能够高度成型并且耐晶间腐蚀的铝镁合金带材转让专利

申请号 : CN201380044183.0

文献号 : CN104937120B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 亨克-扬·布林克曼奥拉夫·恩格勒纳塔莉·霍斯特尔

申请人 : 海德鲁铝业钢材有限公司

摘要 :

本发明涉及一种由AlMg铝合金组成的冷轧铝合金带及其生产方法。还提出由该铝合金带制成的相应部件,本发明目的在于设计一种单层铝合金带,其有足够耐晶间腐蚀性并有非常好的成形性,从而能制造有足够强度的大面积拉深部件,例如机动车车门内板,该目的通过由AlMg铝合金组成的铝合金带实现,该铝合金具有以下合金成分:硅≦0.2重量%,铁≦0.35重量%,铜≦0.15重量%,0.2重量%≦锰≦0.35重量%,4.1重量%≦镁≦4.5重量%,铬≦0.1重量%,锌≦0.25重量%,钛≦0.1重量%,剩余铝和不可避免的杂质单独最多0.05重量%,总合不超0.15重量%,铝合金带具有再结晶结构,结构的平均晶粒大小为15μm至30μm,优选15μm至25μm,铝合金带的最终软化退火在连续式炉中完成。

权利要求 :

1.一种由AlMg铝合金构成的冷轧的铝合金带材,其特征在于,所述铝合金具有以下合金成分:硅≦0.2重量%,

铁≦0.35重量%,

铜≦0.15重量%,

0.2重量%≦锰≦0.35重量%,

4.1重量%≦镁≦4.5重量%,

铬≦0.1重量%,

锌≦0.25重量%,

钛≦0.1重量%,

剩余铝和多种不可避免的杂质,所述杂质的含量单独最多不超过0.05重量%,其总合不超过0.15重量%,其中,所述铝合金带材具有再结晶结构,所述结构的平均晶粒大小为15μm至25μm之间,并且对所述铝合金带材的最终软化退火在连续式炉中完成。

2.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,所述铝合金额外地具有一种或多种如下限定的合金成分含量:

0.03重量%≦硅≦0.10重量%,铜≦0.1%,

铬≦0.05重量%,

锌≦0.05重量%,

0.01重量%≦钛≦0.05重量%。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金带材,其特征在于,所述铝合金额外地具有一种或多种如下限定的合金成分:铬≦0.02重量%,

锌≦0.02重量%。

4.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,铁含量为0.10重量%至0.25重量%。

5.根据权利要求4所述的铝合金带材,其特征在于,铁含量为0.10重量%至0.2重量%。

6.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,锰含量为0.20重量%至0.30重量%。

7.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,镁含量为4.2重量%至4.4重量%。

8.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,所述铝合金带材具有0.5mm至4mm的厚度。

9.根据权利要求1所述的铝合金带材,其特征在于,所述铝合金带材在柔软状态下具有至少110MPa的屈服极限Rp0.2以及至少为255MPa的抗拉强度Rm。

10.一种用于生产根据权利要求1至9中任意一项所述的铝合金带材的方法,所述方法包含以下方法步骤:-铸造轧制铸块;

-以至少0.5小时的时间,在480℃到550℃使所述轧制铸块均质化;

-在280℃到500℃的温度下对所述轧制铸块热轧;

-以40%至70%的滚轧率,将所述铝合金带材冷轧至最终厚度;

-在300℃至500℃下,在连续炉内对轧制完成的铝合金带材进行软化退火。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在所述热轧步骤过后,替换性地进行以下方法步骤:-对热轧过的所述铝合金带材进行冷轧加工直到其达到中间厚度,这样来确定所述中间厚度,即,以40%到70%的最终冷轧率使其达到最终厚度,-在300℃至500℃的温度下对所述铝合金带材进行中间退火,-以40%到70%的滚轧率对所述铝合金带材进行冷轧加工使其达到所述最终厚度,-在300℃到500℃的温度下,在连续式炉内对轧制完成的所述铝合金带材进行软化退火。

12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述滚轧率是50%到60%。

13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述最终冷轧率是50%到60%。

14.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,在所述软化退火步骤后将所述铝合金带材冷却至最高100℃的温度并卷起。

15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述中间退火处理在间歇式炉或连续式炉内进行。

16.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,将所述铝合金带材冷轧至0.5mm至

4mm的最终厚度。

17.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述软化退火处理在连续式炉内以

350℃至550℃的金属温度进行10秒至5分钟。

18.一种由根据权利要求1至9中任意一项所述的铝合金带材所组成的汽车用部件。

19.根据权利要求18所述的部件,其特征在于,所述部件为汽车的车身部件或车身配件。

说明书 :

能够高度成型并且耐晶间腐蚀的铝镁合金带材

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由AlMg铝合金组成的冷轧的铝合金带材以及一种用于其生产的方法。此外还提出了由这种铝合金带材而制成的相应的部件。

背景技术

[0002] AA 5xxx类型的铝镁(AlMg)合金以片或板材或带材的形式使用于船、汽车、以及飞机制造中焊接或接合结构的构造。这类合金的特征在于高强度,而随着镁含量的增加这个强度也会增强。具有多于3%的镁含量,尤其具有多于4%的镁含量的AA 5xxx类型的铝镁合金,在承受升高的温度情况下,晶间腐蚀的趋向会增加。在温度为70-200℃的情况下,β-Al5Mg3相就会沿着晶界而析出,将这个相称为β粒子,并且这个相在腐蚀性的介质存在的情况下可以选择性地析出。这导致了,只要顾及到腐蚀性介质的存在,例如以湿气的形式存在的水,就特别不能在受热的区域内使用具有非常好的强度属性以及非常好的成形性的AA5182类型(Al 4.5%Mg 0.4%Mn)的铝合金。这尤其涉及到了汽车的部件,通常需要在这类部件外加以阴极电泳浸漆涂层(KTL)并且随后在烘烤过程中将其烘干,而正因为通过这个烘烤过程可能会引起常见的铝合金带材上的晶间腐蚀的敏感性。此外,必须为了在汽车领域中的使用而考虑到在部件的生产中的成型工序以及部件随后的工作负荷。
[0003] 通常会在根据ASTM G67的标准测试(NAMLT试验)中检验晶间腐蚀的易发性,其中,向测试样本加以硝酸,并且测量由于晶间腐蚀而产生的质量损失。根据ASTM G67,不耐晶间腐蚀的材料的质量损失超过15mg/cm2。
[0004] 用于汽车领域的板材,例如车门内板,需要有非常好的成形性。就此,这些需求基本由各个部件的刚度决定,而材料的强度仅仅起到次要的作用。这些部件通常经历了多个阶段的成型过程,例如像是具有一体的窗框的车门内板。
[0005] 因此,除了AlMg铝合金的腐蚀性以外,其可塑性也对这种材料的应用的可能性具有很大的影响。例如,目前熟知的材料导致了,不能够从单个的板材来拉深成汽车的侧壁板,这不仅仅使得侧壁的重新构造,也使得用于汽车侧壁部分制造的额外工序成为了必然需要。
[0006] 可以例如在拉伸试验中通过Tiefungsprüfung nach Erichsen(埃里克森杯突试验)(DIN EN ISO 20482)来测量成型行为,其中,会将冲头压在板材上,从而导致了冷成型。在冷成型的过程中,直到发生因裂缝产生而导致的负载降低,会测量冲头的力与位移。以
32mm的冲头直径以及35.4mm的模直径,本申请中所引用的SZ32拉伸测量借助于用于减少摩擦力的Teflon拉膜而实施。通过所谓的平面应变(Plane-Strain)拉深试验,利用根据DIN EN ISO 12004的Nakajima几何结构,以100mm的冲头直径来完成其它的拉深性能的测试。为此,使具有特殊几何结构的样本经受深冲试验直到出现裂缝,发生裂缝时的深度就会作为材料的可塑性的指数而使用。
[0007] 从JP 2011-052290 A中已知一种用于制成罐头盖的铝合金带材,这种带材尽管具有很小的厚度,却能够尽可能地承担负荷。就此,这种带材具有再结晶结构。
[0008] 此外,从EP 2 302 087 A1中已知由一种铝复合材料制成的汽车底盘部分,这个底盘部分具有作为外层的铝合金层。基于所使用的合金成分,这种铝复合材料的特点在于,具有高度耐腐蚀性以及其低重量的情况下的优异的强度值。
[0009] 由镁含量高的AA5xxx铝合金而制成的复合材料解决方案具有防腐蚀的外部铝合金层,但是,这一解决方案具有这样的缺陷,即,其生产过程成本高,并且在铝复合材料与其它部件接合的接合位置,例如在切边处、钻孔处以及缺口处,还是会有增高的腐蚀风险。

发明内容

[0010] 本发明因此涉及一种单层的铝材料。基于此,本发明的目的在于,提供一种单层的铝合金带材,这种铝合金带材具有足够的耐晶间腐蚀性,并且还具有很好的成形性,从而能够由此制成具有足够强度的例如汽车车门内板这样的大面积拉深部件。此外,还应该提出一种方法,利用这种方法能够生产单层的铝合金带材。最后还应该提出由根据本发明的铝合金带材所制成的部件。
[0011] 根据本发明的第一个教导,上述目的通过一种冷轧的、由AlMg铝合金组成的铝合金带材来达到,其中,这种铝合金具有以下合金成分:
[0012] 硅≤0.2重量%,
[0013] 铁≤0.35重量%,
[0014] 铜≤0.15重量%,
[0015] 0.2重量%≤锰≤0.35重量%,
[0016] 4.1重量%≤镁≤4.5重量%,
[0017] 铬≤0.1重量%,
[0018] 锌≤0.25重量%,
[0019] 钛≤0.1重量%
[0020] 剩余铝和多种不可避免的杂质,这些杂质的含量单独最多不超过0.05重量%,其总合不超过0.15重量%,其中,铝合金带材具有再结晶结构,结构的平均晶粒大小为15μm至30μm之间,优选地取值为15μm至25μm之间,并且在连续式炉中完成铝合金带材最终的软化退火。
[0021] 已证实,在AA5182类型的铝合金的规格内,存在特别的、狭窄限定的合金区间,这个区间一方面具有了足够的耐晶间腐蚀性,另一方面能够在顾及到特定的限制条件,例如平均的晶粒大小以及最终软化退火的方式情况下,同时还具有优异的成形性。尤其是平均的晶粒大小与所要求的铝合金带材的铝合金的合金成分的结合,能够实现,达到一种变形程度,这个变形程度在足够强度的情况下实现了大面积的、拉深的铝带部件的生产。尤其已证明,替代通常在箱式炉内实施的成卷退火而使用的连续式炉更加显著地提高了成形性。
[0022] 根据铝合金带材的第一种设计方案,铝合金额外地具有以下对铝合金成分含量的限制中的一个或者多个:
[0023] 0.03重量%硅≤0.10重量%,
[0024] 铜≤0.1%,优选地0.04%≤铜≤0.08%,
[0025] 铬≤0.05重量%,
[0026] 锌≤0.05重量%,
[0027] 0.01重量%≤钛≤0.05重量%。
[0028] 对于铜的含量最大为0.1重量%的限制成就了铝合金带材更好的耐晶间腐蚀性。在铜含量为0.04重量%到0.08重量%的情况下,可以实现铜对于强度的增加的贡献,不过尽管如此,却不会急剧减少其耐腐蚀性。比所给值更高含量的硅、铬、锌和钛会导致铝合金变差的成形性。在合金中存在的0.03到0.1重量%的硅成分在与给出的含量的铁和锰成分的结合下会特别地造成了相对平均分布的、紧凑的四元α-Al(Fe,Mn)Si相粒子,这种粒子会增加铝合金的强度,而不会对如变形性或者耐腐蚀性这样的其它属性造成负面的影响。
[0029] 通常在铝合金的连续铸造的过程中,会例如以Ti-Borid-Draht oder-Stangen(二硼化钛的线或条)的形式,将钛作为晶粒细化剂而加入。因此铝合金在另一种实施方式中具有至少为0.01重量%的钛成分。
[0030] 对铝合金带材的耐腐蚀性能以及成形性的另一种改良可以这样实现,即,使铝合金额外地具有以下对合金成分含量的限制的一种或多种:
[0031] 铬≤0.02重量%,
[0032] 锌≤0.02重量%
[0033] 可以证实的是,铬以其低于0.05重量%的杂质临界值的含量明显地影响了铝合金带材的成形性,并且因此仅允许其以尽可能少的含量包含在根据本发明的铝合金带材的铝合金中。锌的含量设置为低于0.05重量%的杂质临界值,从而使其不会破坏铝合金带材的总体的耐腐蚀性。
[0034] 此外,还证实,在根据AA5182类型的铝合金所容许的含量值内的铁含量与硅和锰成分结合,如上所述地,具有对成形性的影响。铁与硅和锰结合,对铝合金带材的热稳定性做出贡献,从而优选地根据下一个设计方案而使铝合金带材的铁含量为0.1重量%至0.25重量%,或者为0.10重量%至0.20重量%。
[0035] 根据铝合金带材的另一种设计方案,对于锰含量也是一样,将锰含量优选地限制在0.20重量%至0.30重量%之间,以便于达到铝合金带材最佳的成形性。
[0036] 根据铝合金带材的另一种实施方案,能够以4.2重量%至4.4重量%的镁含量来实现一种特别好的对于提供高强度、优异的耐晶间腐蚀性以及优化的成形性能的折中方案。
[0037] 为了在应用范围中保证必要的强度,根据下一种实施方式,使铝合金带材具有0.5mm至4mm的厚度。优选地使该厚度为1mm至2.5mm之间,因为铝合金带材的大多数应用领域都在这个区间内。
[0038] 最后,特别由此实现了根据本发明的铝合金带材在汽车领域内的应用范围,即,铝合金带材在柔软的状态下具有至少为110MPa的屈服极限Rp0.2以及至少为255MPa的抗拉强度Rm。已证实,具有相应屈服极限以及抗拉强度的铝合金带材特别适合于在汽车领域内的应用。
[0039] 根据本发明的第二种教导,通过一种生产铝合金带材的方法,相应于上述实施例,而这样达到前文所述的目的,即,使这种方法包含以下方法步骤:
[0040] -铸造一种轧制铸块,优选地在DC连续铸造工序中铸造;
[0041] -以至少0.5小时的时间,在480℃到550℃使轧制铸块均质化;
[0042] -在280℃到500℃的温度下对轧制铸块热轧;
[0043] -以40%至70%或者50%至60%的滚轧率,将铝合金带材冷轧至最终厚度;
[0044] -在300℃-500℃条件下,在连续式炉内对轧制完成的铝合金带材进行软化退火。
[0045] 已证实,利用给出的参数,结合所提到的铝合金成分,能够制造出具有15μm至30μm的平均晶粒大小的铝合金带材,这种带材具有足够的耐晶间腐蚀性,提供足够的强度并且此外还具有很好的变形属性,从而能够生产出大面积的、拉深的板材部件。轧制铸块的均质化的目的在于,待轧制的热轧铸块内的结构的均衡以及合金成分分布的均衡。在280℃到500℃的温度下的热轧加工实现了,热轧过程中的彻底的再结晶化,其中,通常实施热轧直至厚度为2.8mm-8mm。以40%到70%或者50%到60%的滚轧率对随后的冷轧步骤加以限制,从而在这两种情况下,都顾及了软化退火过程中铝合金带材的彻底的再结晶化。铝合金带材的滚轧率越大,其平均晶粒大小就会越小,其中,已证实,在高于70%的滚轧率的情况下,在随后的软化退火过程中会发生过小的平均晶粒大小这种情况。低于40%的滚轧率,就会在软化退火中使平均晶粒大小过大,以至于耐晶间腐蚀性会增强,然而成形性却会减少。轧制成的铝合金带材的软化退火处理在连续式炉中进行,这种连续式炉通常具有1-10℃/秒的加热速度,并且因此与对整个卷材加热的箱式炉相反,由于其快速的加热而对铝合金带材随后的结构属性有明显的影响。尤其可以确定的是,与在箱式炉内退火这个选择相比,在连续式炉内软化退火可以实现带材的优化的成型性能。
[0046] 替换性地,可以根据本方法的另一种实施方式,利用中间退火来制造铝合金带材。根据这个替换性的选项,在热轧工序后替换性地实施以下方法步骤:
[0047] -对热轧过的铝合金带材进行冷轧加工直到其达到中间厚度,这样来确定这个中间厚度,即,以40%到70%或者50%到60%的随后的冷轧程度使其达到最终厚度,[0048] -在300℃至500℃的温度下对铝合金带材进行中间退火,
[0049] -以40%至70%或50%至60%的滚轧率对铝合金带材进行冷轧加工使其达到最终厚度,
[0050] -在300℃至500℃的温度下,在连续式炉内对轧制完成的铝合金带材进行软化退火。
[0051] 铝合金带材的中间退火既可以在箱式炉也可以在连续式炉中完成。不能够确定其对成形性的影响。重要的是,在冷轧至最终厚度的情况下达到了怎样的滚轧率,以及是否在连续式炉内进行带材的软化退火处理。无关于中间退火的方式,而由此结合合金成分来确定成型性能以及耐腐蚀性能。
[0052] 为了避免软化退火后在卷曲条件下结构状态的进一步变化,根据本方法的另一种设计方案,在软化退火后将铝合金带材冷却到最高100℃的温度,优选为最高70℃的温度,并且随后将其卷起。
[0053] 如前文所述,根据本方法的另一种设计方案,在间歇式炉内或在连续式炉内进行中间退火。
[0054] 如果将铝合金带材冷轧至0.5mm-4mm的最终厚度,优选为1mm-2.5mm的最终厚度,这为典型的应用领域,尤其是汽车制造业领域提供了非常好成型能力的金属片材,能够将这种金属片材大面积拉深,并且同时提供了伴随着足够的耐晶间腐蚀性的高强度。
[0055] 软化退火优选地在连续式炉中实施,以350℃-550℃的金属温度,优选为400℃-450℃的金属温度,以10秒-5分钟的时间,优选地以20秒-1分钟的时间来完成。由此而达到了冷轧的带材的充分且彻底的再结晶,并且还以高度的工序可靠性和经济性的方式达到了非常好的成形性以及平均的晶粒大小方面的相应属性。
[0056] 最后,通过一种汽车部件来达到了上文所述的目的,这种部件由根据本发明的铝合金带材所组成。这些部件的特征在于,如上文所述的,能够将这些部件大面积拉深,并且能够提供例如这样大面积的部件用于汽车构造。此外,由于所提供的强度属性,这些部件还具有所需的刚度属性及耐腐蚀性,这些属性都是在汽车构造中所必需的。
[0057] 例如可以这样设想,将这个部件根据一种其它设计方案设计成为一种车身部件或车身配件,这种部件除了高强度需求还涉及到了耐热性。优选地,由根据本发明的铝合金带材来制造“Body-in-White-Teile”(白车身部件),例如门内板部件或者后盖内板部件。

附图说明

[0058] 在下文中,根据实施例并结合附图来对本发明进一步描述。其中:
[0059] 图1示出了一种铝合金带材的制造方法的实施例的示意流程图,
[0060] 图2a示出了根据DIN EN ISO 12004的Plane-Strain-Tiefungsmessung(平面应变拉深测量)的样本几何结构的俯视图,
[0061] 图2b示出了根据DIN EN ISO 12004的Plane-Strain-Tiefungsmessung(平面应变拉深测量)的试验装置的截面示意图,
[0062] 图3示出了在根据DIN EN ISO 20482的Erichsen Tiefungsversuch(埃里克森杯突试验)中的用于SZ32杯突测量的试验装置的截面图,
[0063] 图4示出了一种根据本发明的大面积的、拉深的板材制件的典型实施例。

具体实施方式

[0064] 图1示出了用于制造铝带材的实施例的流程。图1所示的流程图以示意图的方式,示出了根据本方法的铝合金带材的制造过程中的各个方法步骤。
[0065] 在步骤1当中,由具有以下合金成分的AlMg铝合金而铸造一种轧制铸块,例如在DC连续铸造工序中铸造:
[0066] 硅≤0.2重量%,
[0067] 铁≤0.35重量%,
[0068] 铜≤0.15重量%,
[0069] 0.2重量%≤锰≤0.35重量%,
[0070] 4.1重量%≤镁≤4.5重量%,
[0071] 铬≤0.1重量%,
[0072] 锌≤0.25重量%,
[0073] 钛≤0.1重量%
[0074] 剩余铝和多种不可避免的杂质,这些杂质的含量单独最多不超过0.05重量%,其总合不超过0.15重量%。
[0075] 接下来,在方法步骤2中对轧制铸块进行均质化处理,能够以一个或多个阶段的方式来实施这个处理过程。在均质化处理过程中,至少在0.5小时保持轧制铸块480到550℃的温度。然后在方法步骤3中,将这些轧制铸块热轧处理,其中,通常达到了280℃到500℃的温度。热轧带材的最终厚度例如为2.8至8mm。可以这样选择热轧带材的最终厚度,即,使得在热轧后仅实施冷轧步骤4,而其中,以40%到70%,优选50%到60%的滚轧率来将热轧带材的厚度减少为其最终厚度。
[0076] 随后,使冷轧为最终厚度的铝合金带材经受软化退火处理。根据本发明,在连续式炉中进行软化退火处理。在表格1中所示的实施例中,实施了具有中间退火的第二种方式。就此,根据方法步骤3对热轧后的热轧带材进行冷轧4a的处理,这个冷轧将铝合金带材冷轧至中间厚度,以这样的方式来确定这个中间厚度,即,轧制为最终厚度而所需的最终的冷轧率为40%至70%或50%至60%。在接下来的中间退火过程中,优选地使铝合金带材彻底地再结晶化。在实施例中,中间退火以400℃至450℃在连续式炉内或以330℃至380℃在箱式炉内进行。
[0077] 在图1中以方法步骤4b示出了中间退火步骤。在根据图1所示的方法步骤4c中,将中间退火的铝合金带材最后冷轧为最终厚度,其中方法步骤4c中的滚轧率为40%到70%之间,优选50%到60%之间。随后,通过软化退火而使铝合金带材再次转化为柔软的状态,其中,根据本发明地以400℃到450℃在连续式炉内实施软化退火。表格4中的对比例中的退火处理以330℃到380℃在箱式炉(KO)内进行。在不同的试验中,除了不同的铝合金以外,也设置了中间退火后的不同的滚轧率。同样地在表格1和4中给出了中间退火后的滚轧率的值。此外,也测量了软化退火的铝合金带材的平均晶粒大小。就此,根据Barker(巴克)法阳极化处理了纵切面,并且随后根据ASTM E1382在显微镜下对其测量,并通过平均的晶粒直径来确定了平均晶粒大小。
[0078] 对相应制成的铝合金带材确定其力学性能值,尤其是屈服极限Rp0.2,抗拉强度Rm,均匀延伸率Ag和延伸率A80mm,如表格2,5所示。除了根据EN 10002-1或ISO 6892所测量的铝合金带材的力学性能值以外,还以μm为单位给出了根据ASTM E1382的平均晶粒大小。此外,根据ASTM G67测量了耐晶间腐蚀性,并且是在没有额外的热处理的初始状态下(初始点0小时)。为了模拟在汽车上的使用,在腐蚀性测试之前对铝合金带材进行了不同的热处理。第一个热处理包含了铝带材在185℃温度下20分钟的存储,以便于记录KTL(阴极电泳浸漆涂层)循环。
[0079] 在另一个测量系列中,将铝合金带材额外地存储在80℃温度下200个小时或500个小时并且随后使其承受腐蚀性测试。因为铝合金带材或板材的成型处理可能额外地影响其耐腐蚀性,在另一个试验中把铝合金带材拉15%,在升高的温度下,对其进行热处理或热储存,之后使其承受根据ASTM G67的晶间腐蚀性的测试,在这个测试当中会测量其质量损失。
[0080] 表格1中给出了总共四种不同的铝合金的合金成分,这些成分都包括在AA5182类型的铝合金的成分规格内。参考合金表示了目前所用的材料,并且将其与变体1,2,和3进行对比。此外,在表格1中还有关于最终退火的方式、最终滚轧率和所测量出的以μm为单位的平均晶粒大小(晶粒直径)方面的说明。就此,变体1和2的唯一区别在于最终滚轧率,该最终滚轧率造成了其它晶粒大小的形成。因此,排除几乎一致的合金成分以外,变体2与变体1的本质区别在于在同样连续式炉的条件下,前者具有57%的最终滚轧率。其结果为,与变体1中的33μm相比,变体2具有18μm的平均晶粒大小。表格1中的带材在连续式炉内400℃到450℃的温度下保持20秒至1分钟,随后将其冷却并以低于100℃来将其卷起。如表格2内所说明的,根据相应的DIN EN ISO标准对所取的样本进行了测量。
[0081] 根据表格2明显的看出,变体1在屈服极限方面没有确实地达到110MPa,而是在对角测量中-以D标志表示-具有低于110MPa的值。相反地,在轧制方向L以及轧制方向的垂直方向Q的测量却显示出,变体1实际上达到了110MPa的屈服极限Rp0.2。参考合金以及变体2和3都明显地高于这个屈服极限的下限值。根据本发明的实施例变体2在所有拉伸方向都确实地达到了至少为110MPa的屈服极限。很明显地可以看出,具有最高的4.95重量%的镁含量的变体3达到了最高的屈服极限和抗拉强度。此外,还可以看出,变体1和2之间不同的滚轧率不仅仅明显影响到晶粒大小,而且还特别使抗拉强度提高到明显大于110MPa的值。
[0082] 尤其,根据本发明的合金变体2与参考合金相比具有更低的各向异性,这在其更低的平面各向异性的值Δr当中有所体现。就此,平面各向异性Δr定义为1/2*(rL+rQ-2rD),其中rL,rQ和rD是在纵向、横向和对角方向的r值。就此从1/4*(rL+rQ+2rD)中得出的平均r值与参考材料基本没有区别。
[0083] 在表格3中示出了,涉及到耐晶间腐蚀性方面的测量值。这里示出了,根据本发明的变体2与参考合金的测量值相比,尤其是在长时间负载的方面,在拉伸状态和非拉伸状态下,都具有能够与之比较的值。就此,变体2与参考合金几乎一致。变体3尽管具有最大的屈服极限和抗拉强度,却在腐蚀性测试当中显示出,其过高的镁含量导致了尤其是在长时间测试中的过大的质量损失,长时间测试除了短时间的在185℃的20分钟的温度周期以外还额外地包含了在80℃的200小时的长时间负载。
[0084] 涉及到在表格3中的成形性的测量值,显示出了,尤其是变体2在SZ32的冲压试验当中以及在Plane-Strain(平面应变)拉深试验中的伸展性都优于参考合金。与参考铝合金带材相比,根据变体2所制的铝合金带材的明显改良的成形性能显示出,即使减少镁含量的情况下,可以达到与参考合金同样值的屈服极限和抗拉强度,而不会造成耐晶间腐蚀性方面的巨大损失。这尤其在根据ASTM G67的NAML试验中完成的质量损失测量中得到了证实。利用变体2可以很明显地在Tiefungsversuch nach Erichsen(埃里克森杯突试验)和Plane-Strain-Tiefungsversuch(平面应变拉深试验)中分别测量出7%和10%的拉深性能的改进,这个改进显示了根据本发明的铝合金带材的额外的成形可能性。为了生产拉深的、大面积的板型部件,例如汽车的门内板,可以对这个额外的成形可能性加以利用。
[0085] 下面,简短地说明用于根据DIN EN ISO 20482而进行的“Tiefung SZ32”(SZ杯突测量)试验,以及用于根据DIN EN ISO 12004以Nakajima几何结构进行的Plane-Strain-Tiefungsversuch(平面应变拉深试验)的试验装置。
[0086] 在图2a中示出了试验件1的几何结构。从圆形的金属片中这样地将合适裁剪的试验件1裁切下来,即,其腹板4具有100mm的宽度并且裁切部的半径2为20mm。以100mm的尺寸3表示出了冲头直径。图2b示出了张紧在两个压紧装置5,6之间的试验件1。试验件1放置在接收部8上,并且通过压紧装置5,6压紧在支架上,利用具有半径为100mm的半球形尖端的冲头7,将试验件以箭头方向拉深。压紧装置额外地在朝向支架8的一侧具有5或10mm的入口半径。在变形过程中测量实施拉伸试验所用的力,并且表示了裂缝形成的负载骤降会促使对相应冲头深度的测量。
[0087] 根据埃里克森(Erichsen)的“SZ32杯突试验”(Tiefung SZ32)具有类似的装置设置,不过却没有使用合适裁剪的试验件。就此仅仅将试验件9保持在压紧装置10和接收部11之间,并且以冲头12对其施加拉力,直到能够同样地测量到拉力的负载下降。随后,同样地测量冲头的相应位置。在图3中所示的模的开口为35.4mm,冲头头部直径为32mm,即,冲头半径为16mm。为了减小在SZ32拉深试验中的摩擦力而额外地使用到Teflon拉膜。
[0088] 在表格4和5中建立了其它的实施例及对比例,并对于力学性能方面以及耐晶间腐蚀性方面进行了测量。可以看出的是,使用连续式炉并结合特别选定的晶粒大小15μm-30μm-优选为15μm-25μm-的组合会带来耐晶间腐蚀性与力学测试值之间很好的折中效果。因此,例如根据本发明的实施例3,4,7和11具有足够的耐晶间腐蚀性,并且还具有在汽车领域的使用所必要的力学测试值Rp0.2和Rm,从而使其很理想地适合于供给大面积的、拉深的部件的生产。
[0089] 在图4中以车门内板的形式举例示出了一种相应的“Body-in-White-Teil”(白车身部件),通过使用根据本发明的铝合金带材能够从单个的拉深的金属板制造出这个部件。就此,带材的厚度优选为1.0-2.5mm。此外,也可以设想其它的以金属壳构造的汽车部件,例如后盖内板、发动机罩以及汽车结构部件,这些部件都对成形性以及晶间腐蚀方面有很高的需求。
[0090]
[0091] 表1
[0092]
[0093] 表2
[0094]
[0095] 表3
[0096]
[0097] 表4
[0098]
[0099] 表5