[發(fā)明專利]鋁合金復(fù)合板和鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680006208.1
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN107208195A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松本克史;佐藤和史
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶制鋼所
• 主分類號(hào): C22C21/00
• 分類號(hào): C22C21/00;C22C21/06;C22C21/10;B23K20/04;C22F1/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 張玉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金復(fù)合板和鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)件(以下將鋁也稱為鋁和Al)。在此所謂復(fù)合板，就是將鋁合金層之間彼此層疊，經(jīng)軋制等而相互一體接合而成的層疊板。

背景技術(shù)

汽車的車體和飛機(jī)的機(jī)身等為了輕量化，作為原材而使用鋁合金板的運(yùn)輸機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，為了高強(qiáng)度化的高合金化與成形為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形性容易產(chǎn)生矛盾。

例如，結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的7000系鋁合金和超硬鋁合金(Al－5.5％Zn－2.5％Mg合金)等，作為用于高強(qiáng)度化的典型的手段，是使Zn和Mg等的高強(qiáng)度化元素量增加，但存在延展性降低而難以成形為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的問題。另外還有一個(gè)問題，就是若如此高合金化，則耐腐蝕性降低，或在保管中發(fā)生室溫時(shí)效(時(shí)效硬化)而強(qiáng)度增加，成形為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形性顯著降低。另外，也有在軋制工序等之中，板的生產(chǎn)效率也低的問題。

這樣的高強(qiáng)度化與成形性相矛盾的課題，僅僅通過所述7000系鋁合金板、超硬鋁合金板等的鋁合金板單體(單一的板，單板)的組成和組織或制法來解決非常困難。

作為這一問題的解決的方向，一直以來，已知有將具有不同組成和特性的鋁合金層(板)彼此相互層疊2～4層的鋁合金復(fù)合板(層疊板)。

其代表例就是在3000系鋁合金的芯材上，包覆有7000系鋁合金的犧牲陽極材、4000系鋁合金的釬料的3層～4層結(jié)構(gòu)的熱交換器用鋁合金釬焊板。

另外，在專利文獻(xiàn)1中，也提出有一種由復(fù)合材料構(gòu)成的汽車燃料箱用鋁合金材，分別使芯材為用于高強(qiáng)度化的5000系鋁合金材，使皮材為用于耐腐蝕性提高的7000系鋁合金材。

另外，在專利文獻(xiàn)2中，還提出有一種復(fù)合板的制造方法，其利用1000系、3000系、4000系、5000系、6000系、7000系等的鋁合金的熔點(diǎn)差，通過使用了雙輥的連續(xù)鑄造，使鋁合金彼此最大層疊4層而一體化。

此外，在專利文獻(xiàn)3中還提出，在層疊多個(gè)鋁合金層時(shí)，使Cu防腐層介于這些鋁合金層的層間，通過高溫的熱處理，使該Cu防腐層的Cu擴(kuò)散至被接合的鋁合金層中，從而使復(fù)合板的耐腐蝕性提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本國特開2004－285391號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本國專利第5083862號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本國特開2013－95980號(hào)公報(bào)

但是，在這些現(xiàn)有的鋁合金復(fù)合板中，作為所述運(yùn)輸機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用，解決所述高強(qiáng)度化與成形性相互矛盾這一課題的方法，尚罕有發(fā)現(xiàn)。因此，作為運(yùn)輸機(jī)械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的鋁合金復(fù)合板中，存在使之兼?zhèn)涓邚?qiáng)度化和高成形性的技術(shù)性的課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對這一課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種解決所述高強(qiáng)度化與成形性相互矛盾的課題，兼?zhèn)涓邚?qiáng)度化和高成形性的鋁合金復(fù)合板和鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

為了達(dá)成這一目的，本發(fā)明的鋁合金復(fù)合板的要旨是，

一種層疊有多個(gè)鋁合金層的鋁合金復(fù)合板，其中，由如下組成構(gòu)成：

層疊于該鋁合金復(fù)合板的最表層側(cè)的所述鋁合金層的內(nèi)側(cè)的所述鋁合金層，分別含有Mg：3～10質(zhì)量％、Zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種，并且，

所述最表層側(cè)的鋁合金層在3～10質(zhì)量％的范圍含有Mg，且將Zn抑制在2質(zhì)量％以下(含0質(zhì)量％)，

這些鋁合金層以如下方式層疊，即，使Mg或Zn的任意一種的含量互不相同的鋁合金層彼此鄰接而接合，合計(jì)層疊數(shù)為5～15層，且整體的板厚為1～5mm，

所述鋁合金復(fù)合板的Mg和Zn的各平均含量，作為使所述層疊的各鋁合金層的Mg、Zn的各含量平均化的值，為Mg：2～8質(zhì)量％、Zn：3～20質(zhì)量％的范圍，

作為對于所述鋁合金復(fù)合板實(shí)施了擴(kuò)散熱處理之后的組織，所述層疊的各鋁合金層的晶粒直徑經(jīng)平均化的平均晶粒直徑為200μm以下，并且所層疊的鋁合金層之間具有Mg和Zn彼此互相擴(kuò)散的Mg和Zn的相互擴(kuò)散區(qū)域，

作為該Mg和Zn的相互擴(kuò)散區(qū)域，Mg和Zn的濃度與實(shí)施所述擴(kuò)散熱處理之前的鋁合金層的Mg和Zn的各含量之中的各自最大量比較，分別為30～70％這一范圍的所述Mg和Zn的相互擴(kuò)散區(qū)域，在所述板厚方向上的合計(jì)的厚度占所述鋁合金復(fù)合板的板厚的40％以上。

另外，用于達(dá)成所述目的的本發(fā)明的鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要旨是，

一種上述鋁合金復(fù)合板經(jīng)沖壓成形而成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中，具有如下組織：