Aluminium im Auto: Walzlegierungen

Алюминиевые прессованные профили и алюминиевый прокат – плиты, листы и фольга – являются алюминиевыми полуфабрикатами. Из алюминиевых полуфабрикатов методами механической обработки или методами обработки давлением получают полностью законченные изделия или детали, einschließlich, легкового автомобиля.

Сплавы для алюминиевого проката

Любой прокатный полуфабрикат имеют прямоугольное поперечное сечение и одинаковую толщину. Их получают путем горячей и холодной прокатки из прокатных слитков. В зависимости от толщины алюминиевые прокатные полуфабрикаты подразделяются на плиты (толстые листы) толщиной более 6 mm, тонкие листы или просто «листы» (от 0,2 zu 6 мм) и фольгу (менее 0,2 mm).

Листы и фольга поставляются в бухтах. Толстые листы поставляют в прямолинейных мерных длинах. Ширина листов может превышать 2 ich, а их поверхность может быть грубой, полированной, химически обработанной, окрашенной, лакированной или анодированной.

Для изготовления алюминиевого проката применяют несколько различных сплавов, чтобы достигать оптимальных потребительских характеристик материала в различных областях применения.

В производстве легковых автомобилей детали из алюминиевого проката уступают по объему применения только алюминиевым отливкам. Для изготовления автомобильного алюминиевого проката наиболее широко применяют деформируемые алюминиевые сплавы серий 5ххх и 6ххх, поскольку они обладают высокими прочностными свойствами, высокой коррозионной стойкостью и хорошими пластическими свойствами. Сплавы других «деформируемых» серий, 1ххх и 3ххх, применяются значительно меньше.

Основными прокатными алюминиевыми сплавами, которые применяют в автомобилестроении и родственных областях являются: (обозначение сплава – номинальный химический состав сплава – применение алюминиевого сплава ):

  • 1050 – Al99,5 – тепловые экраны, ребра теплообменников;
  • 3003 – Al-1,2Mn-0,12Cu – теплообменники;
  • 5005 – Al-0,8Mg – тепловые экраны, несущие конструкционные элементы;
  • 5052 – Al-2,5Mg-Cr – шасси, несущие конструкционные элементы;
  • 5454 – Al-3Mg-Mn-Cr – колесные диски;
  • 5754 – Al-3Mg-Mn-Cr – шасси, оси, внутренние панели;
  • 5182 – Al-4,5Mg-0,4Mn – несущие конструкционные элементы;
  • 5083 – Al-4,5Mg-0,7Mn-0,15Cr – несущие конструкционные элементы;
  • 6016 – Al-1,2Si-0,45Mg – кузов, наружные панели;
  • 6181А – Al-0,9Si-0,8Mg – кузов, внутренние панели;
  • 6111 – Al-0,9Si-0,8Mg-0,7Сu-Mn – кузов, наружные панели;
  • 6022 – Al-1,2Si-0,6Mg-Mn – кузов, наружные панели.

Aluminiumlegierungen 6016, 6022, 6111 и 6181А являются относительно новыми. Они разработаны специально для автомобилестроения.

Chemische Zusammensetzung

Химический состав алюминиевых сплавов для листового проката, который применяется в автомобилестроении, представлен в таблице ниже.

Таблица – Прокатные алюминиевые сплавы в автомобилестроенииalyuminievye-splavy-prokatnye+

Прокатные алюминиевые сплавы в автомобиле

Марка 1050 и сплав 3003

Марка алюминия 1050 и алюминиевый сплав 3003 применяются для изготовление как листового проката, так и прессованных изделий. Cm. о марке 1050 и сплаве 3003: Экструзионные алюминиевые сплавы в автомобиле.

Cплав 5005

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки. Прочностные свойства: от низких до средних. Главный легирующий элемент – магний без каких-либо других добавок.

Номинальный химический состав:

  • Al-0,8Mg

Типичные состояния материала:

  • нагартованное (Н1х) различной степени;
  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • тепловые экраны, несущие конструкционные элементы.

Cплав 5052

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки. Прочностные свойства –средние. Главный легирующие элемент – магний. Основная добавка – хром.

Номинальный химический состав:

  • Al-2,5Mg-Cr

Типичные состояния материала:

  • частично отожженное (Н2х) различной степени;
  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • несущие конструкционные элементы.

Cплав 5083

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки. Прочностные свойства: высокие. Главный легирующий элемент – магний с добавками марганца и хрома.

Номинальный химический состав:

  • Al-4,5Mg-0,7Mn-0,15Cr

Магний сильно повышает способность сплава к деформационному упрочнению, поэтому он достигает высоких прочностных характеристик.

Марганец и хром действуют как «анти-рекристаллизаторы»они контролируют размер и форму зерен в ходе процесса горячей прокатки, а также заключительных термических обработок.

Типичные состояния материала:

  • нагартованное (Н1х) различной степени;
  • частично отожженное (Н2х);
  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • несущие конструкционные элементы.

Cплав 5182

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки с высокими прочностными свойствами. Главный легирующий элемент – магний с добавками марганца.

Номинальный химический состав:

  • Al-4,5Mg-0,4Mn

Магний повышает способность сплава к деформационному упрочнению, поэтому он достигает высоких прочностных свойств.

Марганец подавляет рекристаллизациюон контролируют размер и форму зерен в ходе процесса горячей прокатки, а также заключительных термических обработок.

Типичные состояния материала:

  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • несущие конструкционные элементы, внутренние панели.

Cплав 5454

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки с прочностными свойствами от средних до высоких. Главный легирующий элемент – магний с добавками марганца и хрома.

Номинальный химический состав:

  • Al-3Mg-Mn-Cr

Магний повышает способность сплава к деформационному упрочнению, поэтому он достигает высоких прочностных свойств.

Марганец и хром, которые присутствуют в больших количествах, подавляет рекристаллизациюони контролируют размер и форму зерен в ходе процесса горячей прокатки, а также заключительных термических обработок.

Типичные состояния материала:

  • нагартованное (Н1х) различной степени;
  • частично отожженное (Н2х);
  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • Felgen.

Cплав 5754

Сплав из серии 5ххх для холодной прокатки с прочностными свойствами от средних до высоких. Главный легирующий элемент – магний с добавками марганца и хрома.

Номинальный химический состав:

  • Al-3Mg-Mn-Cr

Магний повышает способность сплава к деформационному упрочнению, поэтому он достигает высоких прочностных свойств.

Марганец и хром, которые хотя и присутствуют в небольших количествах, подавляют рекристаллизациюони контролируют размер и форму зерен в ходе процесса горячей прокатки, а также заключительных термических обработок.

Типичные состояния материала:

  • нагартованное (Н1х) различной степени;
  • частично отожженное (Н2х);
  • стабилизированное (Н3х) с различной степенью остаточной нагартовки;
  • отожженное (О).

Основное применение в автомобилестроении:

  • шасси,
  • оси,
  • внутренние панели.

Cплав 6016

Термически упрочняемый прокатный алюминиевый сплав из серии 6ххх с прочностными свойствами от средних до высоких. Главными легирующими элементами являются магний и кремний. Без специальных добавок.

Номинальный химический состав:

  • Al-1,2Si-0,45Mg.

Термическое упрочнение: закалка и старение, искусственное или естественное.

Этот сплав относительно недавно разработан специально для катаного листа, который идет на кузова легковых автомобилей.

Характерные свойства сплава 6016:

  • очень хорошая формуемость;
  • низкая упругая отдача;
  • отсутствие деформационных полос;
  • способность к образованию высококачественных швов;
  • высокое сопротивление коррозии;
  • хорошая свариваемость.

Типичное состояние материала: Т4 (закалка и естественное старение).

Типичные механические свойства в состоянии Т4:

  • предел прочности: 160 N / mm2;
  • предел текучести: 90 N / mm2;
  • относительное удлинение: 15 %;
  • твердость по Бринеллю: 50.

Основное применение в автомобилестроении:

  • кузова легковых автомобилей и
  • наружные панели.

Cплав 6022

Термически упрочняемый прокатный алюминиевый сплав из серии 6ххх с прочностными свойствами от средних до высоких. Главными легирующими элементами являются магний и кремний. Небольшие добавки марганца и хрома.

Номинальный химический состав:

  • Al-1,2Si-0,6Mg-Mn.

Термическое упрочнение: закалка и старение, искусственное или естественное.

Этот сплав относительно недавно разработан специально для листа, из которого изготавливают кузова легковых автомобилей.

Cплав 6111

Термически упрочняемый прокатный алюминиевый сплав из серии 6ххх с высокими прочностными свойствами. Главными легирующими элементами являются магний, кремний и медь с марганцем в виде добавки.

Номинальный химический состав:

  • Al-0,9Si-0,8Mg-0,7Сu-Mn.

Термическое упрочнение: закалка и старение, искусственное или естественное.

Этот сплав также недавно разработан специально для прокатки листа, из которого изготавливают кузова легковых автомобилей.

Cплав 6181А

Термически упрочняемый прокатный алюминиевый сплав из серии 6ххх с высокими прочностными свойствами. Главными легирующими элементами являются магний и кремний без специальных добавок.

Номинальный химический состав:

  • Al-0,9Si-0,8Mg.

Термическое упрочнение аналогичное тому, которое применяется для сплава 6082.

Разработан специально для прокатки листа, который идет на кузова легковых автомобилей.

Источник: Aluminium@Cars. Design, Technology, Innovation; Edimet, 2005