铝合金板的制造方法技术

对连铸和轧制态铝合金板（含Ｍｇ量３～６ｗｔ％）进行如下处理可使其具有增强的应力腐蚀断裂抗力和改善的形状稳定性：退火，应变校正，在２４０℃～３４０℃之间的某一给定温度加热并保温１小时或更长时间，缓慢冷却。该缓慢冷却处理是在选自预定冷却区间的某一冷速下进行的，该预定冷却区间与预定的温度区间Ｓ相对应，该预定温度区间Ｓ在附图中是以斜线的封闭形式表示。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及Al-Mg合金板的制造方法，该Al-Mg合金板可提供更好的应力腐蚀断裂抗力并在冲压后具有改良的形状稳定性。现有技术同钢板相比，铝合金板重量轻并具有好的成形性，因而，现今它们已取代钢板作为机动车辆车身用板、骨架结构、船舶构件等。因具有高强度和良好的成形性，已提出一种Al-Mg系合金(JIS型5000系列)典型用作上述的铝合金板。然而，该Al-Mg合金存在这样的问题变形后在经过长时间间隔时，倾向于以薄膜形式在其晶界处择优地析出β相(Al2Mg3)，从而引起应力腐蚀断裂。已发现各种方法以解决这个问题，例如，日本未审专利公开No.4-187748公开了一种汽车用高应力腐蚀断裂抗力，该方法包括如下过程扩散退火(均匀化)铝合金铸锭(含Mg量3.5～5.5wt％)，热轧并接着冷轧该铸锭，退火所得到的板，不再继续冷轧，将退火态铝板在150～230℃保温0.5～24小时。为提高Al-Mg系合金板变形后的形状保持能力，即它的形状稳定性，需要使些类板的弹性极限应力(或0.2％屈服强度)变得尽可能低。为达到这种目的，日本已审专利公报No.6-68146提出了一种方法，该现有技术方法包括冷轧热轧态板或连板坯(含Mg量为2～6wt％的Al-Mg系合金)，再结晶，采用快速加热和快速冷却方法对冷轧板进行淬火和固溶热处理，随后对所得到的板进行退火和校正处理。在此方法中，当校正后的加热温度预先设置在60～200℃范围内时，加热和冷却应在4×10-3℃/秒或更高的速率下进行，在加热温度为200～360℃情况下，加热和冷却需在1.225×10-3T-0.241℃/秒或更高的速率下进行，此处T表示加热温度，这个定义适于下述情况。换句话说，在加热温度为60～160℃情况下，热处理进行105秒或更短；在加热温度为160～175℃情况下，热处理进行-5.33×105T+9.5×105秒或更短；在加热温度为175～290℃情况下，热处理进行-1.65×10T+4.89×104秒或更短；在加热温度为290～360℃情况下，热处理进行-7.14T+3.07×103秒或更短。采用上述方法，可生产出适合汽车用的具有高强度和良好成形性的铝合金板。然而，采用上述方法由连铸和轧制得到的Al-Mg系合金板具有以下不足之处当热处理时，该板不能获得足够的应力腐蚀断裂抗力，而且屈服强度的降低也不够。本专利技术描述从上述现有技术的不足之处考虑，本专利技术提供一种，该板通过连铸和轧制制造而成，具有良好的应力下应力腐蚀断裂抗力及形状稳定性。通过旨在解决那些现有技术存在的问题并形成本专利技术的研究，本专利技术人发现，同Al-Mg系合金板传统制造方法截然不同的是，由连铸和轧制制造而成的Al-Mg系合金板可在迄今更高的温度下得以稳定化，然后在迄今更慢的冷速下进行冷却，结果铝合金板的应力腐蚀断裂抗力可得以增强，弹性极限应力得以降低，冲压后的形状稳定性得以提高。换句话说，连铸和轧制的Al-Mg系铝合金板不进行均匀化处理，这样会使Mg产生明显程度的偏析。这意味着通过本领域公知的加热温度和冷却速度的处理，使对应力腐蚀断裂的敏感性相反地得以有害的加大，更具体地说，Mg估计会在应力腐蚀断裂可能发生的明显偏析区域沿相邻的晶界以β相形式连续地析出，这个问题可通过采用本专利技术人以上发现的方法加以消除，即，使β相在含Mg量较低的及经连铸和轧制而成的Al-Mg合金板中不连续地析出，这种特定的方法可得到高的应力腐蚀断裂抗力，低的弹性极限应力及冲压后良好的形状稳定性。依据本专利技术，提供一种，该板具有增强的应力腐蚀断裂抗力和改善的形状稳定性。该方法包括退火一种连铸和轧制态铝合金(含Mg量为3～6wt％)板；应变校正(strain-correcting)该退火态铝合金板；在选自预定温度区间的某温度下对校正后的铝合金板进行加热，该预定的温度区间按下述方式进行确定以热处理温度(℃)为横坐标轴；冷却速率(℃/秒)为纵坐标轴建立长方形坐标系(rectangular ordinatesystem)，在该坐标系中，分别以下列坐标点对连接四条直线(240，5.0×10-3)和(340，2.5×10-3)、(240，1.0×10-3)和(340，1.0×10-3)、(240，5.0×10-3)和(340，1.0×10-3)、(340，2.5×10-3)和(340，1.0×10-3)，这四条直线所包围的加热温度范围即是该预定温度区间；将所得到的铝合金板保温1小时或更长；随后将其以与预定温度区间相对应的冷却速率冷却下来。附图简述附图说明图1是表示最终热处理所用的稳定化温度与冷却速率之间的限定区域示意图。本专利技术最佳实施方式适宜本专利技术的铝合金是含Mg 3～6wt％的Al-Mg系合金。至少3wt％的Mg含量有助于得到高强度和足够的冲压成形性，Mg含量低于3wt％将不足以有效地获得上述效果。反之，Mg含量超过6wt％会使板的强度过高，难于对其进行轧制、弯曲之类的变形，还会使铝合金板对应力腐蚀断裂敏感，并且最终难以保持成品板长时间质量稳定，还会最终降低其形状稳定性。因此，Mg含量应3～6wt％，优选5.5wt％或更少，更优选5wt％或更少。上述连铸和轧制板是通过将熔融铝合金(含Mg量3～6wt％)连铸成板坯，接着立即将所得板坯轧制至给定的板厚而成的。对该连铸和轧制态铝合金板进行退火以使之软化，接着，进行应变校正。就此阶段所获得的板而言，为充分改善应力腐蚀断裂抗力和形状稳定性，随后以一定方式进行加热和保温处理以及随后的缓冷处理以使所述板中偏析的Mg沿晶界以颗粒形式作为β相充分析出。上述加热和保温处理是通过在240～340℃间的温度加热并在此温度保温1小时或长时间而实现的。加热和保温处理以及随后的缓慢冷却处理保证在连铸过程中偏析的Mg确实以颗粒形式沿晶界析出。这两种处理方式不仅可提供低的弹性极限应力和最小的应力腐蚀断裂敏感性，而且可以以经济的方式得到良好的形状稳定性。上述缓冷处理是以选自预定冷却区间的某一冷速进行的，该冷却区间与预定的加热和保温温度区间相对应。该加热和保温温度区间按下述方式进行确定以温度(℃)为横坐标轴，冷却速率(℃/秒)为纵坐标轴建立长方形坐标系，在该坐标系中，分别以下列坐标点对连接四条直线(240，5.0×10-3)和(340，2.5×10-3)、(240，1.0×10-3)和(340，1.0×10-3)、(240，5.0×10-3)和(240，1.0×10-3)、(340，2.5×10-3)和(340，1.0×10-3)，这四条直线所包围的加热温度范围即是上述的加热和保温温度区间。在实施本专利技术的方法过程中，需要时可在铝合金中加入除Mg外的其它合金元素。在需要更高强度的情况下，可加入一种或多种选自Cu、Fe、Mn、Zn、Cr、Zr和V中的合金元素，其各自加入量为约0.1～2wt％。连铸过程中裂纹的产生可通过在铝合金中加入低于0.1wt％的Ti或混合加入低于0.1wt％的Ti和低于0.05wt％的B加以避免。当由铝合金制备熔融合金液时，允许铝重熔锭或回收废料中有不纯杂质元素，只要它们的含量在JIS型5000系列通常限定的范围之内。下而参考一个生产铝合金板的优选实施方案详细地说明本专利技术。在这个方案中，铝合金板的制造步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造铝合金板的方法，该铝合金板在应力下具有增强的应力腐蚀断裂抗力及改善的形状稳定性，该方法包括：退火连铸和轧制态铝合金板（含Ｍｇ量３～６ｗｔ％）；应变校正该退火态板；在选自预定温度区间的某温度下对校正后的铝合金板进行加热，该预定温度区间按下述方式确定：以热处理温度（℃）为横坐标轴，冷却速率（℃／秒）为纵坐标轴建立长方形坐标系，在该坐标系中，分别以下列坐标点对连接四条直线：（２４０，５．０×１０↑［－３］）和（３４０，２．５×１０↑［－３］）之间；（２４０，１．０×１０↑［－３］）和（３４０，１．０×１０↑［－３］）之间；（２４０，５．０×１０↑［－３］）和（２４０，１．０×１０↑［－３］）之间；（３４０，２．５×１０↑［－３］）和（３４０，１．０×１０↑［－３］）之间，这四条直线所包围的加热温度区域即是预定温度区间；将所得到的铝合金板保温１小时或更长时间；随后将其以与预定温度区间相对应的冷却速率冷却下来。

【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：森山武，P维克利夫，DJ洛伊德，林登，安永晋拓，赵丕植，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，阿尔肯国际有限公司，本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]