[發(fā)明專利]鋁合金產(chǎn)品和制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111428162.1
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN114351012A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: M.布爾;R.G.卡馬特
• 申請（專利權）人: 諾維爾里斯公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C21/08;C22C21/14;C22C21/16;C22C21/18;C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05;C22F1/057;B22D7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;楊思捷

本發(fā)明涉及鋁合金產(chǎn)品和制備方法。本發(fā)明涉及可以被鉚接并且具有優(yōu)良的延展性和韌性特性的鋁合金產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)所述鋁合金產(chǎn)品的方法。具體來說，這些產(chǎn)品具有在機動車工業(yè)中的應用。

本申請是申請日為2015年10月28日，申請?zhí)枮?01580053541.3，發(fā)明名稱為“鋁合金產(chǎn)品和制備方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年10月28日提交的美國臨時專利申請?zhí)?2/069，569的權益，該美國臨時專利申請以引用的方式整體并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及在T4回火狀態(tài)下具有非常好的成形性，特別是在高強度回火狀態(tài)(例如T6回火狀態(tài)、T8回火狀態(tài)以及T9回火狀態(tài))下具有高韌性和延展性的鋁合金產(chǎn)品。所述延展性和韌性使得所述合金可以在這些高強度回火狀態(tài)下被鉚接并且在它們的預期使用中具有優(yōu)良的延展性和韌性特性。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)所述鋁合金產(chǎn)品的方法。具體來說，這些產(chǎn)品具有在機動車工業(yè)中的應用。

背景技術

用于許多車輛的車身部分是由幾個車身板制造的。迄今為止，在機動車工業(yè)中，這些板已經(jīng)主要由鋼制成。然而，最近，在機動車工業(yè)中已經(jīng)存在用較輕的鋁板代替較重的鋼板的趨勢。

然而，為了可為用于汽車車身板所接受，鋁合金不僅必須具有例如強度和耐腐蝕性的必要特征，而且還必須表現(xiàn)出良好的延展性和韌性。這些特征是重要的，這是因為機動車車身板需要與其它板、面板、車架等附接或組合。附接或組合板的方法包括電阻點焊、自沖鉚接、粘合劑粘結、卷邊等。

自沖鉚接是其中自沖鉚釘完全刺穿頂板，但是僅部分刺穿底板的一種工藝。鉚釘?shù)奈捕瞬粫┩傅装澹⑶乙虼耍陧敯迮c底板之間提供防水性或氣密性接合。此外，鉚釘?shù)奈捕藬U張并且聯(lián)鎖到底板中，從而形成低剖面鉚扣。為了確保最大的接合強度和使用中的完整性和耐久性，變形的鋁板材料必須基本上沒有所有的缺陷。這些缺陷可以包括內部空隙或裂紋、外部裂紋、或顯著的表面開裂。由于存在板厚度和鉚釘類型的許多組合，它們中的每一種必須針對生產(chǎn)情形加以“調整”，因此使用鉚接本身作為材料的延展性和韌性的評估是不實際的。材料在鉚接期間經(jīng)歷的變形的密切替代方案是在預期的使用強度下對材料進行彎曲操作。因此，通過對材料進行這一彎曲操作，材料可以被列為它能夠被鉚接或在預期使用中具有足夠的延展性或韌性。完全構造是用實際的鉚接和碰撞性能來指導的。迄今為止，彎曲數(shù)據(jù)已經(jīng)與實際的使用性能具有足夠好的相關性；因此，彎曲測試是至少一個原始設備制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)的官方發(fā)布標準。其它測試，如剪切測試也是評估韌性的手段。

在OEM的更高標準下，自沖鉚接需要滿足必要的彎曲半徑/板厚度(r/t)比的具有足夠的延展性和韌性的金屬板。具有足夠的延展性是至關重要的，這是因為它確保金屬板能夠以特定的強度被鉚接并且能夠在碰撞事件期間滿足一般韌性要求。所述材料需要保持足夠的延展性以使得它以合理的可塑度發(fā)生變形，而不是通過快速的破裂事件發(fā)生變形。這是一個特別難以滿足的要求。舉例來說，在本領域中一般已知的是，對于以相似的強度彎曲鋁合金，r/t比通常是2至4。迄今為止，具有大于1的r/t比的所有材料均表現(xiàn)出非常差的鉚接行為。一些可接受的鉚釘接合已經(jīng)用表現(xiàn)出小于0.6(例如0.4至0.6)的r/t比的材料來進行。然而，對于最困難的鉚釘接合，所述材料必須表現(xiàn)出小于0.4的r/t比。在r/t比是0.4時，外纖維表面應變超過40％，這是一個劇烈變形要求，所述要求先前在高于260MPa屈服強度(YS)，并且通常在280MPa-300MPa YS范圍內的這些高使用強度下是難以達到的。由于實際的使用強度通常在280MPa-300MPa YS范圍內，因此強度和延展性的這一組合特別難以獲得。

因此，需要可以被鉚接的并且在碰撞事件期間滿足延展性和韌性要求的機動車車身板。

發(fā)明內容