[發明專利]鋁合金制品的沖擊熱處理

有效

• 申請號: 201680026474.0
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN107580635B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: C.巴希;A.德斯波瓦;J.理查德
• 申請（專利權）人: 諾維爾里斯公司
• 主分類號: C22F1/05
• 分類號: C22F1/05;C22F1/04;C22C21/08;C22C21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張萍;周齊宏

提供了用于提高可熱處理的、可時效硬化的鋁合金如2xxx、6xxx和7xxx鋁合金的強度的工藝。用于提高可熱處理的、可時效硬化的鋁合金的強度的工藝涉及稱為“沖擊熱處理”的熱處理步驟，所述熱處理步驟涉及以快速加熱速率(例如，10℃/秒至220℃/秒)在200℃至350℃下進行熱處理相對短的時間段(例如，60秒或更短或5秒至30秒)。在一些實例中，沖擊熱處理通過接觸加熱來實現，如在壓力機的互補形狀的加熱模具之間加熱鋁合金制品。還提供了通過所公開的沖擊熱處理生產的鋁合金制品，如汽車面板。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年5月8日提交的美國臨時專利申請第62/158,727號的權益，所述美國臨時專利申請通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本發明涉及材料科學、材料化學、冶金、鋁合金、鋁制造、運輸業、機動車工業、汽車工業，機動車制造及相關領域。

背景技術

將可熱處理的、可時效硬化的鋁合金，如2xxx、6xxx和7xxx鋁合金，用于生產車輛如汽車中的面板。這些合金通常以處于延性T4狀態(或回火)的鋁片材的形式提供給汽車制造商，以使制造商能夠通過沖壓或壓制來生產汽車面板。為了生產滿足所需強度規格的功能性汽車面板，制造商必須對由處于T4回火的鋁合金生產的汽車面板進行熱處理，以增加其強度并將鋁合金轉化為T6回火。在汽車制造中，在組裝的機動車車身的烤漆工藝中，經常對外部汽車面板進行熱處理。對于內部汽車零件，通常需要單獨的熱處理，稱為后成型熱處理(“PFHT”)。

在機動車工業中用于對壓制的鋁汽車面板進行熱處理以增加其強度的當前工藝具有顯著的缺點。在組裝的機動車車身的烤漆循環期間的熱處理需要具有足夠熱功率的涂漆線以達到所需的溫度，特別是在汽車的厚的和內部結構元件中。烤漆熱處理是困難的，特別是對于內部汽車面板，因為外部面板用作隔熱罩，導致機動車車身的不同零件的不均勻硬化。例如，在通常的烤漆循環期間，可將外部面板暴露于170℃至185℃的溫度約20分鐘，這導致其“烘烤”硬化。然而，在類似的烤漆循環中，將組裝的汽車車身中的地板面板暴露于僅130℃至160℃的溫度下10分鐘至15分鐘，這不會導致明顯的硬化。雖然有效，但PFHT效率低下。例如，可能需要在約225℃下進行約30分鐘的熱處理以通過PFHT在面板中獲得完全T6回火。PFHT導致高能量成本且耗時，并且需要對生產線進行昂貴的修改。換言之，PFHT顯著地增加了成本并延長了機動車生產周期。

發明內容

本發明提供了鋁合金制品以及相關產品和工藝，其可在運輸工業或其它工業中用于生產鋁合金零件如汽車面板。更通常地，本發明的產品和工藝可用于制造用在多種機械和機構中的鋁零件。

本發明所涵蓋的實施例由權利要求書限定，而不是本發明內容。本發明內容是對本發明的多個方面的高度概述，并且介紹了在下面的詳細描述部分中進一步描述的一些概念。本發明內容并不旨在確定所要求保護的主題的關鍵或本質特征，也不旨在單獨地使用以確定所要求保護的主題的范圍。應通過參考整個說明書的適當部分、任何或所有附圖和每個權利要求來理解所述主題。

如本文中所使用的，術語“發明”、“本發明(the invention)”、“此發明(thisinvention)”和“當前發明(the present invention)”旨在廣泛地指代本專利申請和以下權利要求的所有主題。包含這些術語的聲明并不限制本文所描述的主題或限制以下專利權利要求的含義或范圍。

公開了用于由可熱處理的、可時效硬化的鋁合金如2xxx、6xxx和7xxx鋁合金生產的鋁合金制品的改進的熱處理工藝。本文所公開的熱處理工藝，例如，通過增加其強度改善了所處理的鋁合金制品的機械特性。與目前在汽車工業中用于熱處理鋁面板的工藝(如PFHT)相比，改進的熱處理工藝顯著地更短時并且使用非常快的加熱速率。改進的熱處理工藝可以在預老化或非預老化的合金上進行。