铝合金组合物和铝合金组合物的热处理方法
【专利摘要】本文公开了一种铝合金组合物和热处理铝合金以提高工艺控制和铝合金强度的方法，该铝合金用于安装在货车等上的后安全板以遵循安全规程，其中基于整体组成该铝合金组合物包括约0.8~1.3%重量的硅（Si）、最多达约0.5%重量的铁（Fe）、约0.15~0.4%重量的铜（Cu）、最多达约0.15%重量的锰（Mn）、约0.8~1.2%重量的镁（Mg）、最多达约0.25%重量的铬（Cr）、最多达约0.2%重量的锌（Zn）、最多达约0.1%重量的钛（Ti）以及剩余百分比重量的铝（Al）。
【专利说明】铝合金组合物和铝合金组合物的热处理方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于35U.S.C.§ 119要求于2012年10月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-110499号的优先权，其公开内容整体地并入本文以作参考。
【技术领域】
[0003]本发明涉及铝合金组合物和热处理铝合金组合物的方法，更具体地，涉及用于安装到大型货车(truck)等以遵循安全规程的后安全板的铝合金组合物和铝合金的工艺控制和强度改进的热处理方法。
【背景技术】
[0004]通常，铝(Al)容易压铸，并且容易与其他金属铸成合金，其中压铸和铸成合金工艺在室温和高温下进行而没有难度。而且，铝表现出高的耐蚀性和高的导电性和导热性，因此被广泛用于工业中。
[0005]近年来，广泛地使用铝来降低车辆重量，从而提高燃料效率。然而，因为与其他金属相比，铝本身不具有高强度，因此包括其他金属以提高合金整体强度的铝合金得到广泛使用。
[0006]图1是示出根据相关技术的后安全板(rear safety plate)的示例性视图，图2是示出沿着图1中的A-A’线 截取的部分后安全板的示例性截面图，其中如图中所示，后安全板包括防护装置(guard),其长度与车辆宽度对应；撑条(stay),其被配置为支撑防护装置并且将防护装置支承到车辆底盘；以及用于提高强度的强化材料。
[0007]后安全板安装在车辆上，以在高度低的车辆与货车的后侧相撞时，通过弯进货车的下部中而防止对车身或驾驶者造成损害，其中后安全板必须符合当前安全规程所指定的强度水平。
[0008]常规的后安全板的防护装置通常通过对铝制挤压材料A6061进行T6热处理工艺(例如，固溶热处理之后时效硬化)而制造，从而降低车辆重量并提高车辆的可销售性。然而，由于与热处理条件例如温度和加热时长对应的低安全率和高强度变化，一些防护装置不能满足强度水平规程。
[0009]另外,在常规招制挤压材料A6061的T6热处理工艺中，由于沉淀(precipitation)在较长时效时间内粗大生长使得物理特性变差，从而增加了工艺成本。
[0010]此外，钢树脂被用作强化材料以根据热处理条件调整强度变化；然而，强化材料的添加增加了对大型货车轴重量的总车重策略(policy)。
[0011]作为本发明的相关技术而在以上提供的描述仅用于帮助理解本发明的背景，不应将其理解为包含在本领域技术人员知晓的相关技术中。
【发明内容】
[0012]本发明提供了铝合金组合物和制成后安全板的防护装置的铝合金的热处理方法。具体地，优化时效热处理条件和组成，从而减少热处理时间并改进铝合金的均匀强度和尺寸，由此去除强化材料而减轻重量。
[0013]根据本发明的铝合金组合物基于整体组成包括约0.8^1.3%重量的硅(Si)、最多达约0.5%重量的铁(Fe)、约0.15~0.4%重量的铜(Cu)、最多达约0.15%重量的锰(Mn)、约
0.8^1.2%重量的镁(Mg)、最多达约0.25%重量的铬(Cr)、最多达约0.2%重量的锌(Zn)、最多达约0.1%重量的钛(Ti)以及剩余百分比重量的铝(Al)。
[0014]此外，根据本发明实施方式的铝合金组合物还包括铍(Be)和锆(Zr)。另外，铍(Be)为约0.04~0.07%重量且锆(Zr)为约0.2~0.3%重量。
[0015]施行铝合金组合物的热处理方法，通过对铝合金组合物的固溶热处理工艺和时效热处理工艺来提高强度，其中时效热处理在约205~215°C维持4至5小时。
[0016]此外，铝合金组成包括上面描述的元素。此外，时效热处理可以在约210°C维持5小时。另外，固溶热处理在约5201:飞601:维持1.5至2.5小时。或者，固溶热处理在约540°C维持2小时。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]现在将参考在附图中图示的示例性实施方式对本发明的以上和其它特征进行详细说明，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本发明的限制，其中:
[0018]图1是示出根据相关技术的后安全板的示例性视图；
[0019]图2是示出根据相关技术，沿着图1中的A-A’线截取的部分后安全板的示例性截面图；
[0020]图3是示出根据相关技术的T6热处理工艺的示例性图；
[0021]图4是示出与现有的铝合金A6061的时效时间和温度对应的硬度变化的示例性图；
[0022]图5是示出与现有铝合金A6061的热处理过程中的时效处理时间对应的硬度值的示例性图；
[0023]图6是示出根据本发明示例性实施方式的包括时效处理的T6热处理的示例性图；并且
[0024]图7是示出后安全板的强度测试方法的示例性图。
[0025]应当理解，所附的附图并非必然是按比例的，而只是呈现说明本发明的基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。
[0026]在附图中，附图标记在附图的几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。
【具体实施方式】
[0027]应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、货车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。
[0028]本文使用的术语仅仅是为了说明【具体实施方式】，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种、该(a、an、the)”也意在包括复数形式，除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是，在说明书中使用的术语“包括(compr i s e s和/或compr i s i ng ) ”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。
[0029]除非特别说明或从上下文明显得到，否则本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准差范围内。“约”可以理解为在所述数值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05% 或 0.01% 内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”修饰。
[0030]下文中，将参考附图详细描述本发明。
[0031]本发明涉及通过调节组成比例和添加新的合金元素而具有改进的强度的铝合金组合物。根据与合金混合的金属的类型和量，铝合金可以分类为1000系列到8000系列，其中铝合金分类为:纯铝(Al)多于约99.0%的1000系列；铝(八1)和铜(Cu)的合金系列的2000系列；铝(Al)和锰(Mn)的合金系列的3000系列；铝(Al)和硅(Si)的合金系列的4000系列；招(Al)和镁(Mg)的合金系列的5000系列；招(Al)、镁(Mg)和娃(Si)的合金系列的6000系列；铝(八1)、锌(Zn)和镁(Mg)的合金系列的7000系列；以及铝(Al)与其他元素的合金系列的8000系列。
【权利要求】
1.一种铝合金组合物，基于整体组合物包括约0.8^1.3%重量的硅(Si)、最多达约0.5%重量的铁(Fe)、约0.15~0.4%重量的铜(Cu)、最多达约0.15%重量的锰(Mn)、约0.8~1.2%重量的镁(Mg)、最多达约0.25%重量的铬(Cr)、最多达约0.2%重量的锌(Zn)、最多达约0.1%重量的钛(Ti)以及剩余百分比重量的铝(Al)。
2.如权利要求1所述的铝合金组合物，还包括铍(Be)和锆(Zr)。
3.如权利要求2所述的铝合金组合物，其中基于整体组合物，铍(Be)为约0.04、.07%重量，锆(Zr)为约0.2^0.3%重量。
4.一种铝合金组合物的热处理方法，包括: 热处理所述铝合金；以及 在热处理所述铝合金之后，在约205°C至215°C对所述铝合金时效热处理4飞小时。
5.如权利要求4所述的热处理方法，其中基于整体组合物所述铝合金组合物包括约0.8~1.3%重量的硅(Si)、最多达约0.5%重量的铁(Fe)、约0.15~0.4%重量的铜(Cu)、最多达约0.15%重量的锰(Mn)、约0.8~1.2%重量的镁(Mg)、最多达约0.25%重量的铬(Cr)、最多达约0.2%重量的锌(Zn)、最多达约0.1%重量的钛(Ti)以及剩余百分比重量的铝(Al)。
6.如权利要求5所述的热处理方法，其中所述铝合金组合物还包括铍(Be)和锆(Zr)。
7.如权利要求6所述的热处理方法，其中基于整体组合物铍(Be)为约0.04、.07%重量，锆(Zr)为约0.2~0.3%重量。
8 .如权利要求4所述的热处理方法，还包括:在210°C对所述铝合金时效热处理5小时。
9.如权利要求4所述的热处理方法，还包括:在约520°C至560°C对所述铝合金固溶热处理1.5^2.5小时。
10.权利要求9所述的热处理方法，还包括:在540°C对所述铝合金固溶热处理2小时。
11.一种由铝合金制成的后安全板的防护装置，基于整体组合物所述铝合金包括: 约0.8~1.3%重量的硅(Si )、最多达约0.5%重量的铁(Fe )、约0.15~0.4%重量的铜(Cu)、最多达约0.15%重量的锰(Mn)、约0.8~1.2%重量的镁(Mg)、最多达约0.25%重量的铬(Cr)、最多达约0.2%重量的锌(Zn)、最多达约0.1%重量的钛(Ti)以及剩余百分比重量的招(Al)。
【文档编号】C22C21/02GK103710584SQ201210592851
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年10月5日
【发明者】金洛永 申请人:现代自动车株式会社