 hours, preferably from less than two hours, in a temperature range
of essentially 190°C to 210°C, preferably in a temperature range of essentially 200°C
to 210°C, preferably at an essentially fixed temperature in the given temperature
range.
12. Use of the process according to any one of claims 8 to 10 for producing an extrusion
profile in auto body construction.
1. Alliage d'aluminium, en particulier destiné à être utilisé dans un procédé d'extrusion,
caractérisé par
une composition en % en masse de :
Si |
0, 68 - 0,77, |
Fe |
0,16 - 0,24, |
Cu |
0,24 - 0,32, |
Mn |
0,68 - 0,77, |
Mg |
0,58 - 0,67, |
Cr |
< 0,04, |
Zn |
< 0,1, |
Ti |
< 0,1, |
V |
< 0,04, |
autres composants (au total) |
< 0,3 et |
Al |
le solde. |
2. Alliage d'aluminium selon la revendication 1,
caractérisé en ce que les plages de tolérance des teneurs en % en masse sont plus étroites et valent :
Si |
0,70 - 0,75, |
Fe |
0,18 - 0,22, |
Cu |
0,26 - 0,30, |
Mn |
0,70 - 0,75, |
Mg |
0, 60 - 0,65, |
Cr |
< 0,02, |
Zn |
< 0,05, |
Ti |
< 0,05, |
V |
< 0,02, |
autres composants (au total) |
< 0,15 et |
Al |
le solde. |
3. Alliage d'aluminium selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les teneurs en les autres composants représentent moins de 0,1 % en masse, en particulier
moins de 0,05 % en masse et de façon tout particulièrement préférable moins de 0,02
% en masse.
4. Procédé de fabrication d'un produit à partir d'un alliage d'aluminium, dans lequel
un produit semi-fini fabriqué en l'alliage d'aluminium est homogénéisé par chauffage
(recuit d'homogénéisation), le produit semi-fini homogénéisé est amené à la température
d'utilisation et transformé en le produit par traitement thermique,
caractérisé en ce que
l'alliage d'aluminium est configuré selon l'une des revendications 1 à 3.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le produit semi-fini, en particulier en forme de barre, est homogénéisé en étant
maintenu essentiellement pendant une durée de 3 à 5 heures dans la plage de température
de 550°C à 590°C, en particulier dans la plage de température de 560°C et 580°C et
de préférence à une température fixe dans les plages de température indiquées.
6. Procédé selon les revendications 4 ou 5,
caractérisé en ce que l'homogénéisation du produit semi-fini entraîne la formation de grains d'une taille
inférieure à 150 µm ou de grains d'une taille ASTM E 112 G = 5 ou supérieure.
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que pour le traitement thermique, le produit semi-fini est amené à une température d'utilisation
essentiellement comprise dans la plage de 450°C à 500°C et de préférence à une température
d'utilisation essentiellement comprise entre 470°C et environ 500°C.
8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le traitement thermique du produit semi-fini s'effectue par extrusion, en particulier
à une vitesse d'extrusion essentiellement comprise dans la plage de 4 m/min à 10 m/min
et en particulier à une vitesse d'extrusion essentiellement comprise dans la plage
de 6 m/min à 8 m/min.
9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'après le traitement thermique, le produit est refroidi rapidement, en particulier
à un gradient de température d'au moins -20°C/s, de préférence à un gradient de température
d'au moins -40°C/s et de façon plus particulièrement préférable à une gradient de
température d'au moins -50°C/s.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le refroidissement du produit s'effectue jusqu'à une température essentiellement
inférieure à 100°C.
11. Procédé selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que le produit est ensuite durci, en particulier en étant entreposé essentiellement pendant
une durée de 1 à 3 heures, de préférence inférieure à deux heures, dans une plage
de température comprise essentiellement entre 190°C et 210°C, de préférence dans une
plage de température comprise essentiellement entre 200°C et 210°C et de préférence
à une température essentiellement fixe dans la plage de température indiquée.
12. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 8 à 10 pour fabriquer un profilé
extrudé pour la construction de châssis de véhicules.