[發明專利]具有AlMgSi合金核心層的鋁基復合材料

有效

• 申請號: 201280044927.4
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103857521A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 亨克-揚·布林克曼;迪特馬爾·施羅德;托馬斯·維爾茨;納塔莉·霍斯特爾;沃爾那·凱爾;奧拉夫·恩格勒
• 申請（專利權）人: 海德魯鋁業鋼材有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;C22C21/00;C22C21/08;C22F1/04;C22F1/05;B23K20/233;B62D29/00;C22C1/05
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;張杰

技術領域

本發明涉及一種由鋁材料構成的帶材，該帶材用于制造具有高度成型要求的部件，本發明還涉及一種制造該帶材的方法以及由根據本發明的帶材所制造的板材的用途。

背景技術

由鋁合金構成的板材主要用在汽車制造中但也用在其他的應用領域，例如飛機制造或軌道車輛制造，該板材的特征不僅在于特別高的強度值，而且同時具有很好的成型性能和高的變形程度。在汽車制造中典型的應用領域是車身和底盤部件。對于可見的、經涂漆的結構部件，例如外部的、可見的車身板材，必須這樣進行材料的成型，以使得表面在涂漆之后不會受到例如刮痕或皺紋狀變形（隆起）的影響。這例如對于使用鋁合金板材來制造引擎罩或汽車的其它車身部件來說特別重要。然而這限制了針對鋁合金的材料選擇。特別是AlMgSi合金，其主要的合金組分是鎂和硅，該合金在T6狀態下具有相對高的強度，同時在T4狀態下具有好的成型性能以及具有出色的耐腐蝕性。AlMgSi合金是AA6XXX的合金類型，例如合金類型AA6016、AA6014、AA6181、AA6060和AA6111。由AlMgSi合金構成的鋁帶通常通過澆注軋制坯件、使軋制坯件均勻化、熱軋軋制坯件以及冷軋熱軋帶材而制得。軋制坯件的均勻化處理在380至580℃的溫度下進行一個小時以上。通過最終的、通常在500℃至570℃的溫度下的固溶退火和隨后的淬火以及大致在室溫下至少三天的冷時效可以獲得T4狀態下的帶材。淬火之后通過100℃和220℃之間的溫度下的熱時效調整T6狀態。

問題在于，在由AlMgSi合金制成的、經熱軋的鋁帶中有粗大的Mg₂Si析出物，該析出物在接下來的冷軋過程中由于高的變形程度而發生斷裂并變小。通常以3mm至12mm的厚度制造AlMgSi合金的熱軋帶材并且以高的變形程度進行冷軋。因為在傳統熱軋過程中經過產生AlMgSi相的溫度范圍非常慢，所以在卷曲熱軋帶材之后，該相非常粗大地形成。用于形成上述相的溫度范圍取決于合金。然而，該溫度范圍在550℃和230℃之間，即在熱軋溫度的范圍中。通過試驗已經證實，這種粗大的相位在熱軋帶材中對最終產品的延伸率產生不利的影響。這就是說，至今不能完全地充分利用由AlMgSi合金制成的鋁帶的成型性能。

在已公開的、由申請人發明的歐洲專利申請EP2270249A1中，AlMgSi合金帶材在經歷完最后的熱軋工序之后立即具有最大130℃的溫度并且以該溫度或更低的溫度進行纏卷。通過以這種方法對熱軋帶材進行淬火能夠制造T4狀態下的鋁帶，該鋁帶在T4狀態下具有大于30%的斷裂延伸率A₈₀或大于25%的均勻延伸率A_g。此外，在T6狀態下也得到非常高的均勻延伸率A_g和斷裂延伸率A₈₀的值。然而在所述應用領域中還存在經常需要強烈的彎曲部和卷邊的問題。例如汽車車門內部部件就是包括彎曲部和卷邊以及對變形能力的高要求的典型應用。在彎曲試驗中雖然借助到現在為止的AlMgSi合金帶材已經能夠獲得良好的效果，但是仍然期待進一步改善彎曲性能，特別是針對上述應用領域。

發明內容

因此在此基礎上，本發明的目的在于提供一種由鋁材料制成的帶材，該帶材用于制造具有高度成型要求的部件，該帶材具有改善的彎曲性能。

根據本發明的第一原理，這樣實現了上述目的，即，使帶材具有由AlMgSi合金制成的核心層和單側或雙側設置的、由不能硬化的鋁合金制成的至少一個外部鋁合金層，其中該至少一個外部鋁合金層在T4狀態下具有比由AlMgSi合金制成的核心層更低的抗拉強度，其中帶材在T4狀態下橫向于軋制方向具有大于23%的均勻延伸率Ag以及在彎曲試驗中，在1.5mm-1.6mm厚度的情況下橫向于軋制方向獲得小于40°的彎曲角。