包覆汽车板产品的制作方法_2

文档序号:9722995阅读:来源:国知局
杂质的形式,存在 于芯层和至少一层包覆层两者中,或在Ti和B的情况下通过以晶粒细化剂的形式添加。各种 这样的痕量元素或杂质以每种小于〇. 05并且总计小于0.15的量存在。合金的余量是铝。
[0049] 在本发明的优选实施方案中,包覆汽车板产品具有根据ASTM 290C测量的6个月自 然时效后的弯曲因子r/t为小于0.3。在更优选的实施方案中,在12个月自然时效后的弯曲 因子保持在低于0.3。甚至更优选,在6个月自然时效后的弯曲因子小于0.25,最优选在12个 月自然时效后的弯曲因子小于0.25。
[0050] 在进一步的优选实施方案中,本发明的产品具有大于75MPa的烤漆响应性。
[0051] 根据本发明的芯和包覆层的结合获得了比包含芯层的合金元素的整体式合金更 好的卷边性能,保持了时效硬化的能力,并且在时效硬化期间和之后,没有看出卷边性能的 显著变化。
[0052]在下面,将通过参考附图更详细地说明本发明,附图显示了对要求保护的发明的 实施方案进行的试验结果。详细的说明或图形两者都不是意欲限制由所附权利要求书限定 的保护范围。
【附图说明】
[0053]图1是本发明和比较产品在T4状态、弯曲前零预应变下的弯曲因子随着时间变化 的图。
[0054]图2是本发明和对照产品在T4状态、弯曲前5 %预应变下的弯曲因子随着时间变化 的图。
[0055]图3是本发明和对照产品在T4状态、弯曲前10 %预应变下的弯曲因子随着时间变 化的图。
[0056]图4是本发明和对照产品在T4状态、弯曲前15 %预应变下的弯曲因子随着时间变 化的图。
【具体实施方式】 [0057] 实施例:
[0058] a)样品制备:
[0059]使用在W004/112992中描述的方法铸造根据本发明的复合铸块。该复合铸块具有 两层相同组成的包覆层,在芯层的每一侧上各一层。
[0060]出于对比的目的,也用在W004/112992中描述的铸造方法铸造复合铸块以提供根 据TO07/128391和JP62-207642的样品。在根据W007/128391的样品的情况下,芯层是6016合 金并且两层包覆层是低溶质的6XXX系列合金。在根据JP62-207642的样品的情况下,芯层也 是6016合金,以及两层包覆层为相同组成并且为基于AA5005的组成。
[0061 ] 此外,制定的整体式汽车板合金AC170、AA6016和根据EP1685268的合金是通过常 规DC铸造路线生产的。
[0062]各种试验的样品的化学组成示于表1。
[0063]在所有的情况下,铸造560mm厚的铸块,然后从每一侧面刮去25mm。在包覆产品的 情况下,这样得到了板,其中两层包覆层相当于铸块总厚度的10%。
[0064]然后将铸块均质化,使用常规使用的热和冷乳至最终厚度为1.0_。
[0065]然后将所有样品(除了根据EP1685268的样品)的冷乳板在连续固溶热处理线中固 溶热处理(solution heat treat)30秒以提供565°C左右的峰值金属温度。固溶热处理 (SHT)后,将板淬火并进行预时效实险,接着缓慢冷却至室温。
[0066] 根据EP1685268的教导,将根据表1组成B的板在500°C的较低温度下固溶热处理20 秒。没有赋予该样品预时效处理,这是因为在这样处理的情况下,将其设计为不显著地时效 硬化。
[0067]使全部的样品在室温下进行人工时效几天,以提供T4的交货(delivery)状态。
[0068] 为了评价烘烤硬化后(T8状态)的时效硬化响应,使样品进行以下冷成形和时效处 理:2%应变加上185°C下20分钟。
[0069] T4材料的样品也进行不同量的预应变以模拟在工业中制造成形部件时的成形类 型。额外的预应变的量是5、10和15%。可弯曲性测试被用于测量经过直至12个月的时间的 卷边性能,其中将T4板放置以进行自然时效硬化,接着预应变,然后测试可弯曲性。根据 ASTM 290C标准中列出的方法测量可弯曲性。
[0070] 表1:样品组成,所有的值以重量%计
[0071]
[0072]另外比较例A是作为AC170已知的组成,并且是非常类似于本发明芯层组成的整体 组成。
[0073]比较例B是根据EP1685268的整体式合金。
[0074]比较例C是落入确立的汽车板合金AA6016的范围内的整体式合金。
[0075]比较例D是根据JP62-207642具有6016合金芯和5XXX系列合金包覆层的包覆产品。 [0076] 比较例E是类似于W007/128391中描述的那些具有6016合金芯和6XXX系列合金包 覆层的包覆产品。
[0077] b)拉伸性能:
[0078]使用Zwick测试机Z050测量所有样品的拉伸性能。
[0079]以下表2显示了对于作为交付的T4状态和根据上述说明的条件烘烤硬化后的拉伸 测试数据、屈服强度和极限抗拉强度。(所有数值以MPa计)。
[0080] 表 2
[0081]
[0082]可以看出本发明产品的烤漆响应性(PBR)在80MPa左右的水平是合理的。尽管该特 性比样品A或C低一点,但其显著高于样品B,并保持对汽车设计者为有用的。此外,其可以与 由现有技术的包覆产品得到的烤漆响应性的水平相比。
[0083]另外,在T4状况下的屈服强度低于对比的包覆样品D和E的屈服强度,其意指本发 明的产品也提供比这些产品更好的本体可成型性。
[0084] c)弯曲性能:
[0085] 弯曲行为示于附图1-4中。
[0086]本发明的产品的弯曲因子在经过12个月时间保持相对恒定,并保持在远低于0.3 的水平。测试前预应变的值是否变化是无关紧要的。
[0087]相比之下,样品A(具有与本发明的芯合金层相同组成的整体式合金)在0%预应变 下的弯曲因子也是处于低值,并且在0%预应变下随时间适当地恒定(可测量出略微增加)。 然而,一旦预应变增加,趋势为弯曲因子更高,并且看到随时间更多的增加。即使5%预应变 后,存在弯曲因子值随时间的显著变化,以至于6个月时效后该值高于0.3。在10%预应变 下,6个月时效后,弯曲因子是0.36,但是再过6个月其增加至值为0.5。
[0088]样品B(是具有如上所见的低烤漆响应性的样品)具有类似于本发明产品的不论预 应变如何随时间保持稳定的优异可弯曲性。
[0089]样品C(中等高强度整体式6016合金)具有相对不良的弯曲因子值,其为0.5左右或 远远超过该值。
[0090] 样品D(为6016合金芯与5XXX系列包覆层)具有在0%预应变和3个月时效之后的弯 曲因子为0.33,但是其在6个月时效后略微增加至0.4的值。当样品经过5、10和15%的预应 变时,观察到弯曲因子的更显著的变化,以致弯曲因子升至0.5-0.65范围内的值。
[0091]样品E,其是6016合金芯与低溶质6XXX系列包覆层,其通常具有比样品D低的弯曲 因子。实际上,在〇%预应变和3个月时效下,弯曲因子非常低至0.16。然而,弯曲因子随着时 间增加,并且与一些其它的测试样品相比变化率相对较陡,以致6个月时效后并且不管预应 变的值,弯曲因子总是为或高于0.4。总之,拉伸数据结合弯曲数据的分析显示本发明的产 品提供优异的可卷边性,其不论弯曲前预应变的值如何都随着时间保持相对恒定,并且还 能提供合理的烘烤可硬化性的水平。测试的现有技术样品当中没有赋予这写性质的组合。 一旦成形,本发明的板产品可以在烘烤处理期间硬化,然而具有同样弯曲行为的整体式合 金不能。
[0092]根据本发明的产品是理想的适于在汽车结构中使用。
【主权项】
1. 一种汽车包覆板产品,其包含芯层和至少一层包覆层,其中所述芯层包含以下以重 量%计的组成的合金: Mg 0.45-0.8 Si 0.45-0.7 Cu 0.05-0.25 Mn ?.05-0.2 Fe 至多0.35 其它元素各自〈0.05,并且总计<0.15 余量的铝 和所述至少一层包覆层包含以下以重量%计的组成的合金: Mg 0.3-0.7 Si 0.3-0.7 Mn 至多 0:, 15 Fe 至多0.35 其它元素各自〈0.05,并且总计〈0.15 余量的铝 其中,根据ASTM E290测量的在6个月自然时效后的弯曲因子为低于0.3。2. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,所述产品包含两层包覆层,在所述芯层的 每一侧面上具有一层包覆层。3. 根据权利要求2所述的包覆板产品,其中,所述两层包覆层是相同组成的包覆层。4. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述至少一层包覆层中Mg含量为0.4- 0.6〇5. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述至少一层包覆层中Mg含量为约0.5。6. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述至少一层包覆层中Si含量为0.4- 0.6〇7. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述至少一层包覆层中Si含量为约0.5。8. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述芯层中Mg含量为0.5-0.7。9. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述芯层中Mg含量为约0.6。10. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述芯层中Si含量为0.5-0.7。11. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,在所述芯层中Si含量为约0.6。12. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,根据ASTME290测量的在12个月自然时效 后的弯曲因子为低于0.3。13. 根据权利要1所述的包覆板产品,其中,根据ASTME290测量的在6个月自然时效后的 弯曲因子为低于0.25。14. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,根据ASTME290测量的在12个月自然时效 后的弯曲因子为低于0.25。15. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,烤漆响应性大于75MPa。16. 根据权利要求1所述的包覆板产品,其中,所述产品用于汽车结构。17. 根据权利要求16所述的包覆板产品,其中,所述汽车结构为底板或罩。
【专利摘要】本发明涉及一种包覆汽车板产品,其包含芯层和至少一层包覆层,其中所述芯包含以下以重量%计组成的合金:Mg?0.45-0.8,Si?0.45-0.7,Cu?0.05-0.25,Mn?0.05-0.2,Fe至多0.35,其它元素(或杂质)各自&lt;0.05,并且总计&lt;0.15,余量为铝;和所述至少一层包覆层包含以下以重量%计组成的合金:Mg?0.3-0.7,Si?0.3-0.7,Mn至多0.15,Fe至多0.35,其它元素(或杂质)各自&lt;0.05,并且总计&lt;0.15,余量的铝。该包覆汽车板产品提供优异的基本上不随时间而变化的可卷边性,还提供烘烤硬化后良好的时效硬化响应。
【IPC分类】C22C21/08, B32B15/01, C22C21/02
【公开号】CN105483466
【申请号】CN201511001360
【发明人】J·蒂姆, C·巴锡
【申请人】诺夫利斯公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2009年8月11日
【公告号】CA2731669A1, CA2731669C, CN102119078A, EP2156945A1, EP2328748A1, EP2328748B1, US8940406, US9193134, US20110165437, US20150072169, WO2010018161A1
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