Aluminum in the car: rolling alloys

Aluminum extruded profiles and rolled aluminum - plates, sheets and foils - aluminum semi-finished products are. Fully finished products or parts are obtained from aluminum semi-finished products by machining methods or by pressure processing methods., including, car.

Alloys for rolled aluminum

Any rolled semi-finished product has a rectangular cross section and the same thickness. They are obtained by hot and cold rolling from rolling ingots.. В зависимости от толщины алюминиевые прокатные полуфабрикаты подразделяются на плиты (толстые листы) толщиной более 6 mm, тонкие листы или просто «листы» (от 0,2 by 6 мм) и фольгу (менее 0,2 mm).

Sheets and foil are supplied in bays.. Thick sheets are delivered in straight linear lengths.. Sheet width may exceed 2 m, and their surface may be rough, polished, chemically treated, painted, varnished or anodized.

For the manufacture of rolled aluminum, several different alloys are used., to achieve optimum consumer material properties in various applications.

In the production of passenger cars, parts made of aluminum rolled are inferior in terms of use only to aluminum castings. For the manufacture of automotive aluminum products, the most widely used are deformable aluminum alloys of the 5xxx and 6xxx series, since they have high strength properties, high corrosion resistance and good plastic properties. Alloys of other "deformable" series, 1xxx and 3xxx, apply significantly less.

The main rolling aluminum alloys, которые применяют в автомобилестроении и родственных областях являются: (обозначение сплава – номинальный химический состав сплава – aluminum alloy application ):

  • 1050 - Al99,5 - thermal screens, ребра теплообменников;
  • 3003 – Al-1,2Mn-0,12Cu – теплообменники;
  • 5005 – Al-0,8Mg – тепловые экраны, несущие конструкционные элементы;
  • 5052 - Al-2,5Mg-Cr - chassis, несущие конструкционные элементы;
  • 5454 – Al-3Mg-Mn-Cr – колесные диски;
  • 5754 - Al-3Mg-Mn-Cr - шасси, axis, 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, outdoor panels.

aluminum alloys 6016, 6022, 6111 and 6181A are relatively new. They are specially designed for the automotive industry..

Chemical composition

The chemical composition of aluminum alloys for sheet metal, which is used in the automotive industry, presented in the table below.

Table - Rolled aluminum alloys in the automotive industryalyuminievye-splavy-prokatnye +

Rolled aluminum alloys in a car

mark 1050 and abortion 3003

aluminum Brand 1050 and aluminum alloy 3003 used for the manufacture of sheet metal, and pressed products. See. about brand 1050 and rafts 3003: Extruded aluminum alloys in the car.

Alloy 5005

5xxx Series Cold Rolled Alloy. Прочностные свойства: от низких до средних. The main alloying element is magnesium without any other additives..

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:

  • heat shields, load-bearing structural elements.

Alloy 5052

5xxx Series Cold Rolled Alloy. Strength properties - medium. The main alloying element is magnesium.. The main additive is chrome..

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:

  • load-bearing structural elements.

Alloy 5083

5xxx Series Cold Rolled Alloy. Прочностные свойства: высокие. The main alloying element is magnesium with manganese and chromium additives..

Номинальный химический состав:

  • Al-4,5Mg-0,7Mn-0,15Cr

Magnesium greatly increases the strength of the alloy., therefore it achieves high strength characteristics.

Manganese and chromium act as “anti-recrystallizers” – they control the size and shape of the grains during the hot rolling process, as well as final heat treatments.

Типичные состояния материала:

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

Основное применение в автомобилестроении:

  • load-bearing structural elements.

Alloy 5182

5xxx series alloy for cold rolling with high strength properties. The main alloying element is magnesium with manganese additives..

Номинальный химический состав:

  • Al-4,5Mg-0,4Mn

Magnesium increases the strength of the alloy, therefore, it achieves high strength properties.

Manganese inhibits recrystallization – they control grain size and shape during the hot rolling process, as well as final heat treatments.

Типичные состояния материала:

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

Основное применение в автомобилестроении:

  • load-bearing structural elements, internal panels.

Alloy 5454

5xxx series alloy for cold rolling with medium to high strength properties. The main alloying element is magnesium with manganese and chromium additives..

Номинальный химический состав:

  • Al-3Mg-Mn-Cr

Magnesium increases the strength of the alloy, therefore, it achieves high strength properties.

Manganese and chromium, which are present in large quantities, inhibits recrystallization – they control the size and shape of the grains during the hot rolling process, as well as final heat treatments.

Типичные состояния материала:

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

Основное применение в автомобилестроении:

  • wheel disks.

Alloy 5754

5xxx series alloy for cold rolling with medium to high strength properties. The main alloying element is magnesium with manganese and chromium additives..

Номинальный химический состав:

  • Al-3Mg-Mn-Cr

Magnesium increases the strength of the alloy, therefore, it achieves high strength properties.

Manganese and chromium, which although present in small quantities, suppress recrystallization – they control the size and shape of the grains during the hot rolling process, as well as final heat treatments.

Типичные состояния материала:

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

Основное применение в автомобилестроении:

  • chassis,
  • axis,
  • internal panels.

Alloy 6016

Thermally hardened rolling aluminum alloy from the 6xxx series with medium to high strength properties. The main alloying elements are magnesium and silicon.. No special additives.

Номинальный химический состав:

  • Al-1,2Si-0,45Mg.

Термическое упрочнение: закалка и старение, artificial or natural.

This alloy is relatively recently developed specifically for rolled sheet., which goes to car bodies.

Characteristic properties of the alloy 6016:

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

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:

  • car bodies and
  • outdoor panels.

Alloy 6022

Thermally hardened rolling aluminum alloy from the 6xxx series with medium to high strength properties. The main alloying elements are magnesium and silicon.. Small additions of manganese and chromium.

Номинальный химический состав:

  • Al-1,2Si-0,6Mg-Mn.

Термическое упрочнение: закалка и старение, artificial or natural.

This alloy is relatively recently developed specifically for the sheet., from which car bodies are made.

Alloy 6111

Thermally hardened rolling aluminum alloy from the 6xxx series with high strength properties. The main alloying elements are magnesium., silicon and copper with manganese as an additive.

Номинальный химический состав:

  • Al-0,9Si-0,8Mg-0,7Сu-Mn.

Термическое упрочнение: закалка и старение, artificial or natural.

This alloy has also recently been developed specifically for sheet rolling., from which car bodies are made.

Alloy 6181A

Thermally hardened rolling aluminum alloy from the 6xxx series with high strength properties. The main alloying elements are magnesium and silicon without special additives..

Номинальный химический состав:

  • Al-0,9Si-0,8Mg.

Thermal hardening similar to that, which is used for alloy 6082.

Designed specifically for sheet rolling, which goes to car bodies.

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