[發明專利]局部快速退火的鋁合金坯件

有效

• 申請號: 201780043751.3
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN109477171B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: S·菲力浦;J·弗蘭克林
• 申請（專利權）人: 新布里薩什肯聯鋁業
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22F1/05
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;李園園

本發明涉及一種改善鋁合金坯件的拉伸屈服應力和可成形性的方法，其包括以下連續步驟：提供6xxx系列鋁合金板坯；任選地，使所述板坯均質化；熱軋以及任選地冷軋所述板坯，獲得板材；固溶熱處理并淬火所述板材；以至少20％的冷加工壓縮量來冷軋所述板材；將所述板材切割成坯件；在360℃至480℃的溫度下，使所述坯件的凸緣的一部分快速退火足夠的時間，以獲得所述凸緣的該部分的再結晶，和冷卻至低于100℃的溫度。通過本發明的方法獲得的改善的坯件和沖壓產品以及涂漆的沖壓產品由于其高強度而特別適用于汽車應用。

技術領域

本發明涉及適用于汽車工業的具有特別定制特性的鋁合金坯件。

背景技術

各種鋁合金以板材或坯件的形式用于汽車應用中。在這些合金中，已知AA6xxx鋁合金系列(例如AA6016-T4)兼具令人感興趣的化學特征和機械特性，例如硬度、強度以及甚至是耐腐蝕性。這些特性通常使AA6xxx鋁合金成為汽車工業中選擇的材料。為了改進AA6XXX合金的機械強度，例如在WO2012/033954中提出，在固溶熱處理之后將板材冷加工至少25％，然后進行熱處理。然而，已知冷加工后的AA6xxx的可成形性比T4狀態差。替代材料為AA5xxx鋁合金，例如AA5182-O和AA5754-O，其提供了機械耐受性與可成形性的良好平衡。

然而，在烤漆處理后，AA5xxx合金的機械技術參數低于AA6xxx合金。

在6xxx鋁合金板材或坯件內，機械特性是均勻的，而由該坯件成形的部件局部地受到各種應變。因此，在某些區域，所述部件必須是過度設計的，以滿足獲得目標性能值的最低要求。

過去已進行了一些嘗試來改善鋁合金的可成形性。

由德國專利申請DE 10 2009 031 449 A1已知一種形成鋁板材的方法，其包括局部加熱鋁板材的步驟。該方法也需要使鋁板材熱成型。德國專利申請DE 10 2013 013 359A1也記載了一種形成鋁板材的方法，包括在250至325℃下局部加熱鋁板材以及使鋁板材冷成型的步驟。然而，熱處理溫度太低以致無法改善鋁板材或坯件的可成形性。

由歐洲專利EP 2 554 288 B1已知一種熱處理鋁板材材料的方法，包括以下步驟：提供鋁板材材料；將鋁板材材料加熱至高于或等于加熱溫度的溫度(T)；在加熱期間保持所述溫度(T)；在淬火期間，將鋁板材材料的至少一個淬火區域淬火至低于或等于淬火溫度的溫度(T)；將鋁板材材料的至少一個區域冷卻至低于或等于冷卻溫度的溫度(T)，其中冷卻在大于淬火時間段的冷卻時間段內進行，并在淬火過程中通過工具保護冷卻區域。

該方法的缺點是，難于工業化，并需要另外的步驟和裝置來加熱整個鋁板材以及在淬火過程中覆蓋和保護鋁板材的冷卻區域。

由國際專利申請WO 97/44147 A1已知一種通過在成形區域進行熱處理來形成鋁合金構件的方法。然而，這種方法需要加熱源例如激光束，并且還需要在進行熱處理步驟后的短時間內(即在熱處理步驟后約12小時)形成鋁合金構件。

還由美國專利第8,211,251 B2號已知通過局部加熱鋁板以將局部屈服強度提高至150至300MPa。然而，該方法不適于同時改善鋁合金板材的屈服強度和可成形性。

歐洲專利EP 1 601 478 B1記載了一種制造由鋁合金制成的拉伸部件的方法，包括以下步驟：

制造厚度為0.5至5mm的帶材，其具有以下合金組成：1至6重量％的Mg、小于1.2重量％的Mn、小于1重量％的Cu、小于1重量％的Zn、小于3重量％的Si、小于2重量％的Fe、小于0.4重量％的Cr、小于0.3重量％的Zr，其他元素各自小于0.1重量％且總計小于0.5重量％，余量為Al；從帶材上切割下坯件；將坯件局部或全部加熱至150至350℃的溫度持續30秒或更短；在與后續操作相容的潤滑劑的存在下，使用加熱至150至350℃的溫度的工具拉伸加熱的坯件。