[发明专利]用于使硬化铝合金温成形的方法

说明书

描述用于使硬化的可热处理、可时效硬化的铝合金，例如硬化的2XXX、6XXX和7XXX铝合金或者由此类合金制成的制品，包括铝合金薄板，成形的方法。所述方法涉及在成形步骤之前和/或与成形步骤同时地对呈薄板或坯件形式的所述制品进行加热。在一些实例中，以在约3℃/s至200℃/s范围内的指定的加热速率，例如3℃/s至90℃/s或90℃/s至150℃/s，将所述合金加热到在125℃至425℃范围内的指定温度。所述温度与所述加热速率的这种组合可以形成制品特性的有利组合。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2015年10月8日提交的美国临时专利申请序列号62/239,008的优先权和申请权益，所述临时专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及铝合金领域和相关领域。

背景技术

铝合金将低密度与结构强度和耐撞性相结合，这使得它们对于机动车行业中的结构零件和车身零件的生产具有吸引力。然而，与拉伸级别钢相比，铝合金的成形性较低。在一些情况下，铝合金的相对较低的成形性会导致难以获得良好的零件设计，并且会引起因裂缝或起皱因而造成失效。因为铝合金在高温下显示出增强的成形性，所以在机动车行业中利用铝合金薄板的温成形来克服这些问题。通常，温成形是在高温下使金属变形的加工方法。温成形可以使金属的展性最大化，但也会引起其自身的问题。在一些情况下，加热可能会对铝合金薄板的机械特性造成负面影响。被加热的铝合金薄板在冲压操作期间可显示降低的强度，并且在合金薄板冷却后降低的强度特性可能继续存在。铝合金薄板的加热也会导致在冲压操作期间铝合金零件的减薄率增加。铝合金薄板或零件也可能会经历其冶金状态下的不良变化。例如，铝合金的加热促进在合金内部的析出和溶解过程，这可能会导致再结晶和晶粒长大，使得合金的结构产生变化并且对其机械特性造成负面影响。已知上述方法发生于硬化的铝合金，例如处于T6或T61回火状态的6XXX系合金，从而导致强度特性下降。

常常用于生产机动车覆盖件的、可热处理、可时效硬化的铝合金，例如2XXX、6XXX以及7XXX铝合金，通常以处于韧性T4回火状态的铝薄板的形式提供给制造商，从而使制造商能够通过冲压或压制而生产所需的汽车覆盖件。为了生产符合所需强度规范的功能性机动车零件，通常在生产后对由处于T4回火状态的铝合金所生产的零件进行热处理，接着自然或人工地时效硬化，以提高它们的强度。例如，可在高温下使6XXX铝合金人工时效，从而将铝合金转变成T6或T61回火状态。硬化的铝合金具有降低的成形性，这对制造商使铝合金成形的能力造成负面影响。理想的是改善这些合金的成形性，例如通过提高它们的温度而不对它们的结构和机械特性造成负面影响。

因此，铝合金零件的制造商需要改进的用于硬化铝合金，例如处于T6或T61回火状态的合金，的温成形方法来生产他们制造零件所用的铝。

发明内容

本发明所涵盖的实施例是由权利要求所限定，而不是由本发明内容所限定。本发明内容是对本发明的各个方面的高度概述，并且引入在下面的具体实施方式章节中作进一步描述的部分概念。本发明内容并非旨在确定要求保护的主题的重要或基本特征，也并不旨在单独地用于确定要求保护的主题的范围。应当通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有的附图和每一权利要求来理解所述主题。

公开了用于使可时效硬化的铝合金成形的方法。所公开的方法可以允许在所公开加热参数下进行热处理以增强铝合金的成形性，同时保持合金的适当的强度特性。本文中所公开的方法也可以限制在冲压期间铝合金零件的减薄率。