用于制造汽车半成品或构件的铝合金、由其制造铝合金带的方法以及铝合金带及其应用技术

本发明专利技术涉及一种用于制造汽车的半成品或构件的铝合金，其中该铝合金的合金成分具有以下含量(重量％)：Fe≤0.80％,Si≤0.50％,0.90％≤Mn≤1.50％,Mg≤0.25％,Cu≤0.125％,Cr≤0.05％,Ti≤0.05％,V≤0.05％,Zr≤0.05％,剩余铝,不可避免的杂质元素单独＜0.05％，总量＜0.15％，而且Mg和Cu的组合含量满足以下关系(重量％)：0.15％≤Mg+Cu≤0.25％，其中铝合金的Mg含量大于铝合金的Cu含量。本发明专利技术还涉及一种用于由这类铝合金制造铝合金带的方法，该方法包括：由按照本发明专利技术的铝合金铸造轧制锭；轧制锭在480℃至600℃下均质化至少0.5小时；轧制锭在280℃至500℃下热轧成铝合金带；铝合金带冷轧至最终厚度；并且对铝合金带进行再结晶的最终退火。本发明专利技术另外还涉及由该方法制成的铝合金带以及按照本发明专利技术的铝合金的应用和由按照本发明专利技术的铝合金带制成的板材。

【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用于制造汽车的半成品或构件的铝合金。另外，本专利技术还涉及一 种用于制造铝合金带的方法以及相应制得的铝合金带及其应用。
技术介绍
汽车的半成品或构件必须根据其在汽车中的使用位置和使用目的而满足不同的 要求，特别是关于机械性能以及耐腐蚀性能的要求。 在车门内板中，例如主要通过刚性决定机械性能，而刚性特别是依赖于这些部分 的成形。相反地，强度具有较次要的影响，但其中所使用的材料也不允许太软。相反地，良 好的可成形性是非常重要的，因为例如在车门内板的制造过程中构件或半成品通常要经过 复杂的成形过程。特别是涉及以一件式的钣金工艺制成的构件，比如整合有窗框区域的板 制车门内板。与为窗框构造的轮廓方案相比较，这类构件由于省去了接合操作而具有成本 优势。 如果由铝合金构成的相应的半成品或构件可以在用于钢构件的工具上成形，是特 别有利的，因为在这种情况下可以根据需求在相同的工具上制造铝构件或钢构件而且可以 降低或避免用于额外的工具的投入成本和运营成本。 出于上述原因，在汽车工业领域中，对于高可成形性、中等强度的铝合金 有很大的兴趣，这类铝合金特别是具有例如比标准合金AA(铝业协会，Aluminium Association) 5005 (AlMgl)更好的可成形性。 除了机械性能之外，耐腐蚀性在汽车中也起到了重要的作用，因为像车门内板这 样的汽车构件会暴露在飞溅水、冷凝水或汗水中。因此希望汽车具有良好的耐受不同腐蚀 的性能，特别是耐晶间腐蚀和耐丝状腐蚀。 丝状腐蚀是一种腐蚀类型，该腐蚀类型会出现在涂层的构件中并表现为丝状的延 伸。在存在氯离子的高空气湿度的条件下会出现这类丝状腐蚀。 过去曾尝试过由合金AA 8006(AlFel. 5MnO. 5)制造汽车的半成品或构件。虽然由 这种合金可以制造具有足够强度并具有较高可成形性的半成品，但是相应的构件在涂漆之 后表现出较高的易受丝状腐蚀性，从而合金AA 8006不适合于涂层的、特别是像车门内板 这样的涂漆的构件。 能够时效硬化的AA 6XXX型合金具有较高的强度以及良好的耐晶间腐蚀性和耐 丝状腐蚀性，但是可成形性比合金AA 8006明显更差并因此不是特别适合于制造例如像是 车门内板这样的复杂构件。另外，由AA 6xxx型合金制造构件或半成品非常复杂并且昂贵， 因为该合金需要进行一个作为特殊工艺步骤的连续退火。 具有高Mg含量的AA 5xxx型合金使高强度与非常好的可成形性相结合。但是，可 成形性并不能达到钢制解决方案的可成形性，这导致了对构件的设计的限制。另外，该合金 易于受到晶间腐蚀。虽然钢材具有非常好的可成形性，但是在相同的强度条件下具有重量 高的缺点并且同样地易受腐蚀。
技术实现思路
由现有技术出发，本专利技术的目的在于，提供一种用于制造汽车的半成品或构件的 铝合金，该铝合金具有高可成形性、中等强度以及耐腐蚀性。另外还提供了一种由该铝合金 制造铝合金带的相应的方法，该方法能够相对低成本地实施。最后，本专利技术的目的还在于， 提出相应的铝合金带以及对铝合金带和铝合金的有利应用。 针对铝合金，上述目的根据本专利技术通过铝合金的合金成分具有以下含量（重 量％)得以实现： Fe ^ 0. 80% , Si ^ 0. 50% , 0. 90%^ Mn ^ 1. 50% , Mg ^ 0. 25% , Cu ^ 0. 20% , Cr ^ 0. 05% , Ti ^ 0. 05% , V ^ 0. 05% , Zr ^ 0. 05% , 剩余铝，不可避免的杂质元素单独< 0. 05%，总量< 0. 15%， 而且Mg和Cu的组合含量满足以下关系（重量％ ): 0? 15% 彡 Mg+Cu 彡 0? 25%。 按照本专利技术的铝合金基于AA 3xxx型合金，特别是AA 3103 (AlMnl)。这类合金虽 然具有非常好的可成形性，但是通常对于像汽车构件这样的应用而言太软。通过加入特定 的合金元素，特别是Mg和Cu，虽然可以提高铝合金的强度，但是也会导致延展性的明显降 低并因此进而导致可成形性变差。 在本专利技术的范围内另外还已知，必须准确地控制按照本专利技术的铝合金中的铜和镁 的组合含量，从而实现所期望的机械性能，即，在至少为23%的均匀延伸率A g以及至少为 30%的断裂延伸率Asam的同时，在耐腐蚀的同时，达到至少为45MPa的屈服强度R pa2。在试 验中已确定，当Mg和Cu的组合含量在0. 15重量％和0. 25重量％之间时可以实现对所述 应用有利的、铝合金的强度和可成形性的组合。 特别是镁和铜的组合含量必须为至少0. 15重量％，优选至少0. 16重量％，特别 是至少0. 17重量％，以此铝合金可达到足够的强度，特别是具有至少为45MPa的屈服强度 RpQ.2。另一方面，Mg和Cu的组合含量必须限制为最高0. 25重量％，优选最高0. 23重量％， 特别是最高0.20重量％，因为否则均匀延伸率\和断裂延伸率Asam严重下降，即，特别是 A g低于23 %或者A saJ氏于30%。镁和铜的组合含量理解为以重量％为单位的Mg和Cu的 两个单独含量的总和。关于各个含量，铝合金具有：Cu含量为最大0. 20重量％，优选最大0. 125重量％， 进一步优选最大〇. 10重量％，特别优选最大〇. 05重量％ ;和Mg含量为最大0. 25重量％， 优选最大〇. 2重量％。另外，该铝合金具有优选至少0. 06重量％，进一步优选至少0. 10重 量％，特别是至少0. 15重量％的Mg含量。在一个实施方式中，该铝合金优选具有在0. 08重量％至0. 25重量％范围内的Mg含量。 在试验中已证实上述按照本专利技术的铝合是高成形性并且中等强度的。因此，该铝 合金可以特别好地应用于汽车的半成品或构件，其制造包括了复杂成形过程。本专利技术相应 地还涉及上述用于制造汽车的半成品或构件的铝合金的应用。通过该铝合金可以实现部分 甚至是特别良好的可成形性，以至于由该合金组成的半成品或构件可以在用于钢构件的工 具上成形。 另外在试验中还显示出，按照本专利技术的铝合金具有良好的耐腐蚀性。特别是在上 述合金所属的AA 3xxx型合金中不再出现晶间腐蚀。另外，按照本专利技术的铝合金在实验室 检验中显示出例如比AA 8006型合金明显更好的耐丝状腐蚀性。 现对各个合金成分的作用在以下内容中进行说明： 合金的Mn含量为0.9至1.5重量％，优选为1.0至1.4重量％，特别是为1.0至 1. 2重量％，结合已说明数量的Fe含量和Si含量特别是导致a -A1 (Fe, Mn) Si四元相的相 对均匀分布的、紧凑的微粒，在对比如可成形性或耐腐蚀特性这样的其他特性不产生负面 影响的条件下，该微粒提高了铝合金的强度。 元素钛、铬、钒和特别是锆可以阻碍最终退火时的再结晶并因此使铝合金的可成 形性劣化。为了达到更好的可成形性，铝合金因此具有分别最大为〇. 05重量％的Ti含量、 Cr含量、V含量和Zr含量并且特别优选Zr含量最大为0. 02重量％。所有不可避免的杂质元素的含量单独小于0. 05重量％并总共小于0. 15重量％， 由此不会产生不期望的相形成和/或不会对材料性能产生负面影响。 在第一个优选的实施方式中，铝合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造汽车的半成品或构件的铝合金，其特征在于，所述铝合金的合金成分具有以下含量(重量％)：Fe≤0.80％,Si≤0.50％,0.90％≤Mn≤1.50％,Mg≤0.25％,Cu≤0.125％,Cr≤0.05％,Ti≤0.05％,V≤0.05％,Zr≤0.05％,剩余铝,不可避免的杂质元素单独＜0.05％，总量＜0.15％，而且Mg和Cu的组合含量满足以下关系(重量％)：0.15％≤Mg+Cu≤0.25％，其中，铝合金的Mg含量大于铝合金的Cu含量。

【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：奥拉夫·恩格勒，亨克扬·布林克曼，托马斯·亨舍尔，雷吉纳尔德·杜普伊斯，
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