能够高度成型并且耐晶间腐蚀的铝镁合金带材制造技术

本发明专利技术涉及一种由AlMg铝合金组成的冷轧铝合金带及其生产方法。还提出由该铝合金带制成的相应部件，本发明专利技术目的在于设计一种单层铝合金带，其有足够耐晶间腐蚀性并有非常好的成形性，从而能制造有足够强度的大面积拉深部件，例如机动车车门内板，该目的通过由AlMg铝合金组成的铝合金带实现，该铝合金具有以下合金成分：硅≦0.2重量％，铁≦0.35重量％，铜≦0.15重量％，0.2重量％≦锰≦0.35重量％，4.1重量％≦镁≦4.5重量％，铬≦0.1重量％，锌≦0.25重量％，钛≦0.1重量％，剩余铝和不可避免的杂质单独最多0.05重量％,总合不超0.15重量％，铝合金带具有再结晶结构，结构的平均晶粒大小为15μm至30μm，优选15μm至25μm，铝合金带的最终软化退火在连续式炉中完成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由AlMg铝合金组成的冷轧的铝合金带材以及一种用于其生产的 方法。此外还提出了由这种铝合金带材而制成的相应的部件。
技术介绍
AA 5xxx类型的铝镁（AlMg)合金以片或板材或带材的形式使用于船、汽车、以及 飞机制造中焊接或接合结构的构造。这类合金的特征在于高强度，而随着镁含量的增加这 个强度也会增强。具有多于3%的镁含量，尤其具有多于4%的镁含量的AA 5XXX类型的铝 镁合金，在承受升高的温度情况下，晶间腐蚀的趋向会增加。在温度为70-200°C的情况下， 0-A15Mg3相就会沿着晶界而析出，将这个相称为β粒子，并且这个相在腐蚀性的介质存 在的情况下可以选择性地析出。这导致了，只要顾及到腐蚀性介质的存在，例如以湿气的形 式存在的水，就特别不能在受热的区域内使用具有非常好的强度属性以及非常好的成形性 的ΑΑ5182类型（Al 4. 5% Mg 0.4% Mn)的铝合金。这尤其涉及到了汽车的部件，通常需要 在这类部件外加以阴极电泳浸漆涂层（KTL)并且随后在烘烤过程中将其烘干，而正因为通 过这个烘烤过程可能会引起常见的铝合金带材上的晶间腐蚀的敏感性。此外，必须为了在 汽车领域中的使用而考虑到在部件的生产中的成型工序以及部件随后的工作负荷。 通常会在根据ASTM G67的标准测试（NAMLT试验）中检验晶间腐蚀的易发性，其 中，向测试样本加以硝酸，并且测量由于晶间腐蚀而产生的质量损失。根据ASTM G67,不耐 晶间腐蚀的材料的质量损失超过15mg/cm2。 用于汽车领域的板材，例如车门内板，需要有非常好的成形性。就此，这些需求基 本由各个部件的刚度决定，而材料的强度仅仅起到次要的作用。这些部件通常经历了多个 阶段的成型过程，例如像是具有一体的窗框的车门内板。 因此，除了 AlMg铝合金的腐蚀性以外，其可塑性也对这种材料的应用的可能性具 有很大的影响。例如，目前熟知的材料导致了，不能够从单个的板材来拉深成汽车的侧壁 板，这不仅仅使得侧壁的重新构造，也使得用于汽车侧壁部分制造的额外工序成为了必然 需要。 可以例如在拉伸试验中通过Tiefungsprilfung nach Erichsen(埃里克森杯突试 验）（DIN EN ISO 20482)来测量成型行为，其中，会将冲头压在板材上，从而导致了冷成型。 在冷成型的过程中，直到发生因裂缝产生而导致的负载降低，会测量冲头的力与位移。以 32mm的冲头直径以及35. 4mm的模直径，本申请中所引用的SZ32拉伸测量借助于用于减少 摩擦力的Teflon拉膜而实施。通过所谓的平面应变（Plane-Strain)拉深试验，利用根据 DIN EN ISO 12004的Nakajima几何结构，以IOOmm的冲头直径来完成其它的拉深性能的测 试。为此，使具有特殊几何结构的样本经受深冲试验直到出现裂缝，发生裂缝时的深度就会 作为材料的可塑性的指数而使用。 由镁含量高的AA5xxx铝合金而制成的复合材料解决方案具有防腐蚀的外部铝合 金层，这一解决方案具有这样的缺陷，即，其生产过程成本高，并且在铝复合材料与其它部 件接合的接合位置，例如在切边处、钻孔处以及缺口处，还是会有增高的腐蚀风险。
技术实现思路
本专利技术因此涉及一种单层的铝材料。基于此，本专利技术的目的在于，提供一种单层的 铝合金带材，这种铝合金带材具有足够的耐晶间腐蚀性，并且还具有很好的成形性，从而能 够由此制成具有足够强度的例如汽车车门内板这样的大面积拉深部件。此外，还应该提出 一种方法，利用这种方法能够生产单层的铝合金带材。最后还应该提出由根据本专利技术的铝 合金带材所制成的部件。 根据本专利技术的第一个教导，上述目的通过一种冷轧的、由AlMg铝合金组成的铝合 金带材来达到，其中，这种铝合金具有以下合金成分： 硅刍0.2重量％， 铁兰0.35重量％， 铜刍0.15重量％， 0.2重量％兰锰兰0.35重量％， 4. 1重量％刍镁刍4. 5重量％， 铬刍0.1重量％， 锌兰0.25重量％， 钛刍〇.1重量％ 剩余铝和多种不可避免的杂质，这些杂质的含量单独最多不超过0. 05重量％，其 总合不超过〇. 15重量％，其中，铝合金带材具有再结晶结构，结构的平均晶粒大小为15 μ m 至30 μ m之间，优选地取值为15 μ m至25 μ m之间，并且在连续式炉中完成铝合金带材最终 的软化退火。 已证实，在AA5182类型的铝合金的规格内，存在特别的、狭窄限定的合金区间，这 个区间一方面具有了足够的耐晶间腐蚀性，另一方面能够在顾及到特定的限制条件，例如 平均的晶粒大小以及最终软化退火的方式情况下，同时还具有优异的成形性。尤其是平均 的晶粒大小与所要求的铝合金带材的铝合金的合金成分的结合，能够实现，达到一种变形 程度，这个变形程度在足够强度的情况下实现了大面积的、拉深的铝带部件的生产。尤其已 证明，替代通常在箱式炉内实施的成卷退火而使用的连续式炉更加显著地提高了成形性。 根据铝合金带材的第一种设计方案，铝合金额外地具有以下对铝合金成分含量的 限制中的一个或者多个： 0· 03重量％硅兰0· 10重量％， 铜刍0· 1%，优选地0.04%刍铜刍0.08%， 铬刍〇.〇5重量％， 锌刍〇.〇5重量％， 0.01重量％刍钛刍0.05重量％。 对于铜的含量最大为0. 1重量％的限制成就了铝合金带材更好的耐晶间腐蚀性。 在铜含量为〇. 04重量％到0. 08重量％的情况下，可以实现铜对于强度的增加的贡献，不过 尽管如此，却不会急剧减少其耐腐蚀性。比所给值更高含量的硅、铬、锌和钛会导致铝合金 变差的成形性。在合金中存在的〇. 03到0. 1重量％的硅成分在与给出的含量的铁和锰成分 的结合下会特别地造成了相对平均分布的、紧凑的四元a -Al (Fe, Mn)Si相粒子，这种粒子 会增加铝合金的强度，而不会对如变形性或者耐腐蚀性这样的其它属性造成负面的影响。 通常在错合金的连续铸造的过程中，会例如以Ti-Borid-Draht oder - Stangen (二硼化钛的线或条）的形式，将钛作为晶粒细化剂而加入。因此铝合金在另一种 实施方式中具有至少为〇. 01重量％的钛成分。 对铝合金带材的耐腐蚀性能以及成形性的另一种改良可以这样实现，即，使铝合 金额外地具有以下对合金成分含量的限制的一种或多种： 铬兰0.02重量％， 锌兰0.02重量％ 可以证实的是，铬以其低于0.05重量％的杂质临界值的含量明显地影响了铝合 金带材的成形性，并且因此仅允许其以尽可能少的含量包含在根据本专利技术的铝合金带材的 铝合金中。锌的含量设置为低于0.05重量％的杂质临界值，从而使其不会破坏铝合金带材 的总体的耐腐蚀性。 此外，还证实，在根据AA5182类型的铝合金所容许的含量值内的铁含量与硅和锰 成分结合，如上所述地，具有对成形性的影响。铁与硅和锰结合，对铝合金带材当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由AlMg铝合金构成的冷轧的铝合金带材，其特征在于，所述铝合金具有以下合金成分:硅≦0.2重量％，铁≦0.35重量％，铜≦0.15重量％，0.2重量％≦锰≦0.35重量％，4.1重量％≦镁≦4.5重量％，铬≦0.1重量％，锌≦0.25重量％，钛≦0.1重量％，剩余铝和多种不可避免的杂质，所述杂质的含量单独最多不超过0.05重量％,其总合不超过0.15重量％，其中，所述铝合金带材具有再结晶结构，所述结构的平均晶粒大小为15μm至30μm之间，并且对所述铝合金带材的最终软化退火在连续式炉中完成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨克扬·布林克曼，奥拉夫·恩格勒，纳塔莉·霍斯特尔，
申请(专利权)人：海德鲁铝业钢材有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE