铝合金薄板及其制造方法

专利名称：：铝合金薄板及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及铝合金薄板及制造该薄板的方法。本发明尤其涉及适合于经弯曲或压制制得的汽车部件的铝合金薄板，并涉及制造该薄板的方法。
背景技术：
：用于汽车车身的板材必须具有高的可成形性和强度；因此，一直将冷轧薄钢板用于这种汽车车身。然而，为了获得高的燃料效率以及为了获得重量的减轻，最近使用了轧制铝合金薄板。特别地，Al-Mg-Si合金薄板可适合于汽车车身。这是因为这些尚未进行时效热处理的合金薄板相比于其它材料更软且具有更高的可成形性例如可弯曲性。此外，通过在烤漆(bake-painting)工序或另外的接着成形工序的工序中加热该合金薄板，可增加合金薄板的强度。对于Al-Mg-Si合金薄板，进行了以下尝试尝试通过控制金属间化合物和/或析出物的大小和/或状态来提高可成形性。此外，进行了以下尝试尝试在制造该合金薄板的工艺中，通过适当地协调组成和进行适当的热处理来提高烘烤硬化性和可成形性例如可弯曲性。例如，日本未审专利申请公开第9-31616号公开了以下技术为了控制金属间化合物和/或析出物的大小和/或状态，将Mg和Si的总含量保持在2.4%或更小，用选自Mn、Cr、Zr和V中的至少一种来细化晶粒和稳定显微组织，并且对板铸坯进行均质化、热轧、冷轧以及进行固溶热处理。在公开于日本未审专利申请公开第9-31616号和其它文献中的已知技术中，用选自Mn、Cr、Zr和V中的至少一种来细化晶粒和稳定显微组织，并且就金属间化合物析出状态、可拉伸性和可弯曲性等对成品薄板进行了评价。通常，Mg和Si总含量为1.5%或更小的合金薄板的烘烤硬化性不令人满意。对于这种合金薄板，尚未充分研究以下项目Mg和Si对烘烤硬化性的影响及铬对表面质量(桔皮表面(orangepeel))、可弯曲性和成品薄板再结晶晶粒的尺寸的影响。为了提高待被加工为成品薄板的铝合金薄板的烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)，存在的问题是制造成本高，因为通过DC铸造工艺制造板坯的工序是必需的，大量根据需要的以下工序也是必需的剥皮(scalpingstep)工序、均质化工序、热轧工序、冷轧工序、中间退火工序、终轧工序和最终退火工序。
发明内容本发明的目的是提供一种高质量的铝合金薄板和低成本地制造该铝合金薄板的方法。本发明的铝合金薄板包含0.術o-O.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10°/「0.40%的Fe,其余为Al，这些组分为必要元素。该铝合金薄板具有10-25pm的晶粒尺寸。该铝合金薄板还包含0.15%或更少的Cu。该铝合金薄板还包含0.10%或更少的Ti。制造根据本发明的铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用浇铸机制备厚度为5-15mm的板坯；将该板坯巻取成巻；对得到的板坯冷轧成薄板；将得到的薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10匸/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530匸-560匸的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；用水对得到的薄板进行淬火；巻起得到的薄板；将得到的薄板在60r-110。C的温度下维持3-12小时的时间；然后将得到的薄板冷却至室温。制造根据本发明的铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20°/。的Cr和0.10%-0.40%的Fe,其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为5-15mm的板坯；将该板坯巻取成巻；将得到的板坯冷轧成薄板；对得到的薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10。C/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530。C-560X:的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；将得到的薄板冷却至70"C-115。C的温度；巻起得到的薄板；然后以10匸/小时或更小的冷却速率将得到的薄板冷却至室温。制造根据本发明的铝合金薄板的方法，其包括下述工序使用包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为10-30mm的板坯；将该板坯热轧成厚度为2-8mm的热轧薄板；将该热轧薄板巻取成巻；将得到的热轧薄板冷轧成冷轧薄板；对得到的冷轧薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10。C/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530。C-560。C的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；用水对得到的薄板进行淬火；巻起得到的薄板；将得到的薄板在60°C-ll(TC的温度下维持3-12小时的时间；然后将该得到的薄板冷却至室温。制造根据本发明的铝合金薄板的方法，其包括下述工序使用包含0.40%-0.65°/。的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为10-30mm的板坯；将该板坯热轧成厚度为2-8mm的热轧薄板；将该热轧薄板巻取成巻；将得到的热轧薄板冷轧成冷轧薄板；对得到的冷轧薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10匸/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530匸-560匸的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；将得到的薄板冷却至70C-115X:的温度；巻起得到的薄板；然后以10匸/小时或更小的冷却速率将得到的薄板冷却至室温。在任何一种上述制造铝合金薄板的方法中，熔融合金还包含0.15%或更少的Cu。熔融合金还包含0.10%或更少的Ti。此外，以每道次20°/。或更大的压下率进行冷轧工序。由于铝合金薄板具有上述构造和制造该薄板的方法包括上述工序，因此，虽然该薄板质量高，但能够低成本地制造该薄板。实施本发明的最佳方式金薄板的方法。首先，现将描述可用于汽车车身的本发明的铝合金薄板。本发明人进行了各种研究，然后发现，通过按下面所述协调铝合金薄板的组成和晶粒尺寸，可提高铝合金薄板的质量即例如烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)的性能。此外，本发明人发现，由于可简化该制造方法，因此可降低制造成本。在对铝合金薄板进行固溶热处理之后，Mg在基体中形成了固溶体。在用于烘烤涂层的加热工序期间，Mg与Si—起析出，形成了析出硬化相，从而提高了强度。当Mg含量小于0.40重量％时，析出硬化效果低。当Mg含量大于0.65重量％时，进行了固溶热处理的铝合金薄板具有不可改善的不令人满意的可弯曲性。因此，Mg含量为0.40重量％-0.65重量％。为了在对铝合金薄板进行固溶热处理之后获得优异的可弯曲性，Mg含量优选为0.40重量％-0.60重量％。在用于烘烤涂层的加热工序期间，Si与Mg—起析出，形成了被称作"P，，相的Mg2Si中间相或者类似于该相的析出硬化相，从而提高了强度。当Si含量小于0.50重量％时，析出硬化效果低。当Si含量大于0.75重量％时，进行了固溶热处理的铝合金薄板具有不可改善的不令人满意的可弯曲性。因此，Si含量为0.50重量％-0.75重量％。为了在对铝合金薄板进行固溶热处理之后获得优异的可弯曲性，Si含量优选为0.60重量°/。-0.70重量％。Cr是细化再结晶晶粒的组分。当Cr含量小于0.05重量％时，细化作用不足。当Cr含量大于0.20重量％时，因为在板坯铸造期间形成了粗Al-Cr金属间化合物，不能够充分改善铝合金薄板的可成形性例如可弯曲性以制造汽车。因此，Cr含量为0.05重量°/。-0.20重量％。这使得可将结晶的晶粒尺寸控制在10-25pm的范围内，以改善表面质量(桔皮表面)。为了获得可成形性例如可弯曲性的进一步改善和表面质量(桔皮表面)的进一步改善，Cr含量优选为0.05重量°/。-0.15重量％。与Si及Cr共存的Fe，可促进铸造工序期间形成具有5jam或更小尺寸的Al-Fe-Si金属间化合物和/或Al-(Fe/Cr)-Si金属间化合物来产生大量的再结晶成核点。再结晶核数量的增加导致了小的再结晶晶粒尺寸，因而改善了表面质量(桔皮表面)。当Fe含量小于O.lO重量。/。时，表面质量(桔皮表面)的改善效果不足。当Fe含量大于0.40重量％时，铝合金薄板的可成形性例如可弯曲性不足以制造汽车，因为在板坯铸造期间形成了粗的A卜Fe-Si金属间化合物和/或Al-(Fe/Cr)-Si金属间化合物，而且最终薄板由于薄板坯内Si固溶体含量的减少而具有低的烘烤硬化性；因此，可成形性例如可弯曲性和烘烤硬化性低。因此，Fe含量为0.10重量％-0.40重量％。为了改善可成形性例如可弯曲性和烘烤硬化性，Fe含量优选为0.10重量％-0.30重量％。除了为必要组分的Mg、Si、Cr和Fe外，为了获得高的质量，取决于铝合金薄板所需的性能，铝合金薄板可含有0.15%或更少的Cu。Cu是可促进时效硬化来提高进行烤漆的产品的强度的组分。当Cu含量大于0.15重量％时，铝合金薄板在进行了预时效处理即T4P处理之后具有高屈服强度；因此，该薄板不仅不具有令人满意的可成形性例如可弯曲性，而且抗腐蚀性特别是抗丝状腐蚀性很低，即，该薄板的质量低。因此，Cu含量为0.15重量％或更少。除了为必要组分的Mg、Si、Cr和Fe外，为了获得高的质量，取决于铝合金薄板所需的性能，铝合金薄板可含有0.10%或更少的Ti。薄板坯的晶粒细化剂的例子包括Al-Ti和A1-Ti-B。当Ti含量为0.10重量％或更少时，可防止在板坯内形成铸造缺陷而不牺牲本发明的优点；因此，可进一步提高铝合金薄板的质量。当Ti含量大于O.10重量°/。时，在铸造工序期间形成了粗的金属间化合物例如TiAl3;因而，铝合金薄板的可成形性不令人满意。因此，当使用Ti时，规定Ti含量为0.10重量％或更少。除上述组分之外其余包括Al和不可避免的杂质。具有上述规定组成的铝合金薄板有10-25Mm的晶粒尺寸；因此，改善了表面质量(桔皮表面)。现将描述制造该铝合金薄板的方法。下面描述的连续板坯铸造工艺的例子包括各种工艺，例如双带式铸造工艺和双辊式铸造工艺。对于连续板坯铸造工艺，将熔融金属注入层叠的水冷旋转带或旋转辊之间，然后通过冷却带面或辊面将其凝固，由此制得了薄板坯；将得到的板坯从带或辊之间的部分拉出，该部分是在将熔融金属注入其中的部分的对面；然后将得到的板坯根据需要进行热轧或直接巻起。可使用各种与连续板坯铸造工艺类似的铸造工艺。在制造根据本发明的铝合金薄板的方法中，使用与铝合金薄板组成相同的熔融合金，通过连续板坯铸造工艺制造板坯。使用用于连续板坯铸造工艺的连续板坯铸造机连续制造该板坯，然后将其根据需要进行热轧或直接巻取成巻。该板坯的厚度为5-30mm;因此，在连续铸造工序期间，以200。C/秒或更大的速率冷却板坯表面和以30匸/秒-150。C/秒的速率冷却距板坯表面距离为板坯厚度四分之一的部分。在成品薄板的金属显微组织中，Al-Fe-Si金属间化合物和/或Al-(Fe/Cr)-Si金属间化合物具有非常细小的尺寸，例如约5jum或更小。在通过本发明的方法制得的铝合金薄板中，当形成薄板时，金属间化合物很难从基体中分离；因此，相比于通过DC铸造工艺制得的轧制薄板，上述铝合金薄板成形性出色，上述轧制薄板往往由于成形而开裂。由于铸造工序期间的冷却速率相对高以及合金的Mg含量与Si含量相对低，因此相对于DC铸造板坯，Mg2Si金属间化合物的量较少。已知的是，冷轧工序期间在金属间化合物附近出现了位错积聚，从而在退火工序期间产生再结晶成核点。当该板坯厚度为5-30mm时，在铸造工序期间，可以200"C/秒或更大的速率冷却板坯表面并可以30。C/秒至150。C/秒的速率冷却距板坯表面距离为板坯厚度四分之一的部分；因此，成品薄板的Al-Fe-Si金属间化合物和/或Al-(Fe/Cr)-Si金属间化合物具有非常细小的尺寸，例如约5iira或更小。此外，单位体积的金属间化合物的数量大，并且因此再结晶晶核的密度高。因为防止晶界迁移的钉扎效应(pinningeffect)阻碍了再结晶晶粒尺寸的成长，所以再结晶晶粒具有较小的尺寸例如10-25juiii。相应地，该铝合金薄板具有令人满意的可成形性和表面质量(桔皮表面)。用于评价表面质量(桔皮表面)的程序如下通过电沉积涂敷工艺对成形的铝合金薄板进行处理，然后对其进行目视检查，看得到的薄板是否具有无规则的应变痕(strammark)。在本发明的铝合金薄板中，由于再结晶晶粒的尺寸为上述的10-25ym，该铝合金薄板在表面质量(桔皮表面)方面优于已知的铝合金薄板。在连续板坯铸造工艺中，用连续板坯铸造机几乎不可能制造出厚度小于5mm的任何板坯，因为单位时间内通过浇铸机的铝量太小。当板坯厚度大于30mm时，在铸造工序期间，距板坯表面距离为板坯厚度四分之一的部分的冷却速率小于30。C/秒；因此，取决于合金组成，Al-Fe-Si金属间化合物和/或Al-(Fe/Cr)-Si金属间化合物的尺寸大于5pm。因此，当形成成品板时，在某些情况下金属间化合物可从基体中分离出，即该薄板不具有令人满意的可成形性例如可弯曲性。当板坯的厚度为大于15mm至小于等于30mm时，在连续铸造工序之后将该板坯热轧成厚度为2-8mm的薄板，然后将该热轧薄板巻取成巻，之后将热轧薄板冷轧，以便具有与成品薄板等同的厚度。当板坯厚度为大于等于10mm至小于等于15mm时，在连续铸造工序之后可将该板坯热轧成厚度为2-8mm的薄板，然后将该热轧薄板巻取成巻，之后将热轧薄板冷轧，以便具有与成品薄板等同的厚度。可选择地，当板坯厚度为大于等于10mm至小于等于15mm时，在连续铸造工序之后可直接将该板坯巻起，然后将巻好的板坯冷轧，以便具有与成品薄板等同的厚度。当板坯厚度为大于等于5mm至小于10mm时，在连续铸造工序之后可直接将该板坯巻起，然后将巻好的板坯冷轧，以便具有与成品薄板等同的厚度。根据需要将该板坯在热轧工序中热轧或者如上述那样直接巻起，然后在冷轧工序中将该热轧薄板或巻好的板坯冷轧，以便具有与成品薄板等同的厚度。已知的是，冷轧工序的每道次压下率的增加提高了成品薄板的可弯曲性和烘烤硬化性。以不同的每道次压下率制得的厚度等于成品薄板厚度的冷轧薄板的截面观测发现，每道次压下率的增加提高了板坯的每道次塑性变形，并且在铸造工序中形成的A卜Fe-Si金属间化合物和/或A1-(Fe/Cr)-Si金属间化合物和Mg2Si金属间化合物易于破碎。因此，在接着冷轧工序的固溶热处理期间，可能促进了由这些金属间化合物在基体中形成固溶体，由此提高了可弯曲性和烘烤硬化性。取决于对铝合金薄板的需求，如果该铝合金薄板必需具有更高的质量，则每道次压下率可为20%或更大。这提高了可弯曲性和烘烤硬化性，从而改善了铝合金薄板的质量。如果每道次压下率为25%或更大，则进一步提高了可弯曲性和烘烤硬化性，从而进一步改善了铝合金薄板的质量。在冷轧之后，对冷轧薄板进行固溶热处理，从而预时效(pre-age)该薄板。优选用普通的连续退火炉即CAL进行固溶热处理和随其后的冷却处理。如果用CAL进行固溶热处理和随后的冷却处理，则在固溶热处理和随后的冷却处理期间可预时效该薄板，使得形成用于"P"析出的核，由此可获得具有高烘烤硬化性的Al-Mg-Si合金薄板。特别地，以这种方式将冷轧薄板进行固溶热处理，即以10X:/秒或更大的加热速率将该薄板加热至560匸，然后维持在该温度下5秒钟或更长。按如下处理得到的薄板(l)将该薄板淬火、巻起、在60。C-110X:的温度下维持3-12小时的时间，然后冷却至室温；或(2)将该薄板冷却至70"€-115匸的温度、巻起并且然后以10C/小时或更小的冷却速率冷却至室温。当使用退火炉进行的固溶热处理的温度小于530匸时，Mg2Si金属间化合物在基体中不能充分形成固溶体；因此，成品薄板具有低的烘烤硬化性，即不能提高烘烤硬化性。相反，在某些情况下，当保温温度大于560X:时，Mg2Si金属间化合物可被部分熔化，即可发生燃烧。此外，形成了尺寸大于25pm的粗的再结晶晶粒，并且成品薄板不具有令人满意的表面质量(桔皮表面)，即不能够提高表面质量(桔皮表面)。因此，为了改善烘烤硬化性和表面质量(桔皮表面)，用退火炉进行固溶热处理的温度为53(TC-560X:。当退火炉的保温时间小于5秒时，Mg2Si金属间化合物在基体中没有充分形成固溶体；因此，成品薄板具有低的烘烤硬化性，即不能提高烘烤硬化性。因此，为了获得高烘烤硬化性，退火炉的保温时间为5秒或更长。另外，当连续退火处理期间的加热速率小于10。C/秒时，形成了粗晶粒；因此，成品薄板具有差的可成形性例如可弯曲性和不令人满意的表面质量(桔皮表面)，即不能够提高可成形性例如可弯曲性和表面质量(桔皮表面)。当冷却速率小于10'C/秒时，Si在晶界处析出；因此恶化了烘烤硬化性和可弯曲性，即不能够提高烘烤硬化性和可弯曲性。为了通过改善可成形性例如可弯曲性、表面质量(桔皮表面)和烘烤硬化性来改善铝合金薄板的质量，连续退火处理期间的加热速率为10。C/秒或更大。此外，连续退火处理期间的冷却速率优选为10X:/秒或更大。在将冷轧薄板进行固溶热处理之后，将该薄板进行水淬并且然后巻起。可选择地，将该薄板冷却并且然后巻起。在固溶热处理之后对该薄板进行水淬并且然后巻起的情况下，当接着固溶热处理的预时效处理的温度即保温温度小于60t:时，提高烘烤硬化性所花时间长，即难以提高烘烤硬化性。当保温温度大于iiox:时，增加了屈服强度并且恶化了可弯曲性，即，由于在预时效处理期间形成了称作"p，，的Mg2Si中间相或与其类似的析出硬化相，不能够提高可弯曲性，尽管在烤漆工序中Mg2Si中间相应当形成。为了通过提高烘烤硬化性和可弯曲性来改善铝合金薄板的质量，接着固溶热处理的预时效处理的温度为60匸-iiox:的范围。当接着固溶热处理的预时效处理的保温时间小于3小时时，不能够获得高的烘烤硬化性。相反，当保温时间大于12小时，增加了屈服强度并且恶化了可弯曲性，即，由于在预时效处理期间形成了称作"P"的Mg2Si中间相或与其类似的析出硬化相，没有能够提高可弯曲性，尽管在烤漆工序中Mg2Si中间相应当形成。因此，为了通过提高烘烤硬化性和可弯曲性来改善铝合金薄板的质量，接着固溶热处理的预时效处理的保温时间为3-12小时。另一方面，在对冷轧薄板进行固溶热处理、冷却并且然后巻起的情况下，当巻起工序的温度小于70。C时，获得高烘烤硬化性所花时间长，即难以提高烘烤硬化性。相反，当巻起温度大于115。C时，增加了屈服强度并且恶化了可弯曲性，即，由于在冷却工序和巻起工序期间形成了称作"P"的Mg2Si中间相或与其类似的析出硬化相，不能够提高可弯曲性，尽管在烤漆工序中Mg2Si中间相应当形成。当巻起的薄板的冷却速率大于10。C/小时时，降低了烘烤硬化性，即不能够提高烘烤硬化性。为了通过提高烘烤硬化性和可弯曲性来改善铝合金薄板的质量，巻起工序的温度为70。C-115。C并且巻起的薄板的冷却速率为10匸/小时或更小。如上所述，本发明的铝合金薄板包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.2%的Cr和0.10%-0.40%的Fe、其余为Al，这些组分为必要元素。该铝合金薄板具有10-25pm的晶粒尺寸。因此该铝合金薄板具有令人满意的烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)，即该铝合金薄板的质量高。由于该铝合金薄板具有上述组成，可通过如下的本发明的方法制得该薄板通过连续铸造工艺制备板坯，然后根据需要将其热轧；将该板坯或热轧薄板巻取，然后冷轧；将冷轧薄板进行固溶热处理、水淬、巻起、预时效然后冷却至室温。可选择地，可通过如下的本发明的另一方法制造该薄板通过连续铸造工艺制备板坯，然后根据需要将其热轧；将该板坯或热轧薄板巻取，然后冷轧；将冷轧薄板进行固溶热处理、冷却至预定范围内的温度、巻起然后退火至室温。由于本发明的方法没有包括任何剥皮工序、均质化工序和中间退火工序，因此相比于已知的制造方法，该方法的制造成本较低。因此，本发明的铝合金薄板具有高强度，并且可通过本发明的方法低成本地制得。实施例现将描述通过本发明的方法制造的铝合金薄板的评价结果。在下面实施例中，在冷轧工序中进行了处理的样品没有被巻起，而是被切成薄片。为了模拟其中用CAL对薄板巻进行处理的连续退火工序，在盐浴中将每个样品进行固溶热处理，并且进行水淬或用85。C的水进行淬火。为了模拟接着巻起工序的退火工序或再加热工序，在退火炉中对每个样品进4于冷却和加热。[实施例1]制造包含下面组分的熔融合金0.54。/。的Mg、0.66。/。的Si、0.10%的Cr、0.15%的Fe和0.01%的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。通过连铸工艺用双带式铸机将该熔融合金加工成厚度为10mm的薄板坯。以每道次30%的压下率冷轧该薄板坯，以便具有lmm的厚度，由此制得了冷轧薄板。通过在盐浴中在5601C下将该薄板维持15秒，将该冷轧薄板进行固溶热处理。将得到的薄板立即水淬，然后在退火炉中于85。C下进行8小时加热处理即预时效。将得到的薄板冷却至室温，然后让其放置一周。将得到的薄板加工成尚未被烤漆的成品薄板即T4P处理薄板。在退火炉于180X:下将一些T4P处理薄板时效1小时，由此制得T6P处理薄板。[实施例2]除了使用包含下面组分的熔融合金外，按照与实施例1中所述相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.46%的Mg、0.66%的Si、0.10%的Cr、0.16%的Fe和0.02%的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。[实施例3]除了使用包含下面组分的熔融合金外，按照与实施例1中所述相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.46%的Mg、0.66%的Si、0.10。/。的Cr、0.16。/。的Fe、0.01%的Ti和0.12%的Cu，其余为Al和不可避免的杂质。[对比例1]除了使用包含下面组分的熔融合金外，按照与实施例1中所述相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.64%的Mg、0.85%的Si、0.17%的Fe、0.01%的Ti和0.01%的Cu,其余为Al和不可避免的杂质。[对比例2〗除了使用包含下面组分的熔融合金外，按照与实施例1中所述相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.68%的Mg、0.74%的Si、0.10%的Cr、0.16°/。的Fe和0.01°/。的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。[对比例3]使用包含0.59%的Mg、0.73。/。的Si、0.10%的Cr、0.15%的Fe和0.01。/。的Ti，其余为Al和不可避免的杂质的熔融合金，通过半连铸工艺用普通DC浇铸机制备尺寸为1100mmx500mmx4000mm的板坯。在板坯的双面被剥皮之后，在保温炉中在550。C下维持得到的板坯10小时，由此对板坯进行了均质化。将得到的板坯从保温炉中取出，然后用热轧机进行热轧，以便具有6mm的厚度，由此制得热轧薄板。将该热轧薄板巻起、冷却，然后以每道次30%的压下率用冷轧机冷轧，以便具有2mm的厚度。将得到的薄板进行中间退火处理，然后进一步冷轧，以便具有lomi的厚度，由此制得冷轧薄板。使用该冷轧薄板按照与实施例1中所述相同的方式制得T4P处理薄板和T6P处理薄板。[对比例4]除了使用具有与实施例2中所述相同组成的熔融合金以及以每道次10%的压下率对薄板进行冷轧以便具有lmm的厚度外，按照与实施例1中所述相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板。表1显示了用于分别制备实施例1至3和对比例1至4的铝合金薄板的合金A-F的组成。表1合金组成<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在室温下对实施例1-3和对比例1-4的铝合金薄板进行了拉伸测试，并且就烘烤硬化性、可弯曲性、表面质量(桔皮表面)和晶粒尺寸对其进行了评价。对T4P处理薄板和T6P处理薄板进行了拉伸测试。每个T4P处理薄板和T6P处理薄板之间的0.2°/。屈服强度差被用作烘烤硬化性的指数。具有90MPa的烘烤硬化性指数的每个铝合金薄板被评价为烘烤硬化性能优良。就可弯曲性、晶粒尺寸和表面质量(桔皮表面)对T4P处理薄板进行了评价。按如下来评价可弯曲性预先将每个T4P处理薄板拉紧5%，然后以r/t=0.5将其弯曲成180。角，目视检查弯曲部分中的裂紋，对于T4P处理薄板，给出了等级l、1.5、2、3、4或5。具有等级2或更低的每个T4P处理薄板被评价为可弯曲性优良。通过横切法观测距每个T4P处理薄板表面的距离等于其厚度的四分之一的部分的截面，其中该截面与轧制方向平行，来确定晶粒尺寸。按如下来评价表面质量(桔皮表面)拉紧每个T4P处理薄板，进行电沉积，然后就外观对其进行目视检查。对于具有良好外观的每个T4P处理薄板，规定为等级"A",对于具有较差外观的每个T4P处理薄板，规定为等级"B"。在表2中显示了评价结果。表2制造工艺和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>根据本发明的实施例1、2和3各自显示，烘烤硬化性指数为90MPa或更大，可弯曲等级为2或更小，表面质量(桔皮表面)为良好，即，烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)优良。对比例1显示，晶粒尺寸大于25pm，并且表面质量(桔皮表面)不令人满意。这是因为该对比例的铝合金薄板不包含Cr。此外，由于Si含量为0.85%,即Si含量大于0.75%，因此该对比例的每个T4P处理薄板具有大的0.2%屈服强度，并且可弯曲性的等级为5，即等级低。对比例2显示，可弯曲性的等级为3，即等级低。这是因为Mg含量为0.68%，即Mg含量大于0.65%，因此该对比例的每个T4P处理薄板具有大的0.2。/。屈服强度。对比例3显示，晶粒尺寸大于25pm,并且表面质量(桔皮表面)不令人满意。这是因为该对比例的铝合金薄板是用经DC铸造工艺制备的板坯制得的。对比例4显示，烘烤硬化性指数为87MPa，即该指数小于90MPa。这是因为在冷轧工序中，该对比例的铝合金薄板是以每道次10%的压下率制得的，即该压下率小于每道次20%。[实施例4]使用具有与实施例1中所述相同组成的熔融合金，通过连铸工艺用双带式铸机制备厚度为10mm的薄板坯。然后以每道次30°/。的压下率将该薄板坯进行冷轧，以便具有lmm的厚度，由此制得了冷轧薄板。将该冷轧薄板以下述方式进行固溶热处理，即，在盐浴中在560匸下将该薄板维持15秒。将得到的薄板立即进行水淬，然后将其直接再加热处理，即在退火炉中于85C下预时效8小时。将得到的薄板冷却至室温，然后让其放置一周。将得到的薄板加工成尚未烤漆的成品板，即T4P处理薄板。在退火炉中于180X:下将一些WP处理薄板时效1小时，由此制得了T6P处理薄板。[对比例5]按照与实施例4中所述相同的方式制备冷轧薄板，然后通过在盐浴中将该薄板在515。C下维持15秒将其进行固溶热处理。将得到的薄板进行水淬，然后在与实施例4中所述的条件相同的条件下进行预时效。使用得到的薄板制备T4P处理薄板和T6P处理薄板。[对比例6]按照与实施例4中所述相同的方式制备冷轧薄板，然后通过在盐浴中将该薄板在560t:下维持15秒将其进行固溶热处理。将得到的薄板立即进行水淬，然后再加热处理即在退火炉中于50'C下预时效8小时。随后，在与实施例4中所述条件相同的条件下使用得到的薄板制备T6P处理薄板。[对比例7]按照与实施例4中所述相同的方式制备冷轧薄板，然后通过在盐浴中将该薄板在56(TC下维持15秒将其进行固溶热处理。将得到的薄板立即进行水淬，然后再加热处理即在退火炉中于120。C下预时效8小时。随后，在与实施例4中所述条件相同的条件下使用得到的薄板制备T6P处理薄板。[对比例8]按照与实施例4中所述相同的方式制备冷轧薄板，然后通过在盐浴中将该薄板在560。C下维持15秒将其进行固溶热处理。将得到的薄板立即进行水淬，然后再加热处理即在退火炉中于85'C下预时效2小时。随后，在与实施例4中所述条件相同的条件下使用得到的薄板制备T6P处理薄板。[对比例9]按照与实施例4中所述相同的方式制备冷轧薄板，然后通过在盐浴中将该薄板在560匸下维持15秒将其进行固溶热处理。将得到的薄板立即进行水淬，然后再加热处理即在退火炉中于85。C下预时效16小时。随后，在与实施例4中所述条件相同的条件下使用得到的薄板制备T6P处理薄板。按照与实施例1中所述相同的方式在室温下对铝合金薄板进行拉伸测试，其中所述铝合金薄板如上所述在不同条件下用盐浴进行了固溶热处理并在不同条件下用退火炉进行了热处理。此外，就烘烤硬化性、可弯曲性、表面质量(桔皮表面)和晶粒尺寸对所述铝合金薄板进行了评价。在表3中显示了测试和评价结果。实施例4显示，烘烤硬化性指数为90MPa或更大，可弯曲性等级为2或更小，并且表面质量(桔皮表面)好，即，与对比例相比，烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)优良。相反，对比例5显示烘烤硬化性指数为85MPa，即该指数小于90MPa，不令人满意。这是因为固溶热处理的温度为515°C，该温度过低，因此Mg2Si金属间化合物在基体中没有充分形成固溶体。对比例6显示，烘烤硬化性指数为87MPa,即该指数小于90MPa，不令人满意。这是因为再加热温度为50匸，即该再加热温度小于60°C，因此不能获得预时效效果。对比例7显示，可弯曲性的等级为4，即可弯曲性不令人满意。这是因为再加热温度为120匸，即该再加热温度大于110。C,因此T4P处理薄板具有高的0.2%屈服强度。对比例8显示，烘烤硬化性指数为89MPa，即该指数不令人满意。这是因为再加热时间为2小时，即该再加热时间小于3小时，因此不能充分获得预时效效果。对比例9显示，可弯曲性等级为3，即可弯曲性不令人满意。这是因为再加热时间为16小时，即该再加热时间大于12小时，因此T4P处理薄板具有高的0.2%屈服强度。表3制造工艺和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>[实施例5]使用具有与实施例1中所述相同组成的熔融合金，通过连铸工艺用双带式铸机制备厚度为10mm的薄板坯。然后以每道次30%的压下率对该薄板坯进行冷轧，以便具有lmm的厚度，由此制得冷轧薄板。通过在盐浴中将该冷轧薄板在560。C下维持15秒，将该冷轧薄板进行固溶热处理。用85t:的水将得到的薄板立即进行水淬，将其放置在具有85'C的大气温度的退火炉中，以5匸/小时的冷却速率冷却，然后让其放置一周。将得到的薄板加工成尚未烤漆的成品板即T4P处理薄板。将一些T4P处理薄板在退火炉中于180。C下时效1小时，由此制得了T6P处理薄板。[对比例10]将按照与实施例5中所述相同的方式制备的冷轧薄板，以下述方式进行固溶热处理，即在盐浴中将该薄板在510'C下维持15秒。用85。C的水将得到的薄板立即进行水淬，将其放置在具有85'C的大气温度的退火炉中，在与实施例5中所述条件相同的条件下将其冷却，让其放置一周，然后加工成T4P处理薄板和T6P处理薄板。[对比例11]在与实施例5中所述条件相同的条件下将冷轧薄板进行固溶热处理。用85。C的水将得到的薄板立即进行水淬，将其放置在具有120'C的大气温度的退火炉中，在与实施例5中所述条件相同的条件下将其冷却，让其放置一周，然后加工成T4P处理薄板和T6P处理薄板。[对比例12]在与实施例5中所述条件相同的条件下将冷轧薄板进行固溶热处理。用50。C的水将得到的薄板立即进行水淬，将其放置在具有50C的大气温度的退火炉中，在与实施例5中所述条件相同的条件下将其冷却，让其放置一周，然后加工成T4P处理薄板和T6P处理薄板。[对比例13]在与实施例5中所述条件相同的条件下将冷轧薄板进行固溶热处理。用85r的水将得到的薄板立即进行水淬，将其放置在具有85C的大气温度的退火炉中，以15。C/小时的冷却速率将其冷却，让其放置一周，然后加工成T4P处理薄板和T6P处理薄板。按照与实施例1中所述相同的方式，在室温下对通过改变冷却速金薄:进行拉伸测试。:外，就烘烤硬化性、(弯曲性、表面;量:桔皮表面)和晶粒尺寸对该铝合金薄板进行了评价。在表4中显示了测试和评价结果。实施例5显示，烘烤硬化性指数为90MPa或更大，可弯曲性等级为2或更小，而且表面质量(桔皮表面)好，即，与对比例相比，烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)优良。相反，对比例IO显示，烘烤硬化性指数为88MPa,即该指数小于90MPa。这是因为固溶热处理的温度为510°C,该温度过低，因此Mg2Si金属间化合物在基体中没有充分形成固溶体。对比例11显示可弯曲性的等级为4，即该等级不令人满意。这是因为退火炉的初始大气温度为120匸，该温度过高，因此T4P处理薄板具有高的0.2%屈服强度。对比例12显示，烘烤硬化性指数为76MPa，即该指数小于90MPa。这是因为退火炉的初始大气温度为5(TC，即该初始大气温度小于7(TC，因此不能充分荻得预时效效果。对比例13显示，烘烤硬化性指数为81MPa,即该指数小于90MPa。这是因为冷却速率为15*€/小时，即该冷却速率大于l(TC/小时，因此不能充分获得预时效效果。表4制造工艺和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>2§[实施例6]制备包含以下组分的熔融合金0.55X的Mg、0.66W的Si、0.10%的Cr、0.18°/。的Fe和0.02%的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。通过连铸工艺用双带式铸机将该熔融合金加工成厚度为16mm的薄板坯。用热轧机轧制该薄板坯，以便具有5.5mm的厚度，然后以每道次30%的压下率将其冷轧，以便具有lmm的厚度，由此制备了冷轧薄板。以下述方式将该冷轧板进行固溶热处理，即在盐浴中将该冷轧薄板在560'C下维持15秒。将得到的薄板立即进行水淬，然后热处理，即在退火炉中于85。C下将其预时效8小时。将得到的薄板冷却至室温，然后让其放置一周。将得到的薄板加工成尚未被烤漆的成品薄板即T4P处理薄板。在退火炉中于18(TC下将一些T4P处理薄板时效1小时，由此制得T6P处理薄板。[对比例14]除了使用包含以下组分的熔融合金外，按照与实施例6中所述方式相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.64。/。的Mg、0.85%的Si、0.17°/。的Fe和0.01°/。的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。[对比例15]除了使用包含以下组分的熔融合金外，按照与实施例6中所述方式相同的方式制备T4P处理薄板和T6P处理薄板0.55。/。的Mg、0.95%的Si、0.15%的Fe和0.01%的Ti，其余为Al和不可避免的杂质。表5显示了用于分别制备实施例6和对比例14及15的铝合金薄板的合金G、H与I的组成。表6显示了通过在室温下对实施例6与对比例14和15的铝合金薄板、以及对实施例1至3和对比例1至4的铝合金薄板进行拉伸测试而获得的测试结果，还显示了就烘烤硬化性、可弯曲性、表面质量(桔皮表面)和晶粒尺寸对实施例6和对比例14及15的铝合金薄板进行评价的结果。实施例6显示，烘烤硬化性指数为90MPa或更大，可弯曲性等级为2或更小，而且表面质量(桔皮表面)好，即，与对比例相比，烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)优良。相反，对比例14和15各自显示，晶粒尺寸大于25nm而且表面质量(桔皮表面)差。这是因为对比例14和15的铝合金薄板不包含Cr。此外，对比例14和15各自显示可弯曲性等级为5,即该可弯曲性不令人满意。这是因为Si含量大于0.75%，该含量过高。表5合金组成<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表6制造工艺和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>权利要求1.铝合金薄板，其包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al,这些组分为必要元素，该薄板具有10-25pm的晶粒尺寸。2.根据权利要求1的铝合金薄板，其还包含0.15%或更少的Cu。3.根据权利要求1或2的铝合金薄板，其还包含0.10%或更少的Ti。4.制造铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为5-15mm的板坯；将该板坯巻取成巻；将得到的板坯冷轧成薄板；对得到的薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10。C/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530°C-560。C的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；用水对得到的薄板进行淬火；巻起得到的薄板；将得到的薄板在6(TC-110。C的温度下维持3-12小时的时间；然后将得到的薄板冷却至室温。5.制造铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40%-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为5-15mm的板坯；将该板坯巻取成巻；将得到的板坯冷轧成薄板；对得到的薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10匸/秒或更大的加热速率将该薄板加热至530'C-56(TC的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；将得到的薄板冷却至70X:-115。C的温度；巻起得到的薄板；然后以10t:/小时或更小的冷却速率将得到的薄板冷却至室温。6.制造铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40°/「0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05%—0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为10-30mm的板坯；将该板坯热轧成厚度为2-8mm的热轧薄板；将该热轧薄板巻取成巻；将得到的热轧薄板冷轧成冷轧薄板；对得到的冷轧薄板以下述方式进行固溶热处理，即以10。C/秒或更大的加热速率将该薄板加热至5301C-560t:的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；用水对得到的薄板进行淬火；巻起得到的薄板；将得到的薄板在60X:-110。C的温度下维持3-12小时的时间；然后将该得到的薄板冷却至室温。7.制造铝合金薄板的方法，其包括以下工序使用包含0.40°/。-0.65%的Mg、0.50%-0.75%的Si、0.05°/。-0.20%的Cr和0.10%-0.40%的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素的组分的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为10-30mm的板坯；将该板坯热轧成厚度为2-8mm的热轧薄板；将该热轧板巻取成巻；将得到的热轧薄板冷轧成冷轧薄板；对得到的冷轧薄板以下述方式进行固溶热处理，即以1(TC/秒或更大的加热速率将该薄板加热至53(TC-560。C的温度，然后维持在该温度下5秒钟或更长；将得到的薄板冷却至70°C-115°C的温度；巻起得到的薄板；然后以10X:/小时或更小的冷却速率将得到的薄板冷却至室温。8.根据权利要求4至7中任一项的制造铝合金薄板的方法，其中熔融合金还包含0.15%或更少的Cu。9.根据权利要求4至8中任一项的制造铝合金薄板的方法，其中熔融合金还包含0.10%或更少的Ti。10.根据权利要求4至9中任一项的制造铝合金薄板的方法，其中用每道次20%或更大的压下率进行冷轧工序。全文摘要本发明涉及铝合金薄板及其制造方法。上述方法通过如下工序制造该铝合金薄板使用包含0.40％-0.65％的Mg、0.50％-0.75％的Si、0.05％-0.20％的Cr和0.10％-0.40％的Fe，其余为Al的以上述组分为必要元素、和任选至多0.15％的Cu、0.10％的Ti的熔融合金，通过连铸工艺用连铸机制备厚度为5-15mm的板坯；将该板坯卷取成卷；将该板坯热轧或直接卷起；将得到的板坯冷轧成薄板；用连续退火炉将得到的薄板进行固溶热处理；然后将得到的薄板进行预时效。该薄板具有与熔融合金相同的组成，并且具有10-25μm的晶粒尺寸。该铝合金薄板在烘烤硬化性、可弯曲性和表面质量(桔皮表面)方面优良，即该铝合金薄板的质量高，并可以低成本制造。文档编号C22C21/08GK101146922SQ20058004928公开日2008年3月19日申请日期2005年5月25日优先权日2005年5月25日发明者E·卢斯,K·盖滕比,S·巴克,冈本一郎,安永晋拓,登林,穴见敏也,赵丕植,风间仁申请人:日本轻金属株式会社;本田技研工业株式会社;诺贝丽斯公司