SPecIAL - Alu-web.de

More documents

Recommendations

Info

t e c h n o l o g i e Aluminiumlegierung „Duktal“ höherfeste Profile mit hochduktilen eigenschaften Die von der F. W. Brökelmann Aluminiumwerk GmbH & Co. KG, Ense-Höingen, neu entwickelte Aluminiumlegierung „Duktal“ ist speziell für den Einsatz im Automobil-Karosseriebau entwickelt worden. Die Legierung wird für höherfester Strangpressprofile genutzt und zeichnet sich durch hochduktile Eigenschaften aus. Festigkeitsgruppen Karosserieteil Seit langem ist aus dem Bau von Transportmitteln bekannt, dass der Werkstoff Aluminium aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts bei höheren Festigkeitsanforderungen immer mehr Anwendungsfelder findet. Dieser Trend zeigt sich besonders deutlich im Bereich motorisierter Transportmittel, da diese ihr Eigengewicht mit beschleunigen müssen. Somit hat die Masse einen maßgeblichen Einfluss auf den Energieverbrauch des jeweiligen Transportmittels. Die Gründe, warum die Automobilhersteller Aluminium in ihren Fahrzeugen verstärkt nutzen wollen, liegen auf der Hand: • Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge bei weiterer Reduzierung der Emissionswerte • Verbesserte Ökonomie durch effizienteren Kraftstoffverbrauch • Performancesteigerung hinsichtlich der Crasheigenschaften • Vollständige Wiederverwertbarkeit. Diese Motivatoren für den Einsatz von Aluminium, insbesondere in Form von AluminiumStrangpressprofilen, Abb. 2: Werkstoffvorgabe Abb. 1: Technische Lieferrichtlinie werden mit Hilfe technischer Lieferspezifikationen der Automobilindustrie für die Strangpresswerke umgesetzt. Die in Fahrzeugen eingesetzten Aluminiumbauteile müssen dazu dezidierte Kriterien wie Festigkeit, Crashfähigkeit und Formgenauigkeit bei möglichst geringen Materialstärken (Wandungsdicke) erfüllen. Hierzu wurden seitens der führenden Automobilhersteller entsprechende Technische Lieferrichtlinien für die unterschiedlichen Streckgrenzenklassen crashrelevanter und nichtcrashrelevanter Bauteile erarbeitet, die eine Arbeits und Entwicklungsgrundlage für die AluminiumStrangpresswerke darstellen (Abb. 1). Abbildungen: Brökelmann Die Firma F. W. Brökelmann Aluminiumwerk besitzt eine hohe Kompetenz im Strangpressen von Aluminium. Die nahezu einhundertjährige Geschichte führte das Unternehmen in eine aus technologischer Sicht marktstarke Nischenposition. Heute werden bei Brökelmann in bis zu 20 unterschiedlichen Aluminiumlegierungen sowohl großformatige Präzisionsprofile für Sitzführungen, Airbaggehäuse und Fahrwerksteile gefertigt als auch filigrane, hochpräzise Querschnitte mit geringen GrammMeterGewichten für Zier und Funktionsleisten sowie Profile für Fahrzeugarmaturen. Auf Basis dieses Wissens und der Erfahrung in der strangpressspezifischen Verfahrenstechnologie crashrelevanter Karosseriestrukturbauteile mit Streckgrenzenwerten (Rp 0,2 ) von 200 bis 240 MPa wurden gezielte Legierungs und Prozessentwicklungen durchgeführt. Diese dienten dazu, die Anforderungen an eine noch höherfestere Streckgrenzenklasse mit Rp 0,2 > 280 MPa zu realisieren. Nachstehend sollen die Ergebnisse, die mit der neu entwickelten Aluminiumlegierung Duktal hinsichtlich mechanischer Kennwerte wie Duktilität, Wärmestabilität und Umformbarkeit erzielt werden kön 56 ALUMINIUM · 11/2008
t e c h n o l o g i e Abb. 3: Kurzzeitwärmestabilität Forderungen (Abb. 3). Weitere Anforderungen an die Bauteile beziehen sich auf den Sachverhalt, dass sich der Kennwert der Streckgrenzenfestigkeit bei der Streckgrenzenklasse Rp 0,2 ≥ 280 MPa auch nach 1.000 Stunden bei 150 °C noch oberhalb des Grenzwertes von 265 MPa hält. Weiterhin wird der Verlauf der Streckgrenzenfestigkeit über die verschiedenen Auslagerungszeiten erkennbar (Abb. 4). Der Werkstoff Duktal zeichnet sich hier gegenüber den beiden anderen hauseigenen Legierungen, die für die Streckgrenzenklassen Rp 0,2 ≥ 200 MPa und Rp0,2 ≥ 240 MPa eingesetzt werden, durch einen homogenen und lediglich minimal abfallenden Verlauf der Festigkeitswerte aus. Dieser liegt nach 1.000 Stunden immer noch bei Rp 0,2 = 275 MPa. Abb. 4: Streckgrenzenwerte nen, mit den Anforderungen aus den Technischen Lieferrichtlinien verglichen und erläutert werden. Anforderungen gemäß den technischen lieferrichtlinien Chemische Zusammensetzung: Die Werkstoffvorgaben der Automobilindustrie für Aluminiumbauteile liegen innerhalb des AlMgSiLegierungssystems der AA 6000Reihe. In diesem System gibt es die verschiedensten Legierungsvarianten, wie die Beispiele zeigen (Abb. 2). Bei Brökelmann wurden umfangreiche Prozessuntersuchungen mit verschiedenen Legierungsvarianten der AlMgSiReihe durchgeführt und in Zusammenarbeit mit einem renommierten deutschen Aluminiumschmelzwerk die neue AlMgSiLegierung Duktal auf Basis der Aluminiumlegierung EN AW – 6082 entwickelt. Mechanische Eigenschaften: Die Autohersteller fordern für AluminiumStrangpressprofile im Zustand T6 (ausgehärteter Zustand) in der Streckgrenzenklasse Rp 0,2 ≥ 280 MPa die folgenden mechanischen Eigenschaften: Streckgrenze Rp 0,2 = 281 MPa bis 330 MPa Zugfestigkeit Rm ≥ 305 MPa Bruchdehnung A5 ≥ 10 % Ferner müssen die Profile eine KurzzeitWärmestabilität aufweisen. Ausgehend vom Anlieferungszustand T6 dürfen die Profile nach einer Wärmebehandlung von einer Stunde bei 205 °C die mechanischen Eigenschaften der crashrelevanten Bauteile nicht unterschreiten. Wie zu erkennen ist, verhalten sich die mechanischen Kennwerte des Werkstoffs Duktal über die Auslagerungszeit außerordentlich stabil und erfüllen die im Rahmen der Technischen Lieferrichtlinie aufgestellten Abb. 5: Stauchprobe Ausgangslänge Stauchprüfung Crashrelevante Bauteile müssen ihre Eignung und Fähigkeit einer hinreichenden Duktilität in Form dezidierter Prüfungen nachweisen. Diese Prüfungen werden in erster Linie als sogenannte Stauchprüfungen durchgeführt. Hierbei werden KraftWeg Kurven mit Angaben der Arbeitsaufnahme dokumentiert. Dabei müssen sich mehrere Stauchfalten gleichmäßig bilden. Die Ausgangslänge dieser Stauchproben liegt im Allgemeinen bei 300 mm. Der Stauchweg sollte dabei 200 mm betragen. Die Stauchgeschwindigkeit sollte bei 100 mm/min liegen, wobei die Prüfrichtung parallel zur Orientierung des stranggepressten Profils liegt. Die Stauchprobe erfolgt zwischen zwei ebenen Platten, wobei die Stauchproben nicht geführt oder fixiert werden dürfen. Die anschließende Prüfung der Faltung erfolgt visuell, wobei die Faltenbildung eine homogene Optik aufweisen sollte. Leichte Anrisse in der Faltung oder an der Materialoberfläche werden je nach Querschnitt im Ergebnis der Prüfungen akzeptiert. In den Abbildungen 4 bis 6 ist ein Vierkantrohr dargestellt, das aus dem Werkstoff Duktal strangpresstechnisch hergestellt wurde. Die Ausgangslänge der Probe lag bei 500 mm und ließ sich ohne Risse und bei ➝ ALUMINIUM · 11/2008 57
Page 1 and 2:
Giesel Verlag GmbH · Postfach 1201
Page 3 and 4:
E D I T O R I A L Volker Karow Chef
Page 5 and 6: C O N T E N T S E D I T O R I A L E
Page 7 and 8: N e w s I N b r I e f Alcoa with di
Page 9 and 10: N e w s I N b r I e f Yoplait selec
Page 11 and 12: ATC is the only Group able to suppl
Page 13 and 14: www Paper.com Please be our guest a
Page 15 and 16: E c o n o M i c s Sources: EAA, AA,
Page 17 and 18: E c o n o M i c s Aluminium sector
Page 19 and 20: 2009 138th Annual Meeting & Exhibit
Page 21 and 22: E c o n o M i c s founding of the A
Page 23 and 24: E c o n o M i c s und Komponenten,
Page 25 and 26: E c o n o M i c s in ganz Europa, n
Page 27 and 28: OMICRO-EPSILON Mit einer zum Patent
Page 29 and 30: E C O N O M I C S Die energieintens
Page 31 and 32: EFFICIENT Knowledge makes an impact
Page 33 and 34: W i R T s c H A F T Studie „Guss
Page 35 and 36: S P e c I A L A L U M I N I U M O b
Page 37 and 38: S P e c I A L A L U M I N I U M S U
Page 39 and 40: S P e c I A L dried, whereby a corr
Page 41 and 42: S P e c I A L A L U M I N I U M S U
Page 43 and 44: s P e c I A L A L U M I N I U M s U
Page 47 and 48: s P e c I A L A L U M I N I U M o b
Page 55: s P e c I A L A L U M I N I U M s U
Page 59 and 60: t e c h n o l o g i e Zahn um Zahn
Page 61 and 62: t e c h n o l o g y Kantenkühlung
Page 63 and 64: t e c h n o l o g y the workpiece g
Page 65 and 66: t e c h n o l o g i e Leicht, gut z
Page 67 and 68: t e c h n o l o g i e „weißen Sc
Page 69 and 70: W e t t B e W e R B In der Kategori
Page 71 and 72: c o m p a n y n e w s w o r l d w i
Page 79 and 80: e s e a r c h characterisation of M
Page 81 and 82: e s e a r c h the same as sectioned
Page 83 and 84: e s e a r c h ing TiB 2 , the prese
Page 85 and 86: e s e a r c h and Development of th
Page 87 and 88: v E r A N s t A L t U N g E N ALUMI
Page 89 and 90: E v E N t s creasingly central role
Page 91 and 92: L I t E r A t U r E s E r v I c E F
Page 93 and 94: L I t E r A t U r E s E r v I c E c
Page 95 and 96: International Journal for Industry,
Page 97 and 98: LIEFERVERZEICHNIS • Transport of
Page 99 and 100: LIEFERVERZEICHNIS • Anode transpo
Page 101 and 102: LIEFERVERZEICHNIS Vollert Anlagenba
Page 103 and 104: LIEFERVERZEICHNIS 3 Rolling mill te
Page 105 and 106: LIEFERVERZEICHNIS 3.6 Cold rolling
Page 107 and 108:
LIEFERVERZEICHNIS 3.9 Adjustment de
Page 109 and 110:
LIEFERVERZEICHNIS 4 Foundry Gießer
Page 111 and 112:
LIEFERVERZEICHNIS • Heat treatmen
Page 113 and 114:
I M P R E S S U M / I M P R I N T I
Page 115 and 116:
www. alu-bookshop.de EINSCHLÄGIGE
show all

SPecIAL - Alu-web.de

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?