铝合金板以及制造铝合金板的方法
2019-11-22

铝合金板以及制造铝合金板的方法

一种含有镁、硅和任选的铜的铝合金,其重量百分含量示于图中,即大约落入下列3种范围中的一种范围内:(1)0.4≤Mg<0.8,0.2≤Si<0.5,0.3≤Cu≤3.5;(2)0.8≤Mg≤1.4,0.2≤Si<0.5,Cu≤2.5;和(3)0.4≤Mg≤1.0,0.5≤Si≤1.4,Cu≤2.0。该合金还可含有至少一种选自≤0.4wt%Fe、≤0.4wt%Mn、≤0.3wt%Zn的添加元素,以及少量的至少一种其它元素,例如Cr、Ti、Zr和V。通过铸造该合金,该合金可制造成适于带铸机的板材,铸造时的从合金中排热的速度为在至少至合金凝固时不会产生板材的壳变形和过量表面偏析。然后将该合金进行固溶热处理以重溶析出的颗粒,并进行冷却,冷却速度为可产生适用于汽车面板的T4回火和潜在T8X回火强度。通过这些措施,可以有效并经济地制造适于汽车用途的面板。

表10

实施例4将在本发明成分范围内的5种合金用DC法铸造成商用尺寸铸锭。这些合金的铸态成分列于表9中。将该铸锭扒皮、于560℃均匀化几小时,热轧和冷轧至最终厚度。按本发明的方法将该板材固溶热处理并淬火,而该淬火方法包括强制冷却及随后在不同温度卷取,所述温度列于表10中。表10中还列出了所制得材料的拉伸性能。T4性能是在与实施例1所用的相同条件测量的。

附图简述图1是说明本发明铝合金的Mg、Si和任选的Cu含量的曲线图;图2是类似图1的曲线图,说明优选合金的成分;图3是曲线图,说明了可接受的本发明合金随凝固范围变化的排热速度;图4是类似于图1的曲线图,说明了适于特别优选的特殊淬火工艺的合金成分;图5是示意图,说明本发明优选的方法实施例所进行的步骤。

表10

另外,已知的用于由合金制造适于汽车面板的板材的方法包括相当复杂和昂贵的工艺,这种工艺通常包括熔融合金的半连续直冷(DC)铸造成锭、将铸锭扒皮(每个轧制平面扒约6.35mm(1/4英寸))以改善表明质量、在500-580℃温度,使该合金均匀化1-48小时,以及热轧和冷轧成所需的尺寸。然后将轧材在连续热处理线上进行固溶热处理,温度为500-575℃,时间为5分钟或更短,快速淬火并自然时效48小时或更少时间。在这种工艺中,扒皮和均匀化步骤是特别麻烦的。还有,从铸造步骤至热轧后的二次轧制的制造过程中,均匀化步骤使板材的这一制造过程不能以基本连续的方式进行。

区域INAFEM由下列等式所界定:Mg=0.4%(线IM)Mg=1.375%-0.75×%Si(线EM)Si=0.5%(线EF)Mg=1.4%(线AF)Si=0.2%(线AN)Mg=1.567%-2.333×%Si(线IN)。

表4

已经发现上述现象与铸造的合金的凝固范围(这取决于合金成分)和排热速度(即在凝固过程中通过用于包括该铸造金属的带的热通量)有关。凝固范围和排热速度之间的关系示于图3中,可接受的排热速度以图中的阴影带表示。

试样的拉伸性能列于表8中。该拉伸性能与实施例2中的模拟控制淬火材料的性能稍有差别,这是因为模拟过程不可能与商用方法非常精确地相同。然而,在T4和T8X态的拉伸性能均落入本发明所需的范围内。