铝合金制品的冲击热处理制造技术

提供了用于提高可热处理的、可时效硬化的铝合金如2xxx、6xxx和7xxx铝合金的强度的工艺。用于提高可热处理的、可时效硬化的铝合金的强度的工艺涉及称为“冲击热处理”的热处理步骤，所述热处理步骤涉及以快速加热速率(例如，10℃/秒至220℃/秒)在200℃至350℃下进行热处理相对短的时间段(例如，60秒或更短或5秒至30秒)。在一些实例中，冲击热处理通过接触加热来实现，如在压力机的互补形状的加热模具之间加热铝合金制品。还提供了通过所公开的冲击热处理生产的铝合金制品，如汽车面板。

Impact heat treatment of aluminum alloy products

A process for improving the strength of an aluminum alloy, such as 2XXX, 6xxx and 7xxx, for improving heat treatment and aging hardening is provided. To improve the process of Aluminum Alloy heat treatment, hardening of the strength of the involved is called \heat treatment step impact heat treatment, the heat treatment step relates to a rapid heating rate (e.g., 10 deg / sec to 220 DEG / sec) at 200 to 350 DEG C for heat treatment. For a short period of time (e.g., 60 seconds or less or 5 to 30 seconds). In some examples, the impact heat treatment is achieved by contact heating, such as heating aluminum alloy products between the heating moulds of the complementary shape of the press. Aluminum alloy products, such as automobile panels, are also provided through open shock heat treatment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金制品的冲击热处理相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月8日提交的美国临时专利申请第62/158,727号的权益，所述美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文。
本专利技术涉及材料科学、材料化学、冶金、铝合金、铝制造、运输业、机动车工业、汽车工业，机动车制造及相关领域。
技术介绍
将可热处理的、可时效硬化的铝合金，如2xxx、6xxx和7xxx铝合金，用于生产车辆如汽车中的面板。这些合金通常以处于延性T4状态(或回火)的铝片材的形式提供给汽车制造商，以使制造商能够通过冲压或压制来生产汽车面板。为了生产满足所需强度规格的功能性汽车面板，制造商必须对由处于T4回火的铝合金生产的汽车面板进行热处理，以增加其强度并将铝合金转化为T6回火。在汽车制造中，在组装的机动车车身的烤漆工艺中，经常对外部汽车面板进行热处理。对于内部汽车零件，通常需要单独的热处理，称为后成型热处理(“PFHT”)。在机动车工业中用于对压制的铝汽车面板进行热处理以增加其强度的当前工艺具有显着的缺点。在组装的机动车车身的烤漆循环期间的热处理需要具有足够热功率的涂漆线以达到所需的温度，特别是在汽车的厚的和内部结构元件中。烤漆热处理是困难的，特别是对于内部汽车面板，因为外部面板用作隔热罩，导致机动车车身的不同零件的不均匀硬化。例如，在通常的烤漆循环期间，可将外部面板暴露于170℃至185℃的温度约20分钟，这导致其“烘烤”硬化。然而，在类似的烤漆循环中，将组装的汽车车身中的地板面板暴露于仅130℃至160℃的温度下10分钟至15分钟，这不会导致明显的硬化。虽然有效，但PFHT效率低下。例如，可能需要在约225℃下进行约30分钟的热处理以通过PFHT在面板中获得完全T6回火。PFHT导致高能量成本且耗时，并且需要对生产线进行昂贵的修改。换言之，PFHT显著地增加了成本并延长了机动车生产周期。
技术实现思路
本专利技术提供了铝合金制品以及相关产品和工艺，其可在运输工业或其它工业中用于生产铝合金零件如汽车面板。更通常地，本专利技术的产品和工艺可用于制造用在多种机械和机构中的铝零件。本专利技术所涵盖的实施例由权利要求书限定，而不是本
技术实现思路
。本
技术实现思路
是对本专利技术的多个方面的高度概述，并且介绍了在下面的详细描述部分中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在确定所要求保护的主题的关键或本质特征，也不旨在单独地使用以确定所要求保护的主题的范围。应通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每个权利要求来理解所述主题。如本文中所使用的，术语“专利技术”、“本专利技术(theinvention)”、“此专利技术(thisinvention)”和“当前专利技术(thepresentinvention)”旨在广泛地指代本专利申请和以下权利要求的所有主题。包含这些术语的声明并不限制本文所描述的主题或限制以下专利权利要求的含义或范围。公开了用于由可热处理的、可时效硬化的铝合金如2xxx、6xxx和7xxx铝合金生产的铝合金制品的改进的热处理工艺。本文所公开的热处理工艺，例如，通过增加其强度改善了所处理的铝合金制品的机械特性。与目前在汽车工业中用于热处理铝面板的工艺(如PFHT)相比，改进的热处理工艺显著地更短时并且使用非常快的加热速率。改进的热处理工艺可以在预老化或非预老化的合金上进行。可以将所公开的热处理工艺有效地合并到机动车零件(如汽车铝合金面板)的生产工艺中，并且可有利地在汽车生产周期中替代PFHT。同时，通过改进的热处理工艺处理的铝合金制品能够达到与通过使用PFHT所达到的强度特性相当的强度特性。可以将所公开的热处理工艺(可称为“冲击热处理”)容易地合并到用于制造压制的铝面板的现有汽车生产线中。例如，可以将冲击热处理站合并到汽车面板生产线的冲压生产线(pressline)中，以产生处于T6或T61回火的热处理的铝汽车面板。术语“T61回火”用于表示T4与T6之间的中间回火，具有比T4回火中的材料更高的屈服强度但更低的伸长率，并且具有比T6回火中更低的屈服强度但更高的伸长率。术语“T4回火”是指在没有中间分批退火和预老化的情况下生产的铝合金。此外，汽车面板可以处于T8回火。术语“T8回火”用于表示已进行固溶热处理、冷加工然后人工老化的合金。在本文所述的方法中使用的合金可以是预老化的或非预老化的。尽管其能很好地适用于汽车铝合金面板在生产过程中的热处理，但是改进的热处理工艺更适用于多种铝合金制品(如冲压或压制的铝合金制品)的热处理，以调节其机械特性，例如，增加其强度。所公开的工艺可以将冲击热处理合并到用于生产铝合金制品(如冲压的铝制品)的现有工艺和生产线中，从而以简化和经济的方式改进所述工艺和所得制品。在一些实例中，通过使用适当形状的加热工具的接触加热来加热预成型的铝制品从而实现改进的热处理工艺。在一些实例中，使预成型的铝制品经受多个冲击热处理步骤，其可以在不同的温度下进行。这样的冲击热处理步骤的组合在比常规热处理工艺更短的时间内实现了铝制品的期望的机械性能(例如，强度)。在一个实例中，在冲压步骤之后，可以使冲压的铝合金制品在两个不同的温度下经受两个或更多个不同的接触加热步骤。在另一个实例中，在冲压步骤之后，可以使冲压的铝合金制品的不同部分经受局部接触冲击加热步骤，以在铝合金制品的不同部分中获得不同的强度特性。还公开了通过改进的热处理工艺生产的铝合金制品，如机动车铝合金面板。用于制造机动车车身的所得汽车铝合金面板的使用也包括在本专利技术的范围内。一些示例性实施例如下。一个非限制性实例是用于增加由可时效硬化的、可热处理的铝合金生产的成形的铝合金制品的强度的工艺，其包括将由可时效硬化的、可热处理的铝合金生产的成形的铝合金制品的至少一部分以10℃/秒至220℃/秒的加热速率加热一次或多次至250℃至300℃的热处理温度，并将热处理温度保持60秒或更短。另一个实例是用于由可时效硬化的、可热处理的铝合金的铝合金片材生产成形的铝合金制品的工艺，所述工艺包括使铝合金片材成形以形成成形的铝合金制品，将成形的铝合金制品的至少一部分以10℃/秒至220℃/秒的加热速率加热一次或多次至250℃至300℃的热处理温度，并将热处理温度保持60秒或更短。在成形步骤中，成形可以通过冲压、压制或压制成形铝合金片材而成形。在上述实例中，可以将热处理温度保持5秒至30秒或10秒至15秒。可时效硬化的、可热处理的铝合金可以是2xxx、6xxx或7xxx系列铝合金。可时效硬化的、可热处理的铝合金可以在加热步骤之前处于T4回火和/或在加热步骤之后处于T6或T61回火。在加热步骤之后，可时效硬化的、可热处理的铝合金的屈服强度可增加至少30MPa至50MPa。加热可以是传导加热。可以通过应用一个或多个互补形状的加热模具来加热成形的铝合金制品的至少一部分。成形的铝合金制品可以作为整体或部分进行加热。例如，成形的铝合金制品的一个或多个部分可以在相同或不同的温度下进行加热。示例性工艺可以包括在两个不同温度下和/或保持不同时间段的至少两个加热步骤。例如，所述工艺可以包括在两个不同温度下的至少两个加热步骤。第二加热步骤的温度可以低于第一加热步骤的温度。在上述工艺中，成形的铝合金制品可以是机动车面板，尽管其并不是必需的。另一个实例是通过所公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备铝合金制品的方法，包括：将具有一个或多个零件的成形的铝合金制品的至少一部分以10℃/秒至220℃/秒的加热速率加热一次或多次至250℃至300℃的热处理温度；以及，将所述热处理温度维持60秒或更短的时间段，其中所述成形的铝合金制品的所述至少一部分包含可时效硬化的、可热处理的铝合金。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.08 US 62/1587271.一种用于制备铝合金制品的方法，包括：将具有一个或多个零件的成形的铝合金制品的至少一部分以10℃/秒至220℃/秒的加热速率加热一次或多次至250℃至300℃的热处理温度；以及，将所述热处理温度维持60秒或更短的时间段，其中所述成形的铝合金制品的所述至少一部分包含可时效硬化的、可热处理的铝合金。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使可时效硬化的、可热处理的铝合金的铝合金片材成形，以在加热所述成形的铝合金制品的所述至少一部分之前形成具有一个或多个零件的成形的铝合金制品。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述成形包括冲压、压制和/或压制成形所述铝合金片材。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述热处理温度维持5秒至30秒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述可时效硬化的、可热处理的铝合金是2xxx、6xxx或7xxx系列铝合金。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述可时效硬化的、可热处理的铝合金在所述加热步骤之前处于T4回火。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述可时效硬化的、可热处理的铝合金在所述加热步骤之后处于T6或T61回火。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述可时效硬化的、可热处理的铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：C巴希，A德斯波瓦，J理查德，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US