受不同的热处理并采用SPR彼此接合的另一对2.7mm 6111合金板。图12A和图12B中的板具有0.75的r/t比值且开裂能够被看到位于扣形物内并处于四周。
[0050]图13A和图13B分别示出了包括采用SPR彼此接合的两个3.5mm 6111合金板的叠层的截面图和仰视图。图13A和图13B中的板具有0.23的r/t比值，且叠层示出该叠层或SPR中并无缺陷。相比而言，图14A和图14B中示出了接受不同的热处理并采用SPR彼此接合的另一对3.5mm 6111合金板。图14A和图14B中的板具有0.65的r/t比值且开裂能够被看到位于扣形物内并处于四周。
[0051]具有可达0.3或0.4的r/t比值的6xxx系列铝板可根据上面所公开的时效硬化处理(例如，T7和T8状态)进行制造。该T7和/或T8状态6xxx合金可因此采用SPR进行接合而不使叠层或扣形物开裂。然而，有可能通过其他方法产生具有可达0.3或0.4的r/t比值的6xxx合金。无论对6xxx系列合金板已经进行了何种处理，如果r/t比值可达0.3，则很有可能采用SPR对该板进行铆接。
[0052]参照图15A和图15B，示出了一个表格，其包括针对6061合金实施多次热处理的屈服强度和弯曲性数据。针对若干不同的所接收的状态，以210°C、225°C、240°C、250°C和260°C的温度执行人工时效试验。人工时效时间包括所接收的(AR)及0.5小时、1.0小时、
2.0小时、3.0小时、4.0小时、5.0小时和6.0小时。如表格中所示，包括225°C和240°C的温度及I至6小时的时间的很多时效硬化工艺，产生具有至少200MPa的屈服强度和0.3或更小的弯曲性比值(r/t)的时效硬化合金。
[0053]参照图16，示出了用于具有一系列r/t比值和板厚的6111合金板的多种试件的数据图。该板通过自冲铆钉接合至另一板以形成叠层。每个SPR被进行质量分析并基于诸如开裂(例如，在叠层中或扣形物中的开裂)、扣形物层的分离、叠层中的间隙、铆钉腿的纵向挠曲及其它的因素确定铆钉是可接受的还是不可接受的。如图16所示，对于所有试验厚度(1.75至3.5mm)，最大r/t (弯曲性)比值为0.4及以下的6111合金板能够采用SPR成功接合。几乎所有具有超过0.4的最大r/t比值的板的SPR都被确定为是不可接受的。这种弯曲性采用遵循ASTM E290和FTLM BBl 14-02标准的半引导翘曲弯曲测试仪进行确定。弯曲性按照FLTM BBl 14-02进行定义和测量，且r/t比值基于大小为5的弯曲等级进行计算。
[0054]尽管上文描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，本说明书里的词语仅仅是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可进行多种变化而不背离本发明的精神和范围。此外，可将不同可执行实施例的特征组合在一起来形成所公开构思的其他实施例。涉及铝合金的热处理和/或弯曲性的进一步的公开能够在共同拥有的美国专利号8，496，764、美国专利申请号14/055，476及美国申请号13/928，580中发现，其全部内容因此结合于此用作参考。
【主权项】
1.一种组件，包括: 第一元件，包括热处理成具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t (弯曲性)比值的6xxx系列销合金；以及 铆钉，将所述第一元件稳固至一个或多个另外的元件。
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述铆钉维持与所述6XXX系列铝合金的紧密接触。
3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述铆钉为自冲铆钉(SPR)。
4.根据权利要求3所述的组件，其中，通过所述SPR形成的扣形物在所述6XXX系列铝合金中形成。
5.根据权利要求4所述的组件，其中，所述扣形物中基本无开裂。
6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述6xxx系列铝合金具有可达0.3的r/t比值。
7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述6xxx系列销合金为6061合金或6111合金。
8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述6XXX系列铝合金被热处理成T7或T8状态。
9.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一元件和所述一个或多个另外的元件均由被热处理成具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t (弯曲性)比值的6xxx系列铝合金形成。
10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述第一元件和所述一个或多个另外的元件为车身面板。
11.一种将铝合金接合至汽车组件的方法，包括: 以220°C至240°C的温度将6xxx系列铝合金热处理30分钟至7小时，以产生具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t (弯曲性)比值的合金；以及将包括热处理合金的第一元件铆接至一个或多个另外的元件。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述铆接步骤包括:采用自冲铆钉(SPR)将所述第一元件铆接至所述一个或多个另外的元件。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述热处理步骤具有5小时至7小时的持续时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述热处理步骤包括将所述6XXX系列铝合金热处理成具有可达0.3的r/t比值的T7状态。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述热处理步骤具有30分钟至90分钟的持续时间。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述热处理步骤包括将所述6xxx系列铝合金热处理成具有至少260MPa的屈服强度的T8状态。
17.一种皮卡车身元件接合件，包括: 第一元件，包括被热处理成具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t比值的6xxx系列铝合金；以及 通过自冲铆钉(SPR)稳固至所述第一元件的一个或多个另外的元件，所述SPR延伸穿过所述一个或多个另外的元件并维持与所述6xxx系列销合金的紧密接触。
18.根据权利要求17所述的组件，其中，在所述6XXX系列铝合金中形成扣形物，且所述SPR终止于所述扣形物中。
19.根据权利要求17所述的组件，其中，所述6XXX系列铝合金已经被热处理成具有至少260MPa的屈服强度。
20.根据权利要求17所述的组件，其中，所述第一元件和所述一个或多个另外的元件为皮卡车身面板。
【专利摘要】在至少一个实施例中，提供了一种包括第一元件的组件，第一元件包括被热处理成具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t(弯曲性)比值的6xxx系列铝合金。一个或多个元件可通过铆钉(例如，自冲铆钉)稳固至第一元件。热处理的合金可具有至少260MPa的屈服强度并可具有可达0.3的弯曲性比值。还提供了一种形成组件的方法包括：热处理6xxx系列铝合金热以产生具有至少200MPa的屈服强度和可达0.4的r/t(弯曲性)比值的合金；以及将包括热处理的合金的元件铆接至一个或多个另外的元件。
【IPC分类】B62D25-00, C22F1-04
【公开号】CN104611652
【申请号】CN201410601508
【发明人】妮娅·R.·哈里森, S.·乔治·小洛奇, 詹姆斯·莫里斯·波瓦洛, 艾因卓·麦凯尔维·坎贝尔, 阿曼达·凯·弗赖斯
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年10月30日
【公告号】US20150125713