[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(shè)計）人: M.布爾;R.G.卡馬特
• 申請（專利權(quán)）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(jìn);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(jī)動車工業(yè)中的應(yīng)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(guān)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(quán)益，該美國臨時專利申請以引用的方式整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)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(qiáng)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(qiáng)度回火狀態(tài)下被鉚接并且在它們的預(yù)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(jī)動車工業(yè)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

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(jī)動車工業(yè)中，這些板已經(jīng)主要由鋼制成。然而，最近，在機(jī)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(qiáng)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(jī)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(jié)、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(kuò)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(qiáng)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(nèi)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(diào)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(yù)期的使用強(qiáng)度下對材料進(jìn)行彎曲操作。因此，通過對材料進(jìn)行這一彎曲操作，材料可以被列為它能夠被鉚接或在預(yù)期使用中具有足夠的延展性或韌性。完全構(gòu)造是用實際的鉚接和碰撞性能來指導(dǎo)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(guān)性；因此，彎曲測試是至少一個原始設(shè)備制造商(Original Equipment Manufacturer，OEM)的官方發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)。其它測試，如剪切測試也是評估韌性的手段。

在OEM的更高標(biāo)準(zhǔn)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(guān)重要的，這是因為它確保金屬板能夠以特定的強(qiáng)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(lǐng)域中一般已知的是，對于以相似的強(qiáng)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(jìn)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(yīng)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(qiáng)度(YS)，并且通常在280MPa-300MPa YS范圍內(nèi)的這些高使用強(qiáng)度下是難以達(dá)到的。由于實際的使用強(qiáng)度通常在280MPa-300MPa YS范圍內(nèi)，因此強(qiáng)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(jī)動車車身板。

發(fā)明內(nèi)容