[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Aluminium-Verbundwalzblechprodukt, vorzugsweise in der Form eines Fahrzeugkarosserieblechs oder eines Fahrzeugrohbauteils, wobei eine Plattierungsschicht auf wenigstens einer Seite eines Kernmaterials aufgebracht ist bzw. wird.
[0002] Wie dies nachfolgend erkannt werden wird, beziehen sich, ausser es ist anders angegeben, Aluminiumlegierungsbezeichnungen und Temperbezeichnungen auf die Aluminum Association Bezeichnungen in Aluminum Standards and Data and the Registration Records, wie sie durch die Aluminum Association 2009 veröffentlicht wurden.
[0003] Für jegliche Beschreibung von Legierungszusammensetzungen oder bevorzugten Legierungszusammensetzungen sind alle Bezugnahmen auf Prozentsätze Gewichtsprozent, ausser es ist anders angegeben.
[0004] In der Herstellung von Fahrzeugen wurden insbesondere Aluminiumlegierungen der AA5xxx- und AA6xxx-Serie Legierungen, wie AA5051, AA5182, AA5454, AA5754, AA6009, AA6016, AA6022 und AA6111 verwendet, um Karosseriepaneele bzw. -platten herzustellen, während die eine Last tragenden bzw. aufnehmenden strukturellen bzw. Konstruktionsteile, wie Türträger und Säulenverstärkungen, üblicherweise aus Stahl aufgrund seiner höheren Festigkeit hergestellt werden. Beispielsweise wird die B-Säulen-Verstärkung, welche eine wichtige Rolle beim Schützen der Insassen eines Fahrzeugs in einem Seitenaufprallunfall spielt, gegenwärtig aus einem Stahl ultrahoher Festigkeit, beispielsweise Bor-Stahl hergestellt. Eine derartige B-Säule wird aus einem gewalzten Stahlblech in einem Heiss- bzw. Warm-Pressvorgang hergestellt.
[0005] Es besteht ein zunehmendes Interesse innerhalb der: Kraftfahrzeugindustrie, 7xxx-Serie Aluminiumlegierungen für: strukturelle bzw. Konstruktionsteile und für abgehängte bzw. Aufhängungsteile zu verwenden. Verglichen mit den 6xxx- und 5xxx-Serie Legierungen können die 7xxx-Serie Legierungen, eine beträchtlich höhere mechanische Festigkeit aufweisen. Dieses höhere Niveau an Festigkeit bzw. Stärke bietet Gewichtseinsparungsmöglichkeiten gegenüber Komponenten, welche gegenwärtig aus Stahl hergestellt sind. Jedoch ist ein Nachteil der 7xxx-Serie Legierungen, dass ihre Oberflächeneigenschaften diese Legierungen schwierig zu Phosphatieren machen, welches eine übliche Vorbehandlung von Metalloberflächen vor einem Aufbringen einer Schicht oder Färb- bzw. Lackschicht ist.
[0006] Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Aluminium-Verbundblechprodukt der oben erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, und welches vorzugsweise für eine Verwendung als ein Fahrzeugblech ausgebildet ist.
[0007] Diese und andere Ziele und weitere Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung betreffend ein Aluminium-Verbundwalzblechprodukt erfüllt oder übertroffen, umfassend ein Kernmaterial und ein Plattierungsschichtmaterial, welches auf wenigstens einer Seite des Kernmaterials aufgebracht ist bzw. wird, wobei das Plattierungsschichtmaterial eine innere Oberfläche und eine äussere Oberfläche aufweist und wobei die innere Oberfläche zu dem Kernmaterial gerichtet ist, und wobei das Kernmaterial aus einer Aluminiumlegierung besteht, gewählt aus den AA7xxx-Serie Legierungen, und wobei das Plattierungsschichtmaterial aus einer AA5xxx-Serie Legierung besteht, welche mehr als 3,8% Mg enthält, und vorzugsweise weniger als 7%, und bevorzugter weniger als 5,9%. Das Aluminium-Verbundwalzblechprodukt ist vorzugsweise in der Form eines Fahrzeugkarosserieblechs.
[0008] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine Verbundstruktur zur Verfügung gestellt, welche aus einer AA7xxx-Serie Aluminiumlegierung hergestellt ist, welche die erforderliche hohe Festigkeit der Struktur verleiht, wobei in dem Kern an wenigstens einer Seite eine Plattierung bzw. Beschichtung vorgesehen ist, welche verbesserte Oberflächeneigenschaften bietet. Mit der Anwendung bzw. Aufbringung der Plattierungsschicht werden insbesondere die Merkmale für die Vorbehandlung, wie ein Phosphatieren, eine Passivierung oder alternative Prozesse, wie sie bei OEM' s verwendet werden, verbessert. Aluminiumlegierungen der AA5xxx-Serie sind der Fahrzeugindustrie bekannt und ein Vorsehen bzw.
Aufweisen einer AA5xxx-Serie Legierung als eine äussere Oberfläche resultiert darin, dass geringe oder keine Anpassungen für die Oberflächenbehandlung des Verbundblechprodukts im Vergleich zu Aluminiumlegierungen erforderlich sind, welche bereits für Kraftfahrzeuganwendungen in Verwendung stehen. Es gibt somit keine Probleme mit bekannten Legierungssystemen.
[0009] Ein weiterer Vorteil der Verbundstruktur ist, dass sie für ein Herstellen von Komponenten verwendet werden kann, welche einen hohen Aufprallwiderstand oder ein gutes Unfall- bzw. Zusammenstossverhalten aufweisen. Die Anwendung bzw. Aufbringung einer AA5xxx-Serie Plattierungsschicht, welche einen hohen Mg-Gehalt aufweist, resultiert in einer bevorzugten Ausbildung von weniger Sprüngen bzw. Rissen an der Oberfläche, da diese Legierungen eine gute Biegbarkeit aufweisen, während die AA7xxx-Serie Kernlegierung die erforderliche bzw. geforderte hohe Festigkeit zur Verfügung stellt.
[0010] Ein weiterer Vorteil, eine AA5xxx-Serie Legierung an der äusseren Oberfläche der Verbundstruktur aufzuweisen, ist der verbesserte Korrosionswiderstand im Vergleich zu der AA7xxx-Serie Kernlegierung. Ein weiterer Vorteil ist, dass die AA5xxx-Serie Legierung zu der Festigkeit des Verbundmaterials beiträgt.
[0011] Geeignete AA7xxx-Serie Kernlegierungen sind diejenigen, welche einen Zn-Gehalt von bis zu 9,7%, und vorzugsweise bis zu etwa 6,5%, und einen Cu-Gehalt von bis zu etwa 2,6%, und vorzugsweise bis zu etwa 2,0% aufweisen, insbesondere die AA7116, AA7020, AA7021, AA7029, AA7050, AA7075, AA7081, AA7181, AA7085, AA7003 und AA7005-Serie Legierungen, und Modifikationen davon sind für eine Anwendung als Fahrzeugblech und Fahrzeugstrukturteil geeignet, wenn sie gemäss der vorliegenden Erfindung beschichtet bzw. plattiert sind.
[0012] Das Plattierungsschichtmaterial besteht aus einer AA5xxx-Serie Legierung, welche mehr als 3,8% Mg aufweist, wobei eine bevorzugte untere Grenze 4,8% ist. Die obere Grenze ist geringer als 7%, und vorzugsweise geringer als 5,9%.
[0013] Und in einer bevorzugten Ausführungsform gibt es einen bewussten Zusatz von Zn in einem Bereich von 0,6% bis 2,8% zu dem AA5xxx-Serie Plattierungsschichtmaterial. Der bewusste Zusatz von Zn verbessert die Kompatibilität mit dem AA7xxx-Serie Kernmaterial, wenn das Verbundwalzblechprodukt hergestellt wird. Darüber hinaus verbessert der Zusatz von Zn den Korrosionswiderstand des Plattierungsschichtmate-rials. Ein weiterer Vorteil eines Zusetzens von Zn in diesen Bereichen ist, dass es eine gewisse Paintbake- bzw. Farbeinbrenn-Antwort zur Verfügung stellt, welche zu keinem Verlust an Festigkeit in der Plattierungsschicht nach einem Farbeinbrenn-Prozess führt. Der kombinierte Zusatz von hohen Niveaus an Mg und Zn stellt auch eine erhöhte Festigkeit der Plattierungsschicht zur Verfügung, und trägt somit zu der gesamten Festigkeit des Verbundblechprodukts bei.
[0014] In einer Ausführungsform besteht das Plattierungsschichtmaterial aus einer AA5xxx-Serie Legierung, welche aufweist in Gew.-% Mg 3,8% bis 7,0%, vorzugsweise 4,9% bis 5,9% Mg, Zn 0,6% bis 2,8%, Mn 0 bis 1,0%, Cu 0 bis 2,0%, vorzugsweise weniger als 0,15% Cu, optional wenigstens ein Element, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus: (Zr 0,04% bis 0,3%, Cr 0,04% bis 0,3%, Hf 0,04% bis 0,3%, Ti 0,01% bis 0,2%), Fe max. 0,3%, Si max. 0,3%, unvermeidbare Verunreinigungen, Rest Aluminium, und wobei der Bereich für den Zn-Gehalt eine Funktion des Mg-Gehalts ist gemäss:
untere Grenze des Zn-Bereichs: [Zn] = 0,34 [Mg] - 0,4, und
obere Grenze des Zn-Bereichs: [Zn] = 0,34 [Mg] + 0,4.
[0015] Das Plattierungsmaterialprodukt kann normale und/oder unvermeidbare Elemente und Verunreinigungen enthalten, typischerweise jeweils < 0,05% und gesamt < 0,2%, und der Rest wird durch Aluminium gebildet.
[0016] Das Verbundblechprodukt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann aus lediglich einem Plattierungsblech bestehen, welches an lediglich einer Seite des Kernmaterials aufgebracht bzw. angewandt ist. In einer anderen Ausführungsform wird ein Plattierungsblech an beiden Seiten des Kernmaterials aufgebracht. Als ein Resultat zeigt das Verbundblechmaterial exzellente ausgeglichene Eigenschaften, wie insbesondere Festigkeit und Formbarkeit gegenüber einer Korrosionseigenschaft, einer Dellen- bzw. Kerbwiderstandsfähigkeit und eine Bördel- bzw. Falzleistung.
[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die äussere Oberfläche des AA5000-Serie-Aluminiumplattierungsschichtmaterials frei von jeglicher weiteren metallischen Schicht bzw. Lage.
[0018] In einer Ausführungsform des Verbundblechprodukts ist bzw. wird die Kernlegierung an einer Seite mit einem Plattierungsschichtmaterial einer AA5xxx-Serie Legierung gemäss dieser Erfindung und an der anderen Seite mit einer AA4xxx-Serie Legierung, beispielsweise AA4045, versehen, um beispielsweise ein Laserschweissen oder Laserlöten bzw. -hartlöten zu erleichtern.
[0019] Obwohl die Abmessungen des Aluminiumverbundmaterials auf vielerlei Arten variiert werden können (zumeist bedingt durch die spezifische Verwendung und gegenläufige Anforderungen) weist für eine Verwendung als ein Fahrzeugblech oder Fahrzeugrohbauteil das Kernmaterial eine bevorzugte Dicke in dem Bereich von 0,5 mm bis 3,5 mm, vorzugsweise 0,7 mm bis 1, 5 mm auf. Die Plattierungsschicht oder Plattierungsschichten ist bzw. sind üblicherweise viel dünner als das Kernblech, wobei jede Plattierungsschicht etwa 2% bis 35% der gesamten Dicke des Verbundblechs beträgt bzw. darstellt. Eine Plattierungsschicht oder ein Plattierungs-blech stellt typischerweise etwa 3% bis 20% der gesamten Dicke des Verbundblechs; beispielsweise 8% oder 12% dar.
[0020] Das Verbundwalzblechprodukt gemäss dieser Erfindung kann verwendet werden, um strukturelle bzw. Konstruktionsteile aus einem AA7xxx-Serie Aluminiumlegierungsblech in der Form eines Fahrzeugstruktur- bzw. -konstruktionsteils oder eines Fahrzeugrohbauteils herzustellen. Insbesondere ein strukturelles Teil, gewählt aus der Gruppe, umfassend: Türträger, Dachträger, Seitenträger, Armaturenbrett-Abstützträger, Säulenverstärkung, Tunnel und B-Säulen-Verstärkung.
[0021] In einem weiteren Aspekt der Erfindung bezieht sie sich auf ein Fahrzeugkarosseriepaneel und auf ein Fahrzeugkonstruktionsteil, welches aus dem Fahrzeugkarosserieblech in der Form eines Verbundblechmaterials gemäss dieser Erfindung hergestellt wird.
[0022] In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumverbundblechmaterials, in welchem eine Plattierungsschicht an wenigstens einer Seite eines Kernmaterials aufgebracht bzw. angewandt wird. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst das Kernmaterial eine Aluminiumlegierung aus der definierten AA7xxx-Serie, und wobei die definierte Plattierungsschicht an dem Kernmaterial mittels eines Walzplattierens festgelegt wird, um das erforderliche metallurgische Bonden bzw. Verbinden zwischen dem Kernmaterial und der Plattierungsschicht zu erzielen.
[0023] Ein derartiges Walzplattierverfahren ist sehr wirtschaftlich und resultiert in einem sehr effektiven Verbundblechmaterial, welches die gewünschten Eigenschaften zeigt.
[0024] Selbstverständlich kann das Walzplattierverfahren durch verschiedene zusätzliche Be- bzw. Verarbeitungsschritte begleitet werden, wie beispielsweise ein Glühen zum Bestimmen der endgültigen Eigenschaften des Fahrzeugkarosserieblechs in der Form des Verbundblechmaterials.
[0025] Wenn ein derartiges Walzplattierverfahren zum Herstellen des Verbundblechmaterials gemäss der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, ist es bevorzugt, dass sowohl das Kernmaterial als auch die Plattierungsschicht einer Dickenreduktion während des Walzplattierens unterliegen bzw. ausgesetzt werden.
[0026] Beispielsweise kann das Kernmaterial anfangs ein etwa 400 mm dicker Block mit einer Plattierungsschicht von anfangs etwa 24 mm Dicke an beiden Seiten sein. Nach einem Walzplattieren ist die endgültige Dicke des Kernmaterials etwa 1 mm, während die endgültige Dicke der Plattierungsschicht beispielsweise etwa 60 [micro]m beträgt.
[0027] Es wird festgehalten, dass die ursprünglichen bzw. anfänglichen Abmessungen und abschliessenden Abmessungen des Verbundwalzprodukts sowohl durch die Eigenschaften des Walzplattierverfahrens bzw. -prozesses als auch durch die geforderten Eigenschaften des fertiggestellten Blechprodukts bestimmt werden.
[0028] Das Walzplattierverfahren kann in verschiedenen Weisen durchgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass das Walzplattierverfahren sowohl ein Heisswalzen als auch ein Kaltwalzen beinhaltet.
[0029] Darüber hinaus kann das Walzplattierverfahren ein einstufiges Verfahren oder ein mehrstufiges Verfahren sein, in welchem während aufeinanderfolgender Walzenstufen bzw. -schritte das Material in den Abmessungen verringert wird. Getrennte Walzschritte können auch durch andere Bearbeitungsschritte, beispielsweise Glühschritte, Erhitzungs bzw. Erwärmungsschritte, Abkühlschritte, etc. getrennt sein bzw. werden.
[0030] In einem anderen Aspekt der Erfindung bezieht sie sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundblechprodukts, wobei das Verfahren umfasst:
(i) ein Bereitstellen einer Plattierung auf wenigstens einer Fläche eines Kernrohlings durch ein gemeinsames Giessen, um einen beschichteten bzw. plattierten Rohling zu bilden, und
(ii) ein Walzen des plattierten Rohlings, um einen Verbundblechgegenstand herzustellen, welcher eine Kernmaterialschicht und wenigstens eine Plattierschicht bzw. -lage aufweist.
[0031] In einer Ausführungsform wird der gemeinsame Giessschritt (i) durch ein Giessen des Kernrohlings auf die Plattierungsschicht an einem Punkt durchgeführt, wo sich das Metall der Plattierungsmetallschicht auf einer Temperatur zwischen der Solidus-Temperatur und Liquidus-Temperatur des Metalls der Plattierungsmetallschicht befindet, um eine im Wesentlichen kontinuierliche metallurgische Verbindung zwischen den Metallschichten zu erzeugen. Dieses gemeinsame bzw. Co-Giessverfahren und eine Vorrichtung sind auch in der US-Patentanmeldung Nr. 2005/0 011 630 beschrieben, welche am 20. Jänner 2005 veröffentlicht wurde (wobei die Offenbarung dieser Veröffentlichung spezifisch hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird).
[0032] In einer anderen Ausführungsform wird der gemeinsame Giessschritt (i) durch ein Giessen der Plattierungsschicht in einer geschmolzenen Form auf einen festen bzw. starren Kernrohling durchgeführt, wie dies beispielsweise in der WO 2010/000 553 geoffenbart ist, veröffentlicht am 7. Jänner 2010 (wobei die Offenbarung dieser Veröffentlichung spezifisch hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist).
[0033] Die Erfindung ist nicht auf die vorher beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, welche weit innerhalb des Rahmens der Erfindung variiert werden können, wie sie durch die beigeschlossenen Ansprüche definiert ist.
The invention relates to an aluminum composite rolled sheet product, preferably in the form of a vehicle body panel or a vehicle body member, wherein a cladding layer is applied to at least one side of a core material.
As will be appreciated below, unless otherwise stated, aluminum alloy designations and temper designations refer to the Aluminum Association designations in Aluminum Standards and Data and the Registration Records as published by the Aluminum Association in 2009.
For any description of alloy compositions or preferred alloy compositions, all references to percentages are by weight unless otherwise specified.
In particular, in the manufacture of vehicles, AA5xxx and AA6xxx series aluminum alloys such as AA5051, AA5182, AA5454, AA5754, AA6009, AA6016, AA6022, and AA6111 have been used to make body panels while the one load supporting structural members such as door beams and pillar reinforcements, usually made of steel due to its higher strength. For example, B-pillar reinforcement, which plays an important role in protecting the occupants of a vehicle in a side-impact crash, is currently made of ultra-high strength steel, such as boron steel. Such a B-pillar is made of a rolled steel sheet in a hot pressing operation.
There is an increasing interest within the automotive industry to use 7xxx series aluminum alloys for: structural and structural parts and for suspended or suspension parts. Compared to the 6xxx and 5xxx series alloys, the 7xxx series alloys can have significantly higher mechanical strength. This higher level of strength provides weight savings over components currently made of steel. However, a disadvantage of the 7xxx series alloys is that their surface properties make these alloys difficult to phosphate, which is a common pretreatment of metal surfaces prior to application of a layer or paint layer.
It is an object of the present invention to provide an improved composite aluminum sheet product of the type mentioned above and which is preferably designed for use as a vehicle panel.
These and other objects and other advantages are met or exceeded by the present invention regarding an aluminum composite rolled sheet product comprising a core material and a plating layer material applied to at least one side of the core material, the plating layer material having an inner surface and an outer surface, and wherein the inner surface is facing the core material, and wherein the core material is an aluminum alloy selected from the AA7xxx series alloys, and wherein the cladding layer material is an AA5xxx series alloy containing more than 3, Contains 8% Mg, and preferably less than 7%, and more preferably less than 5.9%. The aluminum composite rolled sheet product is preferably in the form of a vehicle body panel.
According to the present invention there is provided a composite structure made of an AA7xxx series aluminum alloy imparting the required high strength to the structure, wherein in the core on at least one side a plating is provided, which offers improved surface properties. In particular, the application or application of the plating layer improves the characteristics for the pretreatment, such as phosphating, passivation or alternative processes, as used in OEMs. Aluminum alloys of the AA5xxx series are known to the automotive industry and a provision or
Having an AA5xxx series alloy as an outer surface results in requiring little or no adjustments for the surface treatment of the composite sheet product as compared to aluminum alloys already in use for automotive applications. There are thus no problems with known alloy systems.
A further advantage of the composite structure is that it can be used for producing components which have a high impact resistance or a good collision behavior. The application of an AA5xxx series plating layer, which has a high Mg content, results in a preferred formation of fewer surface cracks, since these alloys have good bendability, while the AA7xxx series core alloy has the requisite flexibility or required high strength provides.
Another advantage of having an AA5xxx series alloy on the outer surface of the composite structure is the improved corrosion resistance compared to the AA7xxx series core alloy. Another advantage is that the AA5xxx series alloy contributes to the strength of the composite material.
Suitable AA7xxx series core alloys are those having a Zn content of up to 9.7%, and preferably up to about 6.5%, and a Cu content of up to about 2.6%, and preferably up to about 2.0%, in particular the AA7116, AA7020, AA7021, AA7029, AA7050, AA7075, AA7081, AA7181, AA7085, AA7003 and AA7005 series alloys, and modifications thereof are suitable for use as a vehicle panel and vehicle structural member when they are coated according to the present invention.
The cladding layer material consists of an AA5xxx series alloy which has more than 3.8% Mg, with a preferred lower limit being 4.8%. The upper limit is less than 7%, and preferably less than 5.9%.
And in a preferred embodiment, there is a deliberate addition of Zn in a range of 0.6% to 2.8% to the AA5xxx series plating layer material. The deliberate addition of Zn improves compatibility with the AA7xxx series core material when producing the composite rolled sheet product. In addition, the addition of Zn improves the corrosion resistance of the plating layer material. A further benefit of adding Zn in these ranges is that it provides some paintbake response which results in no loss of strength in the plating layer after a paint bake process. The combined addition of high levels of Mg and Zn also provides increased strength of the plating layer, thus contributing to the overall strength of the composite sheet product.
In one embodiment, the cladding layer material is composed of an AA5xxx series alloy which comprises, by weight, Mg 3.8% to 7.0%, preferably 4.9% to 5.9% Mg, Zn 0.6 % to 2.8%, Mn 0 to 1.0%, Cu 0 to 2.0%, preferably less than 0.15% Cu, optionally at least one element selected from the group consisting of: (Zr 0.04 % to 0.3%, Cr 0.04% to 0.3%, Hf 0.04% to 0.3%, Ti 0.01% to 0.2%), Fe max. 0.3%, Si max. 0.3%, unavoidable impurities, balance aluminum, and wherein the range for the Zn content is a function of the Mg content according to:
lower limit of the Zn range: [Zn] = 0.34 [Mg] - 0.4, and
upper limit of the Zn range: [Zn] = 0.34 [Mg] + 0.4.
The plating material product may contain normal and / or unavoidable elements and impurities, typically <0.05% and <0.2% total, and the balance is formed by aluminum.
The composite sheet product in accordance with the present invention may consist of only a cladding sheet applied to only one side of the core material. In another embodiment, a cladding sheet is applied to both sides of the core material. As a result, the composite sheet material exhibits excellent balanced properties such as, in particular, strength and moldability against corrosion property, dent resistance and crimping performance.
In a preferred embodiment, the outer surface of the AA5000 series aluminum plating layer material is free of any further metallic layer.
In one embodiment of the composite sheet product, the core alloy is provided on one side with a plating layer material of AA5xxx series alloy according to this invention and on the other side with an AA4xxx series alloy, such as AA4045, for example, a laser welding or Laser soldering or brazing easier.
Although the dimensions of the aluminum composite material can be varied in many ways (mostly due to the specific use and conflicting requirements), for use as a vehicle panel or vehicle body member, the core material has a preferred thickness in the range of 0.5 mm to 3, 5 mm, preferably 0.7 mm to 1, 5 mm. The plating layer or plating layers is usually much thinner than the core sheet, with each plating layer being about 2% to 35% of the total thickness of the composite sheet. A cladding layer or cladding sheet typically represents about 3% to 20% of the total thickness of the composite sheet; for example, 8% or 12%.
The composite rolled sheet product according to this invention can be used to manufacture structural members from an AA7xxx series aluminum alloy sheet in the form of a vehicle structural part or a vehicle body part. In particular, a structural member selected from the group comprising: door beams, roof rails, side beams, dash support beams, pillar reinforcement, tunnels and B-pillar reinforcement.
In another aspect of the invention, it relates to a vehicle body panel and to a vehicle structural part made from the vehicle body panel in the form of a composite sheet material according to this invention.
In another aspect, the invention relates to a method of producing an aluminum composite sheet material in which a cladding layer is applied to at least one side of a core material. In accordance with the present invention, the core material comprises an aluminum alloy of the defined AA7xxx series, and wherein the defined plating layer is bonded to the core material by means of roll plating to achieve the required metallurgical bonding between the core material and the plating layer.
Such a roll-plating process is very economical and results in a very effective composite sheet material exhibiting the desired properties.
Of course, the roll cladding process may be accompanied by various additional processing steps, such as annealing to determine the final properties of the vehicle body panel in the form of the composite sheet material.
When performing such a roll cladding method for producing the composite sheet material according to the present invention, it is preferable that both the core material and the cladding layer are subjected to thickness reduction during roll cladding.
For example, the core material may initially be an about 400 mm thick block having a plating layer of initially about 24 mm thickness on both sides. After a roll-cladding, the final thickness of the core material is about 1 mm, while the final thickness of the cladding layer is about 60 [micro] m, for example.
It is noted that the initial dimensions and final dimensions of the composite roll product are determined by both the properties of the roll cladding process and the required properties of the finished sheet product.
The roll-plating process can be carried out in various ways. For example, it is possible that the roll-plating method involves both hot rolling and cold rolling.
In addition, the roll-plating process may be a one-step process or a multi-step process in which the material is reduced in dimensions during successive rolling steps. Separate rolling steps may also be separated by other processing steps, such as annealing steps, heating steps, cooling steps, etc.
In another aspect of the invention, it also relates to a method for producing a composite sheet product, the method comprising:
(i) providing plating on at least one surface of a core blank by co-casting to form a clad blank, and
(ii) rolling the clad blank to produce a composite sheet article having a core material layer and at least one cladding layer.
In one embodiment, the common casting step (i) is performed by casting the core blank onto the plating layer at a point where the metal of the plating metal layer is at a temperature between the solidus temperature and the liquidus temperature of the metal of the plating metal layer, to produce a substantially continuous metallurgical bond between the metal layers. This co-casting method and apparatus are also described in US Patent Application No. 2005/0 011 630, published January 20, 2005 (the disclosure of which is specifically incorporated herein by reference).
In another embodiment, the common casting step (i) is performed by casting the plating layer in a molten mold onto a solid core blank, as disclosed, for example, in WO 2010/000553, published January 7 2010 (the disclosure of which is specifically incorporated herein by reference).
The invention is not limited to the previously described embodiments, which can be varied widely within the scope of the invention as defined by the appended claims.