Download gesamter Alu Report 1/2011 - Austria Metall AG

AluReport
AMAG Kunden- und Marktinformation 1/2011
Big enough to dare,
small enough to care.
Interview
Hochfest und leicht 04
AMAG TopForm ® UHS 08
Legierungsentwicklung:
Warmfeste Gusslegierungen 12
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neue Website!
www.amag.at

02
Inhalt 01/2011
Editorial 02
EAA-Workshop 03
Interview
Hochfest und leicht
im Automobilbau 04
Legierung 6013 für Automobil 07
AMAG TopForm ® UHS 08
Luftfahrt
Beständigkeit gegen
interkristalline Korrosion 10
Recycling 11
Legierungsentwicklung:
Warmfeste Gusslegierungen 12
Arbeitssicherheit 13
AMAG TopPlate ® 14
Impressum: AMAG Austria Metall GmbH,
Postfach 3, 5282 Ranshofen, Austria,
Tel.: 0043 7722 801-0, Fax: 0043 7722
809-498, holding@amag.at, www.amag.at
Design: Rauscher & Partner, Salzburg
Editorial
Liebe Leserinnen und Leser,
geschätzte Kunden und Partner,
der Erfolg der AMAG am Markt ist im
Wesentlichen bestimmt durch die ausgeprägten
Stärken in den einzelnen Produktfeldern.
Dazu gehört beispielsweise die
umfangreiche Expertise im Gießen, Umformen
und Wärmebehandeln von hochfesten
Aluminiumlegierungen. Dadurch konnte
sich die AMAG sehr rasch als Lieferant von
Aluminiumblechen und -platten höchster
Güte bei allen namhaften Flugzeugherstellern
dieser Welt qualifizieren.
Motiviert durch die steigenden Anforderungen
an den Werkstoff Aluminium, vor allem
im Leichtbau, werden ständig neue Legierungsvarianten
auf Anforderung der Kunden
aus den unterschiedlichen Branchen
entwickelt. Dabei kommt der AMAG die
Konzentration aller technologischen Kompetenzen
am Standort Ranshofen zugute.
In effizienter Weise werden grundlegende
technologische Erkenntnisse und Betriebserfahrungen
aus einem Produktfeld in andere
Felder transferiert.
So wird nun ein neues Kapitel der Erfolgsgeschichte
von hochfesten Aluminiumlegierungen
aufgeschlagen. Dabei geht es
um den Transfer von Luftfahrtwerkstoffen
in die Automobilindustrie und in andere
Bereiche des Leichtbaus. Ein großer Teil
dieses Hefts ist somit den aushärtbaren
Aluminiumlegierungen mit besonders hoher
Festigkeit gewidmet.
Erfreulich ist, dass diese Werkstoffe mit
hohen Anteilen von Recyclingmaterial ge-
fertigt werden können. Und gerade das Recyceln
und somit die umwelt- und ressourcenschonende
Verarbeitung unterschiedlichster
Arten von Aluminiumschrott ist
wieder eine besondere Stärke der AMAG.
Dazu wird auch weiterhin in neueste Verarbeitungstechnologien
investiert. Ein Bericht
in dieser Ausgabe ist der Legierungsentwicklung
von warmfesten Recycling-Gusslegierungen
gewidmet.
Um alle diese Entwicklungen vorantreiben
zu können, ist die Vernetzung mit Wissenschaft
und Forschung für ein innovatives
Unternehmen wie die AMAG von höchster
Bedeutung. So hat sich Anfang Februar
2011 ein hochkarätiges Team auf Einladung
der EAA in Ranshofen getroffen, um
über metallurgische Prozesse beim Walzen
von Aluminium zu beraten. Mehr dazu lesen
Sie im ersten Artikel dieser Ausgabe.
Die starke Nachfrage aus dem Markt
nach gefrästen Guss- und Walzplatten mit
engsten Dimensionstoleranzen hat zur Entscheidung
geführt eine hochmoderne Präzisionsplattenfertigung
zu installieren. Diese
Anlage wurde plangemäß zu Jahresbeginn
2011 in Betrieb genommen. Die Vorteile
der neuen AMAG TopPlate ® Produkte sind
in dieser Ausgabe zusammengefasst.
„Unsere Arbeit ist niemals so eilig oder so
wichtig, dass wir uns nicht die Zeit nehmen
könnten, sie sicher zu tun!“ (AMAG Sicherheitsgrundsatz).
Nach diesem Grundsatz hat
die Arbeitssicherheit höchsten Stellenwert
im Unternehmen. Den neusten Entwicklungen
im Bereich Sicherheit an den Anlagen
sowie in den zugrundliegenden Prozessen
ist ebenfalls ein Bericht gewidmet.
Die AMAG ist somit ständig in Bewegung,
um die Ansprüche an einen Produzenten
von hoch qualitativen Aluminiumlegierungen
mit starkem Fokus auf umweltfreundliche
und sichere Produktion zu erfüllen.
Dipl.-Ing. Gerhard Falch
Vorsitzender des Vorstandes

Aluminiumindustrie
trifft Wissenschaft
Unternehmen
Auf Einladung der European Aluminium Association (EAA) treffen sich jährlich die Experten aus der Europäischen Aluminiumindustrie
sowie Universitäts- und Forschungspartner, um sich über Forschung und technische Entwicklungen in
der Aluminium-Branche auszutauschen. Heuer war erstmalig die AMAG der Gastgeber und freute sich, die Teilnehmer
des vierten EAA-Workshops, bei dem über den aktuellen Stand der Modellierung von Ausscheidungsprozessen beim
Walzvorgang berichtet wurde, am Standort Ranshofen begrüßen zu dürfen.
Vor einigen Jahren wurde unter der
Führung der EAA zur Durchführung gemeinsamer,
abgestimmter F&E-Projekte
zwischen Industrie und Wissenschaft
die European Aluminium Technology
Platform (EATP) gegründet. Neben gemeinsamen
F&E-Projekten ist die Ausbildung
von qualifiziertem Nachwuchs
für Industrie und Wissenschaft eine der
Kernaufgaben der EATP-Initiative. Innerhalb
der EATP gibt es verschiedene
Arbeitsgruppen die sich u. a. mit der Aluminiumerzeugung,
der Gießtechnologie,
der Oberflächentechnologie & Korrosion
sowie der Modellierung der Aluminium-
Mikrostruktur beschäftigen.
Prof. Ernst Kozeschnik
Institut für Werkstoffwissenschaft und
Werkstofftechnologie der TU Wien, ausgewiesener
Experte in der Modellierung
von Gefüge- und Phasenumwandlungen
bei Metallen sowie maßgeblicher Entwickler
der Software „MatCalc”, verstärkt
zukünftig auch den neuen wissenschaftlichen
Beirat der AMAG.
Als aktives Mitglied der EATP-Arbeitsgruppe
5 hat die AMAG am 2. Februar
2011 das vierte Arbeitstreffen zum Thema
„Modellierung von Ausscheidungen“ veranstaltet.
Seitens der Industrie nahmen
neben Mitarbeitern der AMAG Vertreter
von Aleris, Alcan, Hydro Aluminium, Novelis
und Sapa als auch wissenschaftliche
Partner wie das Leichtmetallkompetenzzentrum
Ranshofen (LKR), Montanuniversität
Leoben, TU Wien, HMI Berlin, NTNU
& SINTEF Norwegen, RWTH Aachen, TU
Delft und die Universität Manchester teil.
Sowohl wissenschaftliche Partner als auch
Industriepartner präsentierten hochinter-
essante Modellierungsansätze und Softwareimplementierungen
zur Beschreibung
der Bildung und Auflösung sowie der Verteilung
und Morphologie von Ausscheidungen
in Aluminiumlegierungen. Dadurch
werden wesentliche Beiträge zum detaillierten
Werkstoffverständnis und somit
zum Verkürzen von Entwicklungszeiten für
innovative Aluminiumwerkstoffe geleistet.
Insbesondere die Auswirkungen komplexer
Wärmebehandlungsprozesse unter
industriellen Randbedingungen lassen sich
zunehmend besser und genauer modellieren,
sodass vor allem teure Praxisversuche
unter Serienbedingungen auf eine geringere
Anzahl reduziert werden können.
Vortragende:
Prof. Dr. Jürgen Hirsch, Hydro Aluminium
Dr. Christophe Sigli, Alcan CRV
Prof. Dr. John Banhart, HMI Berlin
Dr. Ole Runar Myhr, Hydro Aluminium
Dr. Alexis Miroux, TU Delft
Prof. Ernst Kozeschnik, TU Wien
Dr. Joe Robson, University of Manchester
Dr. Volker Mohles, IMM – RWTH Aachen
Dr. Yanjun Li, SINTEF
03
AluReport

04 Interview
Hochfest und leicht
im Automobilbau
AluReport spricht mit Professor Dr. Peter Uggowitzer, ETH Zürich, und Priv. Doz. Dr. Helmut Kaufmann, Technikvorstand
der AMAG, über das Leichtbaupotenzial von hochfesten Aluminiumlegierungen und die Absicht der AMAG, die Einführung
solcher Blechwerkstoffe im Automobilbau durch umfangreiche F&E-Tätigkeit als Pionier zu begleiten.
Im Zuge der Debatte über Leichtbau
zur Senkung des CO 2 –Ausstoßes von
Fahrzeugen aller Art wird der Ruf nach
hochfesten Aluminiumlegierungen
immer lauter. Besonders die Automobilindustrie
scheint damit eine Alternative
zu hochfesten Stählen und zu
CFK zu fordern. Wo steht die AMAG?
Kaufmann: Lassen Sie mich bitte zuerst
kommentieren, dass der Blick auf die Festigkeit
eines Werkstoffs in Hinblick auf
sein Leichtbaupotenzial bei Weitem zu kurz
greift. In der Regel sind die technischen
Anforderungen an ein Bauteil komplex,
sodass es notwendig ist, für das jeweilige
Bauteil im Verband mit anderen Bauteilen
in der gesamten Leichtbaukonstruktion
den geeigneten Werkstoff auszuwählen.
Dabei haben Leichtbaulösungen aus
Aluminium sehr gute Voraussetzungen,
weil es mittlerweile eine große Zahl an
Legierungen gibt, die auch noch auf den
konkreten Anwendungsfall hin optimiert
werden können. Zurück zu Ihrer Frage: Es
gibt schon seit Jahren hochfeste Aluminiumlegierungen,
die im Flugzeugbau oder
in Sportgeräten zur Anwendung kommen,
jedoch den Sprung in die Automobil-Serienfertigung
noch nicht geschafft haben.
Die AMAG ist ein Spezialist für hochfeste
Aluminium-Werkstoffe und verfügt über
mehrere Jahrzehnte Erfahrung auf diesem
Gebiet. Schon 1979 erhielt die AMAG die
erste Zulassung als Luftfahrtlieferant. Nun
will die AMAG bei der Einführung dieser
hochfesten Werkstoffe im Automobilbau
gemeinsam mit Partnern aus der Automobilindustrie
und der Zulieferindustrie eine
Pionierrolle übernehmen.
Nun wurde das komplexe Anforderungsprofil
an solche Werkstoffe angesprochen.
Herr Prof. Uggowitzer,
können Sie uns kurz erklären, welche
Aluminiumlegierungen als „hochfest“
bezeichnet werden und welche Eigenschaften
sie sonst noch mitbringen?
Uggowitzer: In der European Aluminium
Association (EAA) hat man sich darauf
verständigt, dass Legierungen mit einer
Streckgrenze größer 300 MPa als „hochfest“
und solche mit einer Streckgrenze
größer 400 MPa als „höchstfest“ eingestuft
werden. Diese Grenzwerte werden
nur von aushärtbaren Legierungen aus
den Familien 2xxx (Al-Cu), 6xxx (Al-Mg-
Si) und 7xxx (Al-Zn) überschritten, wobei
die höchstfesten Legierungen aus dem
Kreis der Al-Zn-Mg-Cu Legierungen kommen.
Hier stecken nun schon zwei wichtige Informationen
drinnen: Diese Legierungen
erreichen ihre hohen Festigkeiten nach
einer „Aushärtung“ in Form einer gezielten
Wärmebehandlung. Mit der Wahl der
Wärmebehandlungsparameter können

auch die Eigenschaften gezielt beeinflusst
werden. Es sei darauf hingewiesen, dass
mit einer Erhöhung der Festigkeit im Allgemeinen
ein Verlust an Duktilität einhergeht,
d. h., dass der Werkstoff spröder wird. Das
erschwert die Umformbarkeit bei Raumtemperatur.
Außerdem wurde gesagt,
dass die höchstfesten Legierungen Kupfer
als wesentliches festigkeitssteigerndes
Element enthalten, was aber umgekehrt
die Korrosionsbeständigkeit dieser Legierungen
negativ beeinflusst.
Bleiben wir beim Thema Korrosion.
Warum werden dann die Legierungen
der 2xxx- und 7xxx-Familien seit Jahrzehnten
erfolgreich in der Luftfahrt
eingesetzt?
Kaufmann: Vereinfacht gesagt, weil es
für das Voranschreiten von galvanischer
Korrosion eines Elektrolyten bedarf, der
im Straßenverkehr durch salznasse Fahrbahnen
gegeben ist und im Flugverkehr
praktisch nicht auftritt.
Aber was kann man tun, um die kupferhaltigen
Legierungen straßentauglich
zu machen?
Uggowitzer: Die Design-Strategie ist
naheliegend – man könnte auf Kupfer als
Legierungselement verzichten. Dann jedoch
werden die Al-Zn-Mg Legierungen
anfällig auf Spannungs-Riss-Korrosion.
Der Grund dafür liegt in der Ausbildung
unedler Korngrenzenphasen und dem
gleichzeitigen Auftreten von sogenannten
ausscheidungsfreien Zonen in der Umgebung
der Korngrenze. Dem kann entgegengewirkt
werden durch ein Zulegieren
von wenigen Zehntel-Prozent Silber;
die Korngrenzenausscheidungen werden
durch den Einbau von Silber etwas edler
und die Bildung von ausscheidungsfreien
Zonen wird unterbunden, so dass die
Empfindlichkeit gegen Spannungs-Riss-
Korrosion signifikant verringert wird. Angesichts
der hohen Kosten für das Legierungselement
Silber scheidet aber dieser
Lösungsweg – auch wenn er technisch
noch so attraktiv erscheint – wirtschaftlich
aus.
Wir benötigen daher einen anderen Ansatz.
Aber da hat die AMAG ja ein Stärkefeld,
das sich anbietet …
Wie kann die Lösung daher aussehen?
Kaufmann: Aus heutiger Sicht erscheint
uns das Aufbringen einer dünnen Schutzplattierung
auf den 7xxx-Blechwerkstoff
ein aussichtsreicher Weg zu sein. Die in
Zusammensetzung und Dicke genau auf
den Grundwerkstoff abgestimmte Schutzplattierung
verhindert den Korrosionsangriff
und erhält die wichtigen Leichtbaueigenschaften
des 7xxx-Blechbauteils.
AMAG hat die Expertise zum Walzplattieren
im Haus und erste Versuche bestätigen
auch schon, dass dieser Lösungsweg
erfolgversprechend ist.
Interview
Sprechen wir das wichtige Thema
der Umformbarkeit an. Herr Prof.
Uggowitzer, Sie erwähnten, dass
7xxx-Legierungen schlechter umformbar
seien als andere Aluminiumlegierungen.
Uggowitzer: Bei Raumtemperatur sind
diese Legierungen schlechter umformbar
als die im Automobilbau üblichen Legierungen
der 5xxx- und 6xxx-Familien. Aber
hier gibt es eine relativ einfache Lösung,
denn schon bei 200° C zeigen die Legierungen
der 7xxx-Familie ein hervorragendes
Umformvermögen.
Kaufmann: Der Lösungsansatz der
AMAG lautet: Werkstoff AMAG Top-
Form ® UHS in Kombination mit Halbwarmumformung.
Das Blech aus der
angepassten Legierung 7075 wird für
den Zweck der Umformung nur kurz auf
Temperatur gebracht, umgeformt und abgekühlt,
sodass nur ein geringer Abfall der
Festigkeit gegenüber dem höchstfesten
T6-Zustand beobachtet wird (siehe dazu
Beitrag auf Seite 8).
Wie unterstützen die universitären
Partner die Entwicklungsarbeit der
AMAG?
Uggowitzer: Wenn ich hier als Vorsitzender
des wissenschaftlichen Beirats der
AMAG auch für meine Kollegen sprechen
darf, so sind das zwei Arten: Einmal durch
enge Zusammenarbeit in den Forschungs-
05
AluReport

06 Interview
projekten und zum Zweiten als Beirat, der
das Projektportfolio und die Fortschritte
genau unter die Lupe nimmt. Mich begeistert
die zielgerichtete Aufstellung der
Projekte. Der Fortschritt ist beeindruckend;
ich darf dem Team hier meine Anerkennung
aussprechen. Bedenken Sie,
dass die AMAG allein in den vergangenen
drei Jahren mehr als 50 Fachbeiträge in
einschlägigen Zeitschriften und bei Konferenzen
geliefert hat. Ich finde das für ein
Industrieunternehmen dieser Größe als
sehr beachtlich. Zumeist wurde in diesen
Beiträgen über neue Guss- und Knetlegierungen,
neue Wärmebehandlungsansätze,
über optimierte Umformbarkeit, über
hochfeste Mehrschicht-Bleche bis hin
zu neuen Prüftechniken von hochfesten
Legierungen berichtet. Das verdeutlicht
die Kompetenz auf dem Gebiet der hochfesten
Legierungen. Unser aktiver Anteil in
den Projekten bezieht sich meist auf theoriegestützte
Legierungs- und Prozess-
entwicklung. Dabei werden aber durchaus
auch die Werkzeuge, nämlich die Computerprogramme
zur Simulation der Gefügeentwicklung
und der Prozessführung,
weiterentwickelt, um Wärmebehandlungsschritte
oder Walzstiche zu optimieren. Dazu
kommen noch die besonderen Werkstoffprüfeinrichtungen
der Universitäten,
die beim Abgleich von Simulation und Praxis
benötigt werden.
Kaufmann: Ich möchte hier ergänzen,
dass uns die genannten Simulationspro-
Prof. Peter J. Uggowitzer
ist seit Mai 1996 Ad Hominem
Professor am Departement Materialwissenschaft
der ETH Zürich,
wo er den Bereich „Leichtmetalle“
am Laboratorium für
Metallphysik und Technologie leitet.
Seit Anfang 2008 ist er Vorsitzender
des wissenschaflich-technologischen
Beirats der AMAG.
gramme auch bei unserer Beratungstätigkeit
für die Kunden unterstützen. Einleitend
wurde ja schon angemerkt, dass der
Werkstoff dem Anwendungsfall entsprechend
ausgewählt und angepasst werden
soll. Die Legierungszusammensetzung
innerhalb einer gegebenen Normtoleranz,
die konkreten Umformschritte, die
konkreten Wärmebehandlungsparameter
und mehr beeinflussen die Eigenschaften
des Endprodukts und können – wenn die
Zusammenhänge bekannt sind – gezielt
optimiert werden. Mit dem sehr breiten
Produktportfolio kann die AMAG dann zumeist
die geeignete Lösung für den Kunden
anbieten. Nicht automatisch ist dann
eine höchstfeste Legierung aus der 7xxx-
Familie als Strukturwerkstoff im Leichtbau
die beste Lösung. Beispielsweise bietet
die AMAG seit Kurzem auch eine Reihe
von 6xxx-Legierungen an, die aufgrund
einer speziellen Wärmebehandlung deutlich
höhere Festigkeiten erzielen lassen
als bei der üblichen T6-Behandlung. Darunter
befindet sich die Legierung 6013,
die aus der Luftfahrt bekannt ist und mit
ihrem Eigenschaftsprofil besonders nach
der speziellen Wärmebehandlung durchaus
auch für den Automobilbau interessant
sein kann (siehe dazu Beitrag auf Seite 7).
Zur Verbesserung des Umformvermögens
und der Korrosionseigenschaften
von höchstfesten Legierungen
der 7xxx-Familie gibt
es offenbar schon ganz konkrete
Lösungen, aber wie sieht es mit dem
Fügen aus?
Kaufmann: Gewöhnliche Schmelzschweißverfahren
funktionieren für
diese Legierungen bekanntermaßen
nicht gut. Zuletzt konnten hervorragende
Fortschritte beim Punktschweißen
erzielt werden. Auch Reibrührschweißen
(FSW) funktioniert klaglos.
In Fahrzeugstrukturen wird aber wohl häufig
Kleben das Mittel der Wahl sein. Hierzu bedarf
es geeigneter Oberflächenvorbehand-
lung – und auch damit befasst sich die
Entwicklungsabteilung der AMAG. Wie
schon mehrfach angekündigt, wird die
AMAG Ende des Jahres eine moderne
Oberflächenpassivierungsanlage in Betrieb
nehmen. Natürlich werden wir uns
dann auch dieses Themas annehmen.
Hoch- und höchstfeste Aluminiumlegierungen
sollen im Leichtbau
Anwendung finden, um im Betrieb
eines Fahrzeugs die CO 2 -Emissionen
zu reduzieren. Wie aber sieht es aus
mit Emissionen während der Herstellung
der Legierungen?
Kaufmann: Bekanntermaßen ist die AMAG
in Ranshofen ein führender Aluminium-Recyclingbetrieb.
Mit modernsten Schmelzeinrichtungen
werden jährlich mehr als
200.000 t Aluminiumschrott in hochwertige
Guss- und Knetlegierungen umgewandelt.
Dabei werden nur 5% des Energieeinsatzes
im Vergleich zur Primäraluminiumproduktion
benötigt. Entsprechend fallen
auch geringere CO 2 -Emissionen an. Und
das Schöne ist, dass die höchstfesten Legierungen
der AMAG als recyclingfreundlich
betrachtet werden können.
Uggowitzer: Die Optimierung der Legierungszusammensetzung
hochfester
Aluminiumlegierungen in Hinblick auf
Recycling-Freundlichkeit wird eine spannende
Aufgabe für die Forschungsarbeit
der kommenden Jahre. Sie verlangt das
enge Zusammenspiel von Automobilherstellern,
Aluminiumproduzenten und Forschungseinrichtungen.
Da sind wir schon
auf einem sehr guten Weg!

R m und R p0,2 [MPa]
Ziel einiger AMAG Forschungs- und
Entwicklungsprojekte ist es, den Transfer
von gut etablierten hochfesten Luftfahrtlegierungen
in andere Bereiche
des Leichtbaus, wie Automobilanwendungen,
zu beschleunigen. Im Allgemeinen
bedeutet dies Modifikationen
am Material und am Produktionsprozess
zur Anpassung an ein größeres
Marktvolumen und die damit einhergehende
strenge Kostenbetrachtung. Die
hochfeste 6xxx-Legierung AA6013 ist
ein Beispiel für die Anwendung eines
bei AMAG neu entwickelten Wärme-
behandlungsprozesses zur weiteren
Verbesserung der mechanischen
Kennwerte und Verkürzung der Wärme-
behandlungszyklen nach der Blechumformung
beim Kunden.
In früheren Veröffentlichungen wurde gezeigt,
dass bei Anwendung einer Standard
T6 Warmauslagerung bei 6xxx-Familien ein
Zeitverzug von mehr als 90 min zwischen
Lösungsglühen und Warmauslagern aufgrund
der Kaltauslagerung zu stark verringerten
mechanischen Kennwerten führt
[1,2]. Allerdings konnte gezeigt werden,
dass eine passende Stabilisierungsglühung,
direkt anschließend an das Lösungsglühen,
die negativen Auswirkungen einer
Kaltauslagerung auf die Warmauslagerungskinetik
effektiv reduziert und bei den
Legierungen 6061 und 6082 zu einer Festigkeitssteigerung
von bis zu 20 % führen
kann. Der auf diese Art produzierte gut
umformbare Zustand T4* benötigt nur eine
sehr kurze Warmauslagerung zur Erreichung
der maximalen Festigkeit.
Die Legierung AA6013 unterscheidet sich
von den Legierungen 6061 und 6082
insbesondere im Cu-Gehalt, welcher wesentlich
zur Festigkeitssteigerung beiträgt.
In Abbildung 1 ist die Entwicklung der
mechanischen Kennwerte in Abhängigkeit
vom Ausgangszustand T4 und T4*
als Funktion der Warmauslagerungszeit
bei 205° C dargestellt. AMAG´s Stabilisierungsglühung
nach dem Lösungsglühen
von AA6013 führt zu einer höheren
Zugfestigkeit (R m ) (Abb. 1) und Dehnung
A 50 (Abb. 2) bei einer konstant hohen
Dehngrenze (R p0,2 ) im warmausgelagerten
Zustand T6. Diese verbesserten Materialeigenschaften
sind bestens geeignet für
Anwendungen in der Automobilindustrie,
wo hohe Zugfestigkeit und hohe Dehnung
benötigt wird, z. B. bei auf Crash-Belastung
dimensionierten Bauteilen.
Die benötigten minimalen mechanischen
Kennwerte im Zustand T6 werden mit
AA6013-T4* bereits mit dem in der Automobilindustrie
angewandten typischen
Warmauslagerungszyklus für Kupfer enthaltende
6xxx-Legierungen von 60 min bei
205° C erfüllt, anstelle der AA6013 Standardwarmauslagerung
von 4h bei 190° C.
Diese verbesserte Warmauslagerungskinetik
spart Energie und reduziert so die
Wärmebehandlungskosten der hergestell-
Automobil
Anpassung der Luftfahrtlegierung
AA6013-T4 für Automobilanwendungen
ten Bauteile. Darüber hinaus weisen diese
Eigenschaften im warmausgelagerten Zustand
T6 eine verbesserte Umformbarkeit
auf. Dadurch können weniger komplizierte
Bauteile durch Umformung im Zustand
T6 realisiert werden, anstelle der Formgebung
im Zustand T4 mit anschließender
Warmauslagerung der Bauteile.
Zusammenfassung:
Mit kontrolliertem Kupfer- und Mangangehalt
bietet die Legierung AA6013
höhere Festigkeiten als die derzeit in
der Automobilindustrie eingesetzten
AlMgSi-Legierungen. Die gute Korrosionsbeständigkeit
und Umformbarkeit
werden beibehalten. Der kontrollierte
Kupfergehalt ermöglicht eine feinkörnige
Gefügestruktur für verbesserte
Umformeigenschaften [3]. Das für die
Serienproduktion von AMAG AA6013-
T4* Blechen notwendige Wärmebehandlungsequipment
ist bereits in der
Fertigungslinie integriert.
Literaturverzeichnis
[1]. C. Zelger, J. Schnitzlbaumer, R. Prillhofer, J. Enser,
C. Melzer: „Optimized Heat treatment sequences
for AA6061“, Supplemental Proceedings, Volume 1,
Materials Processing and Properties, TMS (The Minerals,
Metals & Materials Society), 2010
[2]. C. Zelger, P. Oberhauser, C. Melzer, P. Schulz:
„Advanced 6xxx alloys for electronic applications“, Proceedings
of EMC 2009, pp. 1419-1425, 2009
[3]. J. Berneder, R. Prillhofer, J. Enser, P. Schulz, C.
Melzer: “Study of the Artificial Aging Kinetics of different
AA6013 heat treatment conditions“, Proceedings
TMS 2011, San Diego, USA
Warmauslagerung bei 205° C Warmauslagerung bei 205° C
Warmauslagerungszeit [h]
Rm AA6013-T4
Warmauslagerungszeit [h]
Abbildung 1: R und R von AA6013-T4 und AA6013-T4*
m p0,2
als Funktion der Warmauslagerungszeit bei 205° C
Rp0,2 Rm AA6013-T4
AA6013-T4*
AA6013-T4*
Abbildung 2: Dehnung A von AA6013-T4 und AA6013-T4*
50
als Funktion der Warmauslagerungszeit bei 205° C
R p0,2
Dehnung A 50 [%]
A 50 AA6013-T4
A 50 AA6013-T4*
07
AluReport

08
Automobil
„Take-off“ für hochfestes
Aluminium im Automobilbau
Aushärtbare Legierungen der 7xxx-
Familie werden seit vielen Jahren in
der Luftfahrt eingesetzt und bieten
aufgrund der extrem hohen spezifischen
Festigkeit bisher ungeahntes
Leichtbau-Potenzial für die Automobilindustrie.
Die für Blechanwendungen im Automobilbau
üblicherweise eingesetzten Aluminiumlegierungen
sind naturharte Legierungen
der 5xxx-Familie und aushärtbare Legierungen
der 6xxx-Familie. Sie verbinden
das Potenzial des Leichtbauwerkstoffes
mit guter Umformbarkeit und Schweißbarkeit,
erreichen jedoch nicht die absoluten
Festigkeiten von höherfesten Stahlwerkstoffen.
Typische Vertreter der 5xxx-Familie
sind EN AW-5754 und 5182. Bekanntester
Vertreter der 6xxx-Familie ist EN
AW-6016. Neben der Kaltverfestigung
Zugfestigkeit [MPa]
Zugfestigkeit [MPa]
500 500
400 400
300 300
200 200
100 100
Abbildung 1: Einfluss der Umformtemperatur und der Dehngeschwindigkeit
auf die Zugfestigkeit von AMAG TopForm ® UHS
durch Umformung erfahren die 6xxx-Legierungen
eine weitere Festigkeitssteigerung
durch eine aushärtende Wärmebehandlung,
die als Nebeneffekt einer Lacktrocknung
der Karosserie erzielt wird. Die
aushärtbaren 6xxx-Legierungen werden
wegen der fließfigurenfreien Oberfläche
auch im Außenhautbereich eingesetzt.
Höhere Festigkeiten und damit ausgeweitetes
Leichtbaupotenzial durch Blechdickenreduzierung
können mit den höchstfesten
AlZnMgCu-Aluminiumlegierungen
der 7xxx-Familie erzielt werden. Diese Legierungen
finden im Flugzeugbau bereits
seit Jahrzehnten eine breite Anwendung,
unter anderem auch als hochbelastete
Bleche in der Rumpfstruktur und den Tragflächen.
Die im Vergleich zu hochfestem
Stahl höhere spezifische Beulsteifigkeit
dieser Aluminiumlegierungen ermöglicht
0,001 0,001 1/s 1/s
1 1/s1
1/s
5 1/s5
1/s
0 0
150 150 175 175 200 200
Temperatur [°C] [°C]
225 225 250 250
Bruchdehnung [%]
Bruchdehnung [%]
60 60
50 50
40 40
30 30
20 20
10 10
deutliche Gewichtseinsparungen beim
Einsatz in Strukturbauteilen. Darüber hinaus
ermöglicht die hohe Festigkeit in Kombination
mit einer Restdehnung von über
10 % eine überlegene Energieabsorption
beim Seitenaufprall.
Eine reine Werkstoff-Substitution führt in
der Regel nicht zu einem optimalen Konstruktionsergebnis
– weder in technischer
noch in ökonomischer Hinsicht. Eine optimale
Konstruktionslösung betrifft die
gesamte Prozesskette vom Halbzeug bis
zur Baugruppe. Wie in anderen Werkstoffklassen
gilt es, einen geeigneten Kompromiss
zwischen Festigkeit und der zur
Herstellung der Bauteile benötigten Umformbarkeit
zu finden. Geeignete, prozesssichere
Fügeverfahren sind eine weitere
Grundvoraussetzung für den Einsatz. Darüber
hinaus sind die aus dem Betrieb des
0,001 0,001 1/s 1/s
1 1/s1
1/s
5 1/s5
1/s
0 0
150 150 175 175 200 200
Temperatur [°C] [°C]
225 225 250 250
Abbildung 2: Einfluss der Umformtemperatur und der Dehngeschwindigkeit auf
die Bruchdehnung von AMAG TopForm ® UHS

Fahrzeuges resultierenden Werkstoffanforderungen
wie Korrosionsbeständigkeit,
Wechselfestigkeit oder Verformungsverhalten
beim Crash zu erfüllen.
Die Legierungen der 7xxx-Familie weisen
im hochfesten Wärmebehandlungszustand
T6 eine stark eingeschränkte Umformbarkeit
bei Raumtemperatur auf. Für Luftfahrtanwendungen
wird daher in dieser
Werkstoffklasse vielfach das Blech im weichen
Werkstoffzustand umgeformt. Dies
erfordert allerdings eine anschließende aufwendige
Wärmebehandlung des gesamten
Bauteiles und ist somit nicht praktikabel unter
den Randbedingungen der automobilen
Serienfertigung.
Ein aussichtsreicher Ansatz zur Verbesserung
des Umformvermögens der höchstfesten
7xxx-Aluminiumlegierungen ist die
Erhöhung der Temperatur in den Bereich
des Halbwarm-Umformens. Im halbwarmen
Temperaturbereich ab bereits 150° C
steigen die Duktilität und die erreichbare
Formänderung der 7xxx-Legierungen deutlich
an. Gleichzeitig nimmt der Fließwiderstand
ab. Unter dem Markennamen AMAG
TopForm ® UHS wurde eine für die Halbwarmumformung
optimierte Variante der
Normlegierung EN AW-7075 entwickelt.
Die Abhängigkeit der Zugfestigkeit von der
Umformtemperatur und der Umformgeschwindigkeit
von AMAG TopForm ® UHS ist
in Abb. 1 dargestellt. Die Zugfestigkeit im
halbwarmen Bereich wird mit zunehmender
Temperatur und abnehmender Dehnrate
herabgesetzt und reduziert sich bereits bei
170° C beträchtlich, die Bruchdehnung
nimmt dagegen wie gewünscht zu, siehe
Abb. 2.
Abb. 3 zeigt das Grenzform-Änderungsdiagramm
von AMAG TopForm ® UHS für
verschiedene Temperaturen. Als Referenz
dient die kalt umformbare Standard-
Legierung 6016-T4. Erkennbar in dieser
Darstellung ist die erwartungsgemäß engeschränkte
Umformbarkeit von AMAG Top-
Form ® UHS bei Raumtemperatur. Bereits
ab 170° C ist die Umformbarkeit von AMAG
TopForm ® UHS vergleichbar mit der von
6016-T4, bei einer Umformtemperatur von
230° C ist die Umformbarkeit von AMAG
TopForm ® UHS deutlich besser als die Referenz
6016-T4 – trotz drastisch höherer
Festigkeit im umgeformten Bauteil. Die
im Bauteil zu erwartende Festigkeit ergibt
sich aus der Ausgangsfestigkeit von AMAG
TopForm ® UHS, die rund 550 MPa beträgt,
und dem Festigkeitsverlust, der durch die
Wärmeeinwirkung während der Umformung
und einer eventuell im weiteren Fertigungsablauf
durchgeführten Lackeinbrennung
hervorgerufen wird. Diese Einflüsse sind in
Abb. 4 dargestellt. Bei geeigneter schneller
Prozessführung – die aus Gründen der Produktivität
ohnehin erwünscht ist – kann der
Einfluss einer kurzfristigen Wärmeeinwirkung
bei Umformung nahezu vernachlässigt
werden.
Einen stärkeren Einfluss hat die Wärmeeinwirkung
einer Lack-Trocknung, welche
mit einem typischen Zeit-/Temperaturprofil
von 20 – 30 Minuten bei 180 –
190° C durchgeführt wird. Dabei kommt es
zu einem moderaten Festigkeitsabfall und
zur Einstellung eines sogenannten überalterten
Zustandes. Je nach Anwendungsfall
kann dies sogar wünschenswert sein, um
andere Werkstoffeigenschaften wie z. B.
Beständigkeit gegen Spannungs-Riss-Korrosion
zu verbessern.
Die Einordnung des halbwarm umgeformten
AMAG TopForm ® UHS im Vergleich zu kalt
umgeformten Aluminiumlegierungen zeigt
das Festigkeits-Dehnungs-Diagramm in
Abb. 5. Dies verdeutlicht, dass durch die
Umformung bei moderaten Temperaturen
eine Kombination aus Geometriekomplexität
und Festigkeit erzielt werden kann, die
der konventionellen Kaltumformung deutlich
überlegen ist.
Die Frage, welches Gewichtseinsparpotenzial
durch den Einsatz hochfester Aluminiumbleche
realisierbar ist, kann nicht pauschal
beantwortet werden, da dies stark von der
Konstruktionssituation und den spezifischen
Anforderungen an das Bauteil abhängig ist.
Sind jedoch hohe Festigkeit, Beulsteifigkeit
und Energieabsorption bei geringem Gewicht
gefordert, so stellt AMAG TopForm ®
UHS eine erste Wahl dar. Hier kommen die
Vorteile dieser Legierungsklasse – sehr hohe
spezifische Streckgrenze und Festigkeit
bei vergleichsweise hoher Restdehnung – in
vollem Umfang zum Tragen. Die Halbwarm-
Umformung bei moderaten Temperaturen
ermöglicht eine große Designfreiheit bei
überschaubarem Prozessaufwand.
Die Herausforderung liegt in der wirtschaftlichen
und prozesssicheren Umsetzung der
für diese Legierungsklasse spezifischen
Weiterverarbeitungsprozesse. Hier liegt gegenwärtig
ein Schwerpunkt in den Entwicklungsleistungen
der AMAG gemeinsam mit
Partnern aus der Automobilindustrie.
Hauptformänderung 1
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
-0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1
Automobil
Abb. 3: Temperaturabhängiges Grenzform-Änderungsdiagramm von AMAG
TopForm ® UHS. Als Referenz dient die für ihre gute Kaltumformbarkeit bekannte
Standard-Aluminiumlegierung 6016-T4. Unterhalb der jeweiligen
Kurve liegt der erzielbare Umformbereich, oberhalb tritt Werkstoffversagen
durch Riss auf. Das Umformvermögen von AMAG TopForm ® UHS steigt
signifikant mit zunehmender Temperatur und übertrifft bei 230° C die Kaltumformbarkeit
von 6016-T4 deutlich.
Abb. 5: Festigkeits-Dehnungs-Diagramm verschiedener Klassen von Aluminiumlegierungen.
Dehnungswerte bei AMAG TopForm ® UHS bei 230° C.
Warmauslagerungsöfen
Nebenformänderung 1
Blechdicke 2 mm
AMAG TopForm ® UHS T6 - 230°C
AMAG TopForm ® UHS T6 - 170°C
AMAG TopForm ® UHS T6 - 20°C
6016 T4 - 20°C
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Abb. 4: Auslagerungsverhalten (Überalterung) von AMAG TopForm ® UHS
Bruchdehnung (%)
50
40
30
20
10
AMAG TopForm ® UHS
(Typische Umformtemperatur 230° C)
6xxx-er
5xxx-er
Kaltumformung
7xxx-er
09
0
0 100 200 300 400 500 600 700
Zugfestigkeit Rm [MPa]
AluReport

10
Produkte
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
von AA2024-T3
Luftfahrtblechen
Untersuchung des Einflusses der
Korngröße und -form auf das Korrosionsverhalten
von AA2024-T3 Blechen.
Die Legierung AA2024 ist der wichtigste
Blechwerkstoff für die Luftfahrtindustrie.
Allerdings ist AA2024 anfällig für interkristalline
Korrosion (IK). IK ist ein lokaler
Korrosionsangriff entlang der Korngrenzen
oder angrenzend an die Korngrenzen,
während das Korninnere weitgehend unberührt
bleibt. In einer kürzlich erfolgten
Veröffentlichung wurde der Einfluss der
Korngröße und der Kornform auf die „damage
tolerance“-Eigenschaften und auf die
Korrosionseigenschaften von AA2024-T3
Blechen untersucht [1]. Zwei verschiedene
Zustände mit Variation der Mikrostruktur
wurden im industriellen Maßstab hergestellt.
Die Korngröße von Zustand „A“ ist
feinkörniger und globulitischer als von Zustand
„B“, der eine grobe und in Walzrichtung
(L) gestreckte Kornstruktur aufweist.
Der feinkörnige Zustand „A“ zeigt Lochfraß
und interkristalline Korrosion,
während der grob-
körnige Zustand „B“ nur
Lochfraß mit vereinzeltem
interkristallinen Korrosionsangriff
zeigt (Abb.1).
Offenbar hat das grobe
und in Walzrichtung gestreckte
Korngefüge von
Zustand „B“ eine bessere
Beständigkeit gegen
interkristallinen Korrosionsangriff
als das feinkörnige
und globulitische
Gefüge von Zustand „A“.
Die Lösungsglühung mit
anschließender Wasserabschreckung
war ident
für Zustand „A“ und „B“,
weswegen ein geometrischer
Faktor für das
unterschiedliche IK-Verhalten
verantwortlich gemacht
wird.
Das „Brick Wall Modell“
erklärt die unterschied-
Zustand A
Zustand B
liche IK-Sensibilität in stark texturierten Mikrostrukturen
(Abb. 2):
Der Korrosionsangriff ist anisotrop, mit der
schnellsten IK-Wachstumsgeschwindigkeit
in der Längsrichtung (L) und der gerings-
ten in der Dickenrichtung (S). Dies wird
mit dem geradlinigen interkristallinen Pfad
entlang der L-Richtung und dem stark verzweigten
Pfad in der Dickenrichtung erklärt
[2,3]. Da es sinnvoll erscheint, die lokale
IK-Wachstumsrate überall als konstant zu
betrachten, kann angenommen werden,
dass der stärkste IK-Angriff der minimalen
IK-Pfadlänge entspricht. In unseren Experimenten
ist dies der Fall für Zustand „A“
(Abb. 2).
Zusammenfassung:
Der Widerstand gegen lokalen Korrosionsangriff
wie interkristalline Korrosion
kann durch Veränderung der
Mikrostruktur von einem feinkörnigen
und globulitischen hin zu einem groben
und in Walzrichtung gestreckten
Abbildung 1: Typisches Erscheinungsbild von Lochfraß und
interkristalliner Korrosion im Zustand „A” und „B”
Gefüge erhöht werden. Diese Maßnahmen
tragen zu einer erhöhten
Betriebssicherheit in der Anwendung
von Bauteilen gefertigt aus AMAG
2xxx-Legierungen bei. AMAG deckt in
der Produktion alle gängigen 2xxx-Legierungen
und deren Wärmebehandlungszustände
ab und kann daher die
meisten Kundenwünsche umgehend
erfüllen.
Literaturverzeichnis
[1] J. Berneder, R. Rachlitz, C. Melzer, H. Antrekowitsch,
P.J. Uggowitzer: “Influence of the Grain size
on the IGC, crack propagation and fracture toughness
behavior of AA2024-T3 sheet material”, Proceedings
TMS 2010, Seattle, USA.
[2] S. Zhao, A. Douglas, T. Huang, G.S. Frankel: “Generalized
model for IGC growth in aluminium alloys”,
Journal of Statistical Planning and Interference 137
(2007), pp. 2405-2412.
[3] M.J. Robinson, N.C. Jackson: “The Influence of
grain structure and intergranular corrosion rate on exfoliation
and stress corrosion cracking of high strength
Al-Cu-Mg alloys”, Corrosion Science 41, 1999, pp.
1013-1028.
Abbildung 2: Schematische Darstellung
des „Brick Wall Modells” [2]

Recycling
Aluminium-Recycling – eine wesentliche
Säule des AMAG Konzerns
Um den ökologischen Fußabdruck so gering wie möglich zu halten, führen die Hersteller von einzelnen Bauteilen oder
komplexen Bauteilsystemen vermehrt sogenannte Ökobilanzen (engl. Life Cycle Analysis) durch, und berücksichtigen
die Ergebnisse auch in der Werkstoffauswahl. Dabei werden systematisch die Umweltauswirkungen während der Produktion,
der Nutzungsphase und der Entsorgung von Produkten erfasst.
Im Leichtbau (z. B. von Fahrzeugen) liefern
Aluminiumlegierungen durch den mit der
Gewichtsreduktion verbundenen verringerten
Treibstoffverbrauch zumeist einen sehr
positiven Beitrag zur Ökobilanz in der Nutzungsphase.
In der Herstellung von Primäraluminium
schlägt jedoch ein hoher Energieverbrauch
zu Buche (ca. 14 MWh/t).
Beim Recycling von Aluminiumlegierungen
werden dagegen nur mehr 5 % des ursprünglichen
Energieeinsatzes für die Primärerzeugung
benötigt, wodurch ein sehr
guter Beitrag zur nachhaltigen Produktion
von Bauteilen geleistet wird.
Deshalb ist die AMAG auch eines der größten
Al-Recyclingunternehmen in Europa,
mit einer Verarbeitungsmenge von mehr
als 200.000 t Aluminiumschrott pro Jahr.
In Ranshofen kann aufgrund geeigneter
Schmelzaggregate ein sehr breites Spektrum
an Einsatzstoffen verarbeitet werden.
Somit kann die AMAG von sauberen, blanken
Schrotten über kunststoffbehaftete
Profile bis hin zu stark oxidhaltiger Ofenkrätze
nahezu alle Schrotte verarbeiten.
Die breite Aufstellung ist strategisch insofern
bedeutsam, als in Zukunft verstärkt
mit einem Export von sauberen Schrotten
in Nicht-EU-Länder zu rechnen ist. Die
AMAG verstärkt daher sukzessive ihr Recycling
Center Ranshofen (AMAG-RCR) mit
Aufbereitungskompetenz, um die Vorzüge
des Wertstoffes Schrott in der Ökobilanz
von Aluminiumprodukten voll zu nutzen.
Als erster Schritt wurde im Jänner 2011
ein Schrottzerkleinerer neuester Bauart in
Betrieb genommen. Der „Red Giant – Blue
Edition“ bringt sperrige Schrotte in ofengerechte
Form und scheidet anhaftende sowie
freie Eisenbestandteile ab (Bild 1). Dadurch
können große Vorteile mit besserer Ausbeute
und höherer Metallreinheit erzielt werden.
Was bringt das für die Kunden der
AMAG?
Aufgrund von umfangreicher Kompetenz
und modernster Infrastruktur kann AMAG
den Kunden professionelle Unterstützung
über die gesamte Wertschöpfungskette
vom Schrott bis zum Halbzeug anbieten.
Die AMAG ist in der Lage, alle Aluminiumschrotte
der Kunden logistisch zu übernehmen,
aufzubereiten und als hochwertige
Guss- und Knetlegierungen in Form von
Bild 1: Neuer Schredder der AMAG Casting GmbH
Blechen, Shates, Platten, Flüssigaluminium,
Masseln oder Sows an die Kunden
zurückzuliefern („Closed Loop“) – und das
alles aus einer Hand.
Die Gusslegierungen aus dem
Hause AMAG sind nahezu 100 %
aus Recyclingmaterial hergestellt
– auch die speziell auf Kundenanforderungen
abgestimmten
Legierungen der AMAG TopCast ®
-Produktreihe. Die Walzprodukte
der AMAG werden mit einem
hohen durchschnittlichen Recyclinggehalt
gefertigt, was besonders
für die angebotenen hochfesten
Legierungen gilt. Daher
kann die AMAG die Erwartungen
an „Green Aluminium“ bestens
erfüllen.
11
AluReport

12
Automobil
Legierungsentwicklung:
Erhöhung der Warmfestigkeit
von Gusslegierungen
Al-Gusslegierungen finden in der Automobilbranche
ein immer breiter werdendes
Anwendungsfeld. Neben dem
Einsatz in Strukturbauteilen haben sie
auch einen festen Platz als Werkstoffe
für Kurbelgehäuse und Zylinderköpfe.
Das könnte sich allerdings ändern,
wenn die Entwicklung warmfester
Aluminiumlegierungen nicht vorangetrieben
wird: Durch das von den Automobilherstellern
forcierte Downsizing
der Motoren steigen die Ansprüche an
die jeweiligen Werkstoffe.
Klassische „warmfeste“ Legierungen wie
AlSi4CuTi oder AlSi17Cu4Ti weisen zwar
gute mechanische Eigenschaften bei erhöhten
Temperaturen auf, ihre Schwächen
liegen jedoch im Bereich der Gießbarkeit
bzw. in der späteren Bearbeitung.
Die AMAG casting GmbH beschäftigt sich
intensiv mit der Thematik „Warmfestigkeit“
und erarbeitet im Rahmen eines mehrjährigen
FFG-Projektes und intensiver Zusammenarbeit
mit der ETH Zürich, MU Leoben
und TU Wien das Verständnis jener Mechanismen,
die bei einer Temperaturbe-
anspruchung des Werkstoffs Aluminium
wirksam werden. Ziel ist die Entwicklung
einer gussfreundlichen, preislich kompetitiven
warmfesten AlSi-Legierung im nah-
bzw. hypoeutektischen Bereich, die mittels
hohem Schrotteinsatz hergestellt werden
kann. Hierbei stellt sich die Frage: Was
macht einen Werkstoff „warmfest“?
Trivial ausgedrückt kann die Verformung
von Metallen als „Bewegung von Versetzungen“
beschrieben werden. Um diese
zu erschweren, d. h. die Festigkeit einer
Legierung zu steigern, ist es nötig, die
Bewegungsfreiheit von Versetzungen einzuschränken.
Das Prinzip der Ausscheidungshärtung
ist Stand der Technik und
wird bei aushärtbaren Legierungen erfolgreich
angewendet. Im Rahmen einer entsprechenden
Wärmebehandlung kommt
es zur Ausscheidung feinster Sekundärphasen,
welche die Versetzungsbewegung
signifikant behindern.
Bei erhöhten Temperaturen tritt jedoch
(zeitbedingt) Ostwald-Reifung, d. h. eine
starke Vergröberung der festigkeitssteigernden
Teilchen auf, wodurch deren
Beitrag an der Verfestigung sinkt.
Bei warmfesten Werkstoffen muss daher
durch geeignete Legierungsmaßnahmen
die Bildung von solchen Sekundärphasen
forciert werden, die bei den erhöhten Einsatztemperaturen
nicht vergröbern. Zur
Unterstützung der Entwicklungsarbeiten
werden in der AMAG Simulationsprogramme
verwendet. Dabei ist zum einen die Erstarrungscharakteristik
zu berücksichtigen
(z. B. Simulationstool Pandat) und zum anderen
die Kinetik bei einer Wärmebehandlung
bzw. im Gebrauch bei erhöhten Temperaturen
(z. B. Simulationstool MatCalc).
Eine weitere Methode, die Warmfestigkeit
zu steigern, ist das „Pinnen“ von Korngrenzen.
Hier soll eine Relativbewegung
zwischen den Körnern verhindert oder
deutlich verringert werden, was durch
die Ausscheidung grober, plattenförmiger
Phasen erreicht werden kann. Bei Al-Si-
Legierungen spielt das a-Si-Eutektikum
eine signifikante Rolle als tragendes Gerüst
zur Überführung auftretender Spannungen.
Der gezielte Einsatz „gerüsterhaltender“
Elemente steigert dabei die Warmfestigkeit.
Wärmebehandlungen können
das Festigkeitsniveau von Al-Gusslegierungen
ebenfalls beeinflussen, jedoch kann
die falsche Wahl der Wärmebehandlungs-
parameter eine Verschlechterung der
Warmfesteigenschaften zur Folge haben.
2011 startet die AMAG zum Thema
„Warmfestigkeit“ eine Veröffentlichungsoffensive
bei Konferenzen
und in Zeitschriften, bei
der auf die Ergebnisse der Untersuchungen
eingegangen wird.
Terminlich fixiert sind bereits die
LMT 2011, Lüneburg/D, vom 19. –
22. Juli 2011 und die ECAA 2011,
Bremen/D, vom 5. – 7. Oktober
2011. Die Beiträge für Zeitschriften
befinden sich im Reviewprozess.
Recycling-Gusslegierungen für crashrelevante
Strukturbauteile
Derzeit werden in der Automobilindustrie
für Strukturbauteile Aluminium- Primärlegierungen
mit stark eingeschränkten
Gehalten an Eisen, Kupfer und Zink verwendet.
Für deren Herstellung ist ein hoher
Energieverbrauch notwendig, der mit
hohem CO 2 -Austoß einhergeht. AMAG
Casting entwickelt derzeit zusammen mit
führenden OEMs Recyclinglegierungen, die
für den genannten Anwendungsfall das gewünschte
Eigenschaftsprofil aufweisen und
dabei deutlich umweltfreundlicher sind. Neben
der Analyse des Einflusses der Hauptlegierungselemente
Si und Mg auf die
mechanischen und gießtechnologischen
Eigenschaften, werden insbesondere die
zulässigen Grenzwerte für Verunreinigungen
(z. B. Fe, Cu und Zn) untersucht, um
sicher zu stellen, dass die neuen Legierungen
mit hohen Recyclinganteilen produziert
werden können. Die Legierungsentwicklung
findet unter besonderer Beachtung der
Wechselwirkung der Elemente untereinander
statt. Zusätzlich werden gemeinsam mit
den OEMs korrosions-, verarbeitungs- und
crashrelevante Eigenschaften analysiert.

Arbeitssicherheit – eine Voraussetzung
für den AMAG Erfolg
Für die AMAG ist ein hoher Standard
bei der Arbeitssicherheit ein Grundsatz
in der Unternehmenspolitik.
Die AMAG Sicherheitsstrategie beruht auf
den Festlegungen der gesetzlichen Anforderungen
sowie der Norm OHSAS 18001,
Fassung 2007 (Occupational Health and
Safety Assessment Series), nach der die
AMAG zertifiziert ist und in welcher die Anforderungen
an ein Arbeits- und Gesundheitsschutzmanagementsystem
definiert
sind. Das Arbeitssicherheitssystem ist ein
integrativer Bestandteil des AMAG Managementsystems.
Die Umsetzung der Anforderungen erfolgt
auf der Grundlage der AMAG Arbeitssicherheitsrichtlinie
und den nachgeschalteten
Arbeitssicherheitsvorschriften und
Anweisungen. Im täglichen Ablauf versucht
AMAG, zielorientiert sicherheitsrelevante
Risiken zu beseitigen bzw. zu minimieren.
Nach dem „TOP Prinzip“ werden Gefährdungspotenziale
systematisch abgearbeitet.
1. Priorität: T Technische Lösung zur Gefährdungsbeseitigung
2. Priorität: O Organisatorische Lösung
zur Gefährdungsminimierung
3. Priorität: P Persönliche Schutzausrüstung
Aufgrund der Vielzahl von Herstellungsschritten
und der hohen Komplexität der
Produktionsabläufe ergeben sich bei
AMAG viele Ansatzpunkte sicherheitssteigernder
Maßnahmen:
Neue Maschinen und Anlagen
Zukauf von Maschinen und Ausrüstungen
mit optimierten Sicherheitseinrichtungen
(baulich, konstruktiv, regelungstechnisch,
organisatorisch), die ausnahmslos der EG-
Maschinenrichtlinie entsprechen.
Bestehende Anlagen
werden laufend den sich ändernden Gesetzgebungen
bezüglich Sicherheitsnormen
angepasst. Das Hausherrnprinzip* im Bereich
der Sicherheitsarbeit ist ebenfalls
eine Grundlage für die Verbesserung der
Arbeitssicherheit. Die Vielzahl der in den
letzten zwei Jahren realisierten Projekte
zeigt das große Engagement der AMAG
Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen bei diesem
Thema. Stellvertretend werden hier
einige in jüngster Vergangenheit umgesetzte
Projekte angeführt:
AMAG rolling
• Modernisierung Bandstreckrichtanlage
inkl. neuester Sicherheitstechnik
• Modernisierung Glanzduo 1 inklusive
neuester Sicherheitstechnik
AMAG casting
• Trockene Lagerung aller Schrotte, die
direkt in die Öfen eingesetzt werden
• Vollautomatisches Handling von kaltriss-
empfindlichen Werkstoffen vor der Homo-
genisierung
Sicherheitsgerechtes Verhalten
und Arbeiten
Potenzial für Arbeitsunfälle entsteht dadurch,
dass Unfallgefahren bei Bedienungs-
und Wartungsaktivitäten nicht
erkannt werden beziehungsweise dass
Unfälle durch nicht vorhersehbare Arbeitsabläufe
ausgelöst werden. Die Arbeitsplatz-
* Das Hausherrnprinzip regelt die Aufgaben und Verantwortlichkeit des jeweiligen „Hausherrn" (Bereichsleiter/
Meister) mit Bereichsabgrenzungen sowie die Arbeitserlaubnis im Produktionsbereich für Fremdfirmen.
Sicherheit
evaluierung unter Einbezug der Mitarbeiter
versucht alle Arbeitsabläufe hinsichtlich
möglicher Gefährdungen zu analysieren,
entsprechend zu bewerten und festgestellte
Gefährdungspotenziale mit geeigneten
Verbesserungsmaßnahmen zu beseitigen.
Selbstverständlich wird auch die
Einhaltung der Sicherheitsvorschriften von
Fremdfirmenmitarbeitern eingefordert.
Sicherheitsaudits
Durch eine Vielzahl von Sicherheitsaudits
wird laufend die Einhaltung der Sicherheitsvorgaben
überprüft. Zusätzlich wird
bei KVP-Workshops das sicherheitsgerechte
Verhalten beim Arbeiten analysiert
und weiter verbessert. Mit den in den letzten
Jahren eingeleiteten und umgesetzten
Maßnahmen war es möglich, die Unfallrate
in der letzten Dekade um 50 % zu reduzieren.
Die Ausfallstunden konnten im gleichen
Zeitraum auf 1/3 reduziert werden.
Obwohl der Trend erfreulich ist, gibt es
auch für die Zukunft viel zu tun, um unserem
Leitspruch - „Ziel: null Unfälle“ - kontinuierlich
näher zu kommen.
AMAG SICHERHEITSGRUNDSäTZE
„Alle Unfälle sind vermeidbar“
Unsere Arbeit ist niemals so eilig oder
so wichtig, dass wir uns nicht die Zeit
nehmen könnten, sie sicher zu tun!
„Jeder Vorgesetzte und Mitarbeiter
ist dafür verantwortlich, dass Unfälle
vermieden werden“
Alle Mitarbeiter sind so zu schulen, dass
sie sicher arbeiten und verstehen, dass
dies zu ihrem eigenen Vorteil ist. Jeder
Mitarbeiter ist für sein Tun verantwortlich
– unsichere Zustände rechtfertigen
nicht unsicheres Handeln!
13
AluReport

14
Anwendungen
AMAG TopPlate ® –
ein neuer Maßstab in der
Präzisionsplattenfertigung
Mit Jahresbeginn 2011 nahm AMAG
rolling das neue Fertigungszentrum
für Präzisionsplatten [1] in Betrieb.
Auf der Anlage werden AMAG Top
Plate ® -Produkte – feinstgefräste Guss-
und Walzplatten in verschiedensten
Legierungen in höchster Qualität produziert.
Das neue Plattencenter zeichnet sich
durch modernste Fertigungstechnologien
und einen zukunftsweisenden Automatisierungsgrad
aus. In Zusammenarbeit mit
den Lieferfirmen Fill GmbH, Fooke GmbH
und Erbo GmbH, wurden anwendungsspezifische
Lösungen entwickelt, um neue
Maßstäbe hinsichtlich Produktqualität und
Qualitätssicherung zu setzen. Die hoch automatisierte
Plattenfertigung beinhaltet viele
Schlüsseltechnologien der Bearbeitungstechnik,
Fördertechnik und Inline-Qualitätskontrolle.
Die Vielzahl der Formate bedingt
größtmögliche Flexibilität und ein einwandfreies
Endprodukt bedarf Sauberkeit und
absoluter Spänefreiheit. Das Plattencenter
besteht aus einer Reihe verketteter Anlagen
und ist im Automatisierungsgrad sowie
in der Materialverfolgung den hohen
Standards des Walzwerkes angepasst und
in dessen strenge Qualitätssicherungssysteme
integriert. Erweiterten Kundennutzen
liefern Synergien zur Walzwerkstechnologie
wie beispielsweise zusätzlich mögliche Ultraschallprüfungen
und andere spezifische
Produktions- und Qualitätssicherungsmaßnahmen,
wie sie etwa in der Luftfahrtindustrie
etabliert sind. Aufgrund langjähriger
Erfahrung in den unterschiedlichsten Industrien
sowie als Vormateriallieferant für Produzenten
von Präzisionsplatten konnte die
AMAG breites kundenbezogenes Knowhow
entwickeln. AMAG TopPlate ® hebt
sich vom Wettbewerb dadurch ab, dass
die gesamte Produktionskette am Standort
in Ranshofen verankert ist. In der eigenen
Gießerei werden z. B. mittels EMC-Verfahren
(electro magnetic casting) die Blöcke
gegossen und anschließend anwendungsbezogen
homogenisiert.
Neues Fertigungszentrum für Präzisionsplatten
Der EMC-Guss liefert homogene Materialstrukturen
und dadurch eine
gleichmäßigere Festigkeitsverteilung
als andere Gießverfahren. Technologisch
optimierte Barrendimensionen
liefern gleichmäßige physikalische
Eigenschaften über das gesamte Dickenprofil.
Durch kontinuierliche metallografische und
physikalische Prüfungen am Barren nach
dem Homogenisieren wird höchster Qualitätsstandard
sichergestellt.
Auch die Umwelt profitiert von AMAG
TopPlate ® : Da speziell die 5xxx-Legierungen
zu fast 100 % aus wiederverwertetem
Schrott hergestellt werden, kann die
CO 2 -Bilanz bei der Produktion von AMAG
Präzisionsplatten verbessert werden –
„Green Aluminium“ eben.
[1] Das Projekt „Präzisionsplattenfertigung" wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale
Entwicklung (EFRE) sowie aus Landesmitteln gefördert.

• AMAG TopPlate ® C - Gussplatte, gesägt
• AMAG TopPlate ® CM - Gussplatte gesägt, Ober- und Unterseite feinst gefräst
• AMAG TopPlate ® RM - Walzplatte, Ober- und Unterseite feinst gefräst
1) Dicken auf Anfrage 2) Breite auf Anfrage
Für zusätzliche Informationen kontaktieren Sie bitte unsere Vertriebsmitarbeiter.
Anwendungen
Barrensäge
Die Barrensäge stellt den ersten wichtigen
Schritt in der Produktionskette dar. Höchste
Maßgenauigkeit und geringster Abfall werden
durch Dünnschnitt-Technologie und exakte sowie
stabile Führung des Sägebandes erzielt.
Präzisionsfräse/ Lasermessung
Die Präzisionsfräse mit einem Fräskopfdurchmesser
von 2.500 mm ist mit sonderbeschichteten
Schneidplatten bestückt. Die integrierte
Inline-Laser-Vermessung stellt den hohen Qualitätsstandard
während der Bearbeitung sicher
und archiviert die Messdaten jeder einzelnen
Platte. Diese dienen der Qualitätssicherung zur
Prozessüberwachung und permanenten Überprüfung
der Produktqualität.
Folierstation/Längs- und Quersäge/
Abstapelung und Verpackung
AMAG TopPlate ® wird an der Folierstation standardmäßig
beidseitig foliert, an der Längs- und
darauffolgenden Quersäge auf Format gesägt,
anschließend in die Liefereinheiten abgestapelt
und für den Transport sicher verpackt. Mittels
Etikett/Barcode ist eine lückenlose Rückverfolgung
von Material und Prozess gewährleistet.
Ausführung AMAG TopPlate ® C AMAG TopPlate ® CM AMAG TopPlate ® RM
Dicke (mm) 8 - 210 [5-7] 1) 8 - 210 [5-7] 1) 8 - 100
Breite (mm) 1020, 1270, 1520 [2020] 2) 1020, 1270, 1520 [2020] 2) 1000 - 1520
Länge (mm) 2000 - 6050 2000 – 6050 2000 – 6500
15
AluReport

Unternehmensgruppe & Standorte
Austria Metall GmbH
Postfach 3
5282 Ranshofen
ÖSTERREICH
T +43 7722 801 0
F +43 7722 809 498
holding@amag.at
www.amag.at
Operative Gesellschaften von AMAG
AMAG rolling GmbH
Postfach 32
5282 Ranshofen
ÖSTERREICH
T +43 7722 801 0
F +43 7722 809 406
rolling@amag.at
www.amag.at
AMAG metal GmbH
Postfach 36
5282 Ranshofen
ÖSTERREICH
T +43 7722 801 0
F +43 7722 809 479
metal@amag.at
www.amag.at
Aluminium Austria Metall
(Québec) Inc.
1010 Sherbrooke ouest
# 2414, Montréal, QC. H3A 2R7
KANADA
T +1 514 844 1079
F +1 514 844 2960
aamqc@amag.at
www.amag.at
AMAG Deutschland GmbH
Mülheimer Str. 43
47058 Duisburg
DEUTSCHLAND
T +49 2033 93780 0
F +49 2033 93780 20
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AMAG FRANCE SARL
65, Rue Jean Jacques Rousseau
92150 Suresnes
FRANKREICH
T +33 141 448 481
F +33 141 380 507
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AMAG U.K. LTD.
Beckley Lodge
Leatherhead Road
Great Bookham
Surrey KT 23 4RN
GROSSBRITANNIEN
T +44 1372 450661
F +44 1372 450833
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Office Tschechien
David Bicovsky
Marie Podvalove 929/5
196 00 Prag 9 - Cakovice
TSCHECHIEN
T +42 0725 002 993
d.bicovsky@amag.at
AMAG casting GmbH
Postfach 35
5282 Ranshofen
ÖSTERREICH
T +43 7722 801 0
F +43 7722 809 415
casting@amag.at
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5282 Ranshofen
ÖSTERREICH
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F +43 7722 809 402
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NIEDERLANDE
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F +31 15 21 25 795
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