辊轧成形高强度铝合金的方法和使用该方法的辊轧成形产品技术

本发明专利技术涉及辊轧成形高强度铝合金的方法和使用该方法的辊轧成形产品。具体地,本发明专利技术提供一种通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，所述方法包括：压制铝合金板使得在其横截面中开始变形；通过完成变形来形成具有至少一个弯曲部分的方形棒，以及在形成所述方形棒之前对弯曲部分进行部分热处理。

Roll forming method for high strength aluminum alloy and roll forming product using this method

The invention relates to a method for roll forming high strength aluminum alloy and a roll forming product using the method. In particular, the present invention provides a method of forming an aluminum alloy by processing an aluminum alloy plate to form a square rod. The method includes: pressing the aluminum alloy plate to make a deformation in the cross section; forming a square rod with at least one bending part by the completion of the deformation, and before forming the square rod. The bending part is partially heat treated.

【技术实现步骤摘要】
辊轧成形高强度铝合金的方法和使用该方法的辊轧成形产品相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月19日提交的韩国专利申请第10-2016-0173538号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
示例性的本专利技术涉及辊轧成形高强度铝合金的方法和使用该方法的辊轧成形产品，更具体地涉及局部软化和辊轧成形高强度铝合金的方法，其构造成在成形工艺中通过在应力集中的弯曲部分上进行局部热处理工艺来提高合金的成形性，以及通过去除弯曲部分中的内部残余应力来改善耐应力腐蚀开裂性，本专利技术还涉及使用该方法的辊轧成形产品。
技术介绍
铝合金根据其合金元素通常表示为1000至8000系列的四位数。铝合金的强度由合金元素决定。包括铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)和硅(Si)的合金元素随着铝合金温度的升高而具有增加的溶解度。因此，合金元素可以通过热处理和溶液处理而沉淀和硬化。在这种情况下，将添加有合金元素的铝合金称为热处理铝合金。7000系列铝合金是Al-Zn-(Mg和/或Cu)合金，其是包括以Zn为主要成分，添加有Mg的高强度热处理合金。特别地，Al7075合金在铝材料中具有最高的强度，即550MPa的抗拉强度。然而，由于在冷成形工艺中具有高强度，并且由于残余应力而具有非常低的抗应力腐蚀开裂性，所以存在铝合金缺乏期望的成形性的问题。由于应力腐蚀开裂，即使使用7000系列铝合金，航空器产品也是通过切割块状材料而不是成型工艺(包括压制)来进行制造。公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各种示例性实施方案旨在提供局部软化和辊轧成形高强度铝合金的方法，其构造成在成形工艺中通过在应力集中的弯曲部分上进行局部热处理工艺来提高合金的成形性，以及通过去除弯曲部分中的残余应力来改善耐应力腐蚀开裂性，本专利技术的各种示例性实施方案还旨在提供使用该方法的辊轧成形产品。本专利技术的其他目的和优点可以通过如下说明书而理解，并通过参考本专利技术的示例性实施方案而变得明显。另外，对于本专利技术所属领域技术人员来说显而易见的是本专利技术的目的和优点可以通过所要求保护的手段及其组合来实现。根据本专利技术的各种示例性实施方案，辊轧成形高强度铝合金的方法包括：加工铝合金板以形成方形棒，压制所述铝合金板使得在其横截面中开始变形，以及通过完成变形工艺来形成具有至少一个弯曲部分的方形棒，其中所述方法还可以包括在形成方形棒之前对弯曲部分进行部分热处理。热处理可以通过使用激光辐照弯曲部分达预定时间段来进行。热处理可以通过在350至400℃的温度下加热弯曲部分来进行。铝合金可以为7000系列铝合金。根据本专利技术的各种示例性实施方案，一种高强度铝合金的辊轧成形产品，所述辊轧成形产品包括铝合金并且具有在其上形成的弯曲部分，所述辊轧成形产品通过在弯曲部分上进行部分热处理以去除在成形工艺期间在弯曲部分中部分产生的残余应力而形成。热处理可以通过使用激光辐照弯曲部分达预定时间段来进行。热处理可以通过在350至400℃的温度下加热弯曲部分来进行。铝合金可以为7000系列铝合金。产品可以构造成使得其微结构包括倾斜角等于或大于2°且小于15°的小角度晶界的比例等于或小于21％。所述产品可以是用于车辆的缓冲梁。本专利技术的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本专利技术的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。附图说明图1是示意性地表示根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法的图；图2A是示意性地表示根据本专利技术示例性实施方案的高强度铝合金的辊轧成形产品和产品的弯曲部分的图；图2B是沿着图2A中的线A-A′所呈现的横截面图；图3是表示根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法中根据热处理温度的真应变的变化的图；图4是表示根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法中根据热处理温度的强度变化的图；图5是表示根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法中根据热处理温度的小角度晶界比例的变化的图；图6示出根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法中根据热处理温度的应力腐蚀开裂的结果；以及图7A和图7B示出根据本专利技术示例性实施方案的高强度铝合金的辊轧成形产品和产品的弯曲部分中的根据热处理温度的横截面部分上的裂纹的发生率，其中图7A的成形温度为300℃，圆圈所示为弯曲部分中出现的裂纹，图7B的成形温度为350℃，弯曲部分未出现裂纹。应了解，附图并不必须按比例绘制，其示出了某种程度上经过简化了的本专利技术的基本原理的各个特征。在此所公开的本专利技术的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。在这些图形中，附图标记在贯穿附图的多幅图形中指代本专利技术的同样的或等同的部件。具体实施方式现在将详细提及本专利技术的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施方案结合加以描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。在描述本专利技术的示例性实施方案之前，本专利技术的各个方面旨在在7000系列铝合金板的辊轧成形过程中，对弯曲部分提供应力消除和成形性改善。通常地，在7000系列铝合金上以约490至530℃的温度进行固溶热处理之后形成包含Cu、Mg和Si的合金元素的溶液，将7000系列铝合金快速冷却至室温，获得过饱和固溶体。如此，通过对过饱和固溶体进行人工或自然老化处理来沉淀第二相，其中7000系列铝合金具有最大强度。然而，7000系列铝合金由于具有高强度而缺乏成形性，并且由于在成形工艺中在合金部分中产生内部应力而易于产生应力腐蚀开裂(SCC)。应力腐蚀开裂是在特定的腐蚀环境下对特定的材料施加拉伸应力时裂纹产生并蔓延的现象，所述现象在同时满足腐蚀环境、敏感合金和应力的条件时发生。特别地，已知当高强度7000系列铝合金(Al-Zn-Mg-Cu)中的元素Cu形成包含MgCu2或AlMgCu2的金属间化合物时发生应力腐蚀开裂，并且在腐蚀环境中引起点蚀。本专利技术旨在通过减轻上述三个条件中的应力条件来防止应力腐蚀开裂，并且其方法将在后面进行描述。图1是示意性地表示根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法的图。参考图1，根据本专利技术示例性实施方案的辊轧成形高强度铝合金的方法是对铝合金板200进行加工以形成方形棒的辊轧成形方法，并且包括压制板200的步骤，其中在其横截面中开始变形，以及通过完成变形工艺形成具有至少一个弯曲部分410的方形棒的步骤。在这种情况下，该方法可以进一步包括在形成具有预定形状的方形棒之前以及在板200弯曲之后仅在通过弯曲板200形成的弯曲部分410处进行部分热处理210的步骤，其中在其横截面中开始变形。辊轧铝合金的方法连续地进行，其中轧制板200具有恒定的厚度并且在上下辊310和320之间穿过以具有预定的形状。然而，当板200以所需的角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，所述方法包括：压制铝合金板使得在其横截面中开始变形；通过完成变形来形成具有至少一个弯曲部分的方形棒，以及在形成所述方形棒之前对弯曲部分进行部分热处理。

【技术特征摘要】
2016.12.19 KR 10-2016-01735381.一种通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，所述方法包括：压制铝合金板使得在其横截面中开始变形；通过完成变形来形成具有至少一个弯曲部分的方形棒，以及在形成所述方形棒之前对弯曲部分进行部分热处理。2.根据权利要求1所述的通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，其中，热处理通过在350至400℃的温度下加热弯曲部分来进行。3.根据权利要求1所述的通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，其中，热处理是通过使用激光辐照弯曲部分达预定的时间段来进行。4.根据权利要求1所述的通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，其中，热处理是通过使用激光辐照弯曲部分达预定的时间段并在350至400℃的温度下加热弯曲部分来进行。5.根据权利要求1所述的通过加工铝合金板以形成方形棒来辊轧成形铝合金的方法，其中，铝合金为7XXX系列铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奎焕，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR