Manufacturing of ultrafine grained, tailored heat treated aluminum sheet metal by repeated rolling for the application in automotive engineering
Third party funded individual grant
Start date : 01.05.2011
End date : 30.11.2012
Project details
Short description
Goal of the project is the development and production of nanocrystalline aluminum sheet metals by Accumulative Roll Bonding (ARB) for automotive applications. In combination with a local heat treatment these ARB processed sheet metals show a great potential for strengthening and an increased formability. First, the upscaling of the ARB process is necessary and the process robustness has to be increased. In cooperation with the Institute of General Materials Properties (WW1), therefore, two different rolling mills with a maximum sheet width of 250 mm and 450 mm were compared with the rolling mill of 100 mm sheet width, which was used under laboratory conditions. The transferability of the ARB process was assured for the alloy AA1050. In the next step, the production of multilayered ARB sheet metal of a high strength aluminum alloy of the 6xxx-series, which is relevant for the automotive series production, will be focused.
Scientific Abstract
Mittels Ultrahochumformung können neue ultrafeinkörnige (UFG) Leichtbauwerkstoffe hergestellt werden, die eine hohe spezifische Festigkeit mit gleichzeitig guten Umformeigenschaften kombinieren und somit interessant für zukunftsweisende Werkstoffkonzepte im Fahrzeugbau sind. Ziel des beantragten Transferantrags ist es, mit Hilfe des Accumulative Roll Bonding Prozesses Aluminiumblechwerkstoffe mit einer maßgeschneiderten, ultrafeinkörnigen Mikrostruktur in technologisch relevanten Platinengrößen für den Einsatz im Fahrzeugbau herzustellen. Dazu sollen die bislang im Labormaßstab erarbeiteten Prozessparameter unter Sicherstellung der mechanischen Eigenschaften auf technologisch relevante Platinengrößen übertragen werden. Insbesondere die Beibehaltung einer hohen Dehnratenabhängigkeit (SRS) muss hier im Vordergrund stehen, um eine ausreichende Umformbarkeit sicherzustellen. Gleichzeitig müssen die Prozessparameter hinsichtlich Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Für einen robusten Herstellungsprozess ist der Aufbau einer begleitenden Prozesssimulation notwendig. Das Potential lokal wärmebehandelter ARB-Bleche soll für den Einsatz als Tailored Heat Treated Blanks und damit die Einflussmöglichkeiten einer lokalen Wärmebehandlung der Platinen für das maßgeschneiderte Einstellen von Festigkeits- und Duktilitätsgradienten mit dem Ziel der Steigerung des Umformvermögens detailliert untersucht werden.
Involved:
Marion Merklein
Project Leader
Heinz Werner Höppel
Project Member
Wolfgang Böhm
Project Member
Manh Hung Nguyen
Project Member
Contributing FAU Organisations:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Institute of Manufacturing Technology