New Rolled Aluminium Alloy Products for the Automotive Industry

• Autorzy: Kłyszewski A. , Żelechowski J. , Frontczak A. , Rutecki P. , Szymański W. , Zamkotowicz Z. , Nowak M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0065

Warianty tytułu

PL

Nowe wyroby walcowane ze stopów aluminium dla przemysłu motoryzacyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Clad aluminium strips are used in the automotive industry to manufacture parts of heat exchangers. They are characterised by favourable strength properties, good corrosion resistance and susceptibility to plastic deformation, and can undergo surface brazing at a temperature of about 600°C. As a result of studies, the properties of alloys for the production of clad strips have been optimised. Optimising covered the alloy chemical composition and selected parameters such as the metal condition, the mechanical properties and anti-corrosion behaviour, including the methods for corrosion potential equalisation and sacrificial protection. The obtained technological results of the clad aluminium strip production were verified under the industrial conditions of Impexmetal Huta Aluminium Konin S.A. In a laboratory of the Institute of Non-Ferrous Metals (IMN), the clad strips were tested for the pre-assumed functional properties. Mechanical properties were tested, and the structure and corrosion behaviour were characterised. The reactivity of the clad layer was analysed under different technological conditions. The thermal bond produced by these clad layers was tested by simulation of the heat exchanger manufacturing process. As a result of the conducted research it has been found that all the essential characteristics of the clad strips produced under domestic conditions are in no way different from the properties of imported strips, while modification of the alloy chemical composition has contributed to the effective sacrificial protection of heat exchangers made from these strips. Clad aluminium strips are now successfully produced by the domestic aluminium industry. The improvement of materials used for the heat exchangers can contribute to the reduced overall dimensions of these products and increased efficiency, thus leading to energy savings. The results were obtained within the framework of the Task No. ZPB/38/66716/IT2/10 executed as part of the „IniTech” Project.

PL

Aluminiowe taśmy platerowane znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji elementów wymienni- ków ciepła. Charakteryzują się one korzystnymi właściwościami wytrzymałościowymi, dobrą odpornością na korozję i podatno- ścią do odkształcenia plastycznego oraz zdolnością do zgrzewania powierzchniowego w temperaturze około 600°C. W wyniku badań dokonano optymalizacji właściwości stopów przeznaczonych do produkcji taśm platerowanych. Zoptymalizowano skład chemiczny stopów oraz wybrane parametry takie jak stan materiału, właściwości mechaniczne i antykorozyjne z uwzględ- nieniem metody wyrównania potencjałów korozyjnych oraz metody ochrony protektorowej. Efekty technologii platerowanych taśm aluminiowych zostały pozytywnie zweryfikowane w warunkach przemysłowych Impexmetal S.A. Huta Aluminium Konin W warunkach laboratoryjnych IMN przetestowano wytworzone taśmy pod kątem założonych własności użytkowych. Zbadano własności mechaniczne taśm. scharakteryzowano ich strukturę i właściwości korozyjne. Dokonano analizy reaktywności plateru w różnych warunkach technologicznych oraz zbadano wytworzone z ich udziałem połączenia termiczne w warunkach symulacji procesu produkcji wymienników ciepła W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wszystkie istotne właściwości taśm platerowanych wytworzonych w warunkach krajowych nie różnią się od właściwości taśm importowanych, a odpowiednia modyfikacja składu chemicznego stopów pizyczyniła się do zapewnienia skutecznej ochrony protektorowej wymienników cie- pła wytwarzanych z tych taśm. Aluminiowe taśmy platerowane wytwarzane są obecnie w krajowym przemyśle aluminiowym. Ulepszenie materiałów stosowanych do konstrukcji wymienników ciepła przyczynić się może do zmniejszenia gabarytów wy- mienników ciepła i zwiększenia ich sprawności, co prowadzić powinno do oszczędności energii. Wyniki uzyskano w Projekcie nr ZPB/38/66716/1T2/10 zrealizowanym w ramach przedsięwzięcia "IniTech”.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; clad aluminium strips; brazing; corrosion resistance; automotive industry

PL

stopy aluminium; platerowane taśmy aluminiowe; lutowanie; odporność na korozję; przemysł motoryzacyjny

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 1
• Strony: 393--396
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Kłyszewski A.

• Institute of Non Ferrous Metals in Gliwice, Light Metals Division in Skawina, 19 Piłsudskiego Str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Żelechowski J.

• Institute of Non Ferrous Metals in Gliwice, Light Metals Division in Skawina, 19 Piłsudskiego Str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Frontczak A.

• Impexmetal SA, Huta Aluminium Konin, 1 Hutnicza Str., 62-510 Konin, Poland

autor

Rutecki P.

• Impexmetal SA, Huta Aluminium Konin, 1 Hutnicza Str., 62-510 Konin, Poland

autor

Szymański W.

• Institute of Non Ferrous Metals in Gliwice, Light Metals Division in Skawina, 19 Piłsudskiego Str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Zamkotowicz Z.

• Institute of Non Ferrous Metals in Gliwice, Light Metals Division in Skawina, 19 Piłsudskiego Str., 32-050 Skawina, Poland

autor

Nowak M.

• Institute of Non Ferrous Metals in Gliwice, Light Metals Division in Skawina, 19 Piłsudskiego Str., 32-050 Skawina, Poland

Bibliografia

• [1] H. W. Swidersky, High Temperature Brazing and Diffusion Bonding (LOT 2001), 6th International Conference on Brazing, Aachen, Germany, (2001).
• [2] W. S. Miller, et al., Recent development in aluminium alloys for the automotive industry, Materials Science and Engineering A 280, 37-49 (2000).
• [3] Aluminium Brazing with NOCOLOK, 7 Steps to Successful Aluminium Brazing, Solvay Fluor, http://www.solvaychemicals.com.
• [4] K. Allen, Solving the Problems Inherent to Torch Brazing Aluminium, Welding Journal, 39-40 (2009).
• [5] H. Nayeb-Hashemi, M. Lockwood, The effect of processing variables on the microstructures and properties of aluminium brazed joints, Journal of Materials Science 37, 3705-3713 (2002).
• [6] Y. Tu, Z. Tong, J. Jiang, Effect of Microstructure on Diffusional Solidification of 4343/3005/4343 Multi-Layer Aluminium Brazing Sheet, Metallurgical and Materials Transactions A 44A, 1762-1766 (2013).
• [7] H. Kim, S. Lee, Effect ofabrazing process on mechanical and fatigue behavior of alclad aluminium 3005, Journal of Mechanical Science and Technology 26 (7), 2111-2115 (2012).
• [8] Aluminiumistopy aluminium. Skład chemicznyirodzaje wyrobów przerobionych plastycznie. Część 3: Skład chemiczny, PN-EN 573-3:2007.
• [9] Metale - Próba rozciagania-Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia. PN-EN ISO 6892-1:2010.
• [10] B. D. Cullity, S. R. Stock, Elements of X-ray Diffraction, Prentice Hall, Third Edition, 2001.
• [11] Standard test method for measurement of corrosion potentials of aluminium alloys. American Society for Testing and Materials, ASTM G 69-97 (2003).