CN108202103A - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108202103A CN108202103A CN201711249006.2A CN201711249006A CN108202103A CN 108202103 A CN108202103 A CN 108202103A CN 201711249006 A CN201711249006 A CN 201711249006A CN 108202103 A CN108202103 A CN 108202103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminium alloy
- roll forming
- bending part
- square bar
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 23
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 48
- 239000000047 product Substances 0.000 description 24
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 20
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 20
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 235000010210 aluminium Nutrition 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910018569 Al—Zn—Mg—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020108 MgCu2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
- B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/16—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/008—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves combined with heating or cooling of the bends
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
- B21D5/08—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles making use of forming-rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/14—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by passing between rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/057—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with copper as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
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。
技术领域
示例性的本发明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，本发明还涉及使用该方法的辊轧成形产品。
背景技术
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，Al 7075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。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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。
发明内容
本发明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，本发明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。
本发明的其他目的和优点可以通过如下说明书而理解，并通过参考本发明的示例性实施方案而变得明显。另外，对于本发明所属领域技术人员来说显而易见的是本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
本发明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发明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发明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发明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是表示根据本发明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是表示根据本发明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是表示根据本发明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示出根据本发明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示出根据本发明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发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，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发明的同样的或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本发明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发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明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发明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。
在描述本发明的示例性实施方案之前，本发明的各个方面旨在在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。
本发明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发明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，根据本发明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以所需的角度每次弯曲时，板可能由于其强度而开裂。因此，在板200开始变形之后，该方法允许板通过多个形状轧辊300依次变形，最终形成所需形状的方形棒。
在通过弯曲7000系列铝合金板而形成具有多个弯曲部分410的方形棒的情况下，由于其强度，并且如在本发明的示例性实施方案中那样，7000系列铝合金在成形工艺中缺乏期望的成形性，并且由于应力集中在弯曲部分，因此在最终模制品中也会发生应力腐蚀开裂。
因此，根据本发明示例性实施方案的方法通过在成形工艺中仅部分地加热210应力集中的弯曲部分410来改善在成形期间引起的固化位错，同时改善成形性，并通过去除内部应力来防止在腐蚀环境中应力集中部分中出现裂纹。
所提供的热处理210步骤应由于连续进行的辊轧成形工艺而在短时间内进行，并且可以通过仅将期望部分精确控制在精确温度下来进行。在本发明的示例性实施方案中，弯曲部分410优选使用激光器100辐照一段时间。在这种情况下，由于将能够与6轴自动控制装置结合使用的激光器配置为进行快速加热并具有各种光束尺寸，所以其被配置为自由地调整热处理的范围。
当在过高的温度下对弯曲部分410进行局部热处理210时，作为用于增强7000系列铝合金的方法的固溶热处理被消除，这可能导致低强度(如上所述)。另一方面，当局部热处理在过低的温度下进行时，残余应力的去除效果可能非常轻微。因此，在本发明的示例性实施方案中，热处理步骤优选在其中以350至400℃的温度加热弯曲部分的情况下进行。
通常地，根据辊轧成形的处理速度，材料可以使用激光100辐照约2秒，然后在连续辊轧成形工艺中缓慢冷却。
图2A和图2B是示意性地表示根据本发明示例性实施方案的高强度铝合金的辊轧成形产品400和产品400的弯曲部分410的图。
参考图2A和图2B，根据本发明示例性实施方案的高强度铝合金的辊轧成形产品400是包括铝合金并且具有在其上形成弯曲部分410的辊压成形产品。根据本发明的示例性实施方案的高强度铝合金的辊轧成形产品400的核心技术是对弯曲部分410进行局部热处理以去除在成形期间集中在弯曲部分410上的残余应力。
如上所述，热处理是通过使用激光100辐照弯曲部分410一段时间并在350至400℃的温度下加热弯曲部分410来进行。典型地，可根据辊轧成形的处理速度使用激光辐照弯曲部分410约2秒，但辐照时间可根据处理速度进行调整。例如，只要适当地调节温度，辐照时间就不受限制。
此外，产品400的特征在于在产品的微结构中，将相邻晶粒的取向差异等于或大于2°且小于15°的边界定义为小角度晶界，并且所述小角度晶界的比例等于或小于21％。
小角度晶界的比例越大，颗粒中产生的每个亚晶粒的直径越小。如在以下等式1中所示，亚晶粒的直径越小，材料中的残余应力越大。因此，如表1所示，小角度晶界的比例优选等于或小于21％。在这种情况下，可以看出从弯曲部分410中充分地去除残余应力以抑制应力腐蚀开裂。
[等式1]
(其中α是几何常数，γ是边界能量，D是亚晶粒的直径)。
下表1表示根据热处理温度的应力腐蚀开裂、成形性、强度和小角度晶界比例。
在本发明的示例性实施方案和对比实施例中，使用电子背散射衍射(EBSD)分析仪测量晶粒取向。由于晶体材料的每个晶粒具有不同的取向，所以当用电子显微镜产生的电子束辐照样品时，背散射电子的衍射会改变。使用背散射电子的菊池图案分析每个晶粒取向。此外，如上所述，其中将相邻晶粒的取向差异等于或大于2°且小于15°的边界定义为小角度晶界，并且在本发明的示例性实施方案中测量小角度晶界。从表1可以看出，当小角度晶界比例等于或小于21％时，通过去除残余应力来抑制应力腐蚀开裂。
如表1和图4所示，根据使用激光在铝板上进行2秒热处理后的拉伸强度的评估结果，可以看出强度保持至400℃的温度，但在500℃的温度下显著下降。这是因为7000系列铝合金的固溶热处理在高温下消除，因此7000系列铝合金的强度低。
如表1和图3所示，在等于或高于300℃的温度下应变得到有意义的改善。在图5中，在对铝板施加5％的预应变后，使用激光在铝板上进行2秒热处理，使用EBSD分析仪测量残余应力。在这种情况下，在250℃的温度下残余应力开始降低，并且在约350℃的温度下显著降低。
在图6中，通过再现评估方法来评估在弯曲部分中是否出现裂纹，以根据残余应力的去除验证是否出现应力腐蚀开裂。根据在腐蚀环境中(即，在3.5％NaCl的溶液中300小时)的弯曲试样中是否出现裂纹的检查结果，弯曲试样在250℃的温度下1.5天后和在300℃的温度下3天后开裂，而弯曲试样即使在350℃的温度下300小时后也不会裂开。这意味着，在等于或高于350℃的温度下进行热处理的条件下残余应力减轻以抑制应力腐蚀开裂，这是因为从导致应力腐蚀开裂的三个因素中去除应力来防止应力腐蚀开裂。
在图7A和图7B中，在相同条件下在实际的缓冲梁构件上测试应力腐蚀开裂。在这种情况下，在300℃的温度下形成弯曲部分中出现裂纹，但是当在350℃的温度下形成弯曲部分时，不会出现应力腐蚀开裂。因此，该缓冲梁构件显示出与上述试样相同的结果。
表1
如上所述，在本发明的示例性实施方案中，在常规的辊轧成形工艺中，在350至400℃的温度下使用激光局部加热应力集中部分，即，弯曲部分，结果是通过去除残余应力可以改善耐应力腐蚀疲劳性，从而提高成形性。
根据本发明的示例性实施方案，可以通过在成形工艺期间对应力集中的弯曲部分进行局部热处理来提高成形性。
此外，通过去除集中在弯曲部分上的残余应力，可以改善耐应力腐蚀开裂性。
此外，通过应用高强度铝材料可以减小待制造的产品的厚度和重量，因此改善燃料效率。
而且，通过去除弯曲部分的残余应力，可以改善产品的品质和尺寸精度。
为了便于解释和精确限定所附权利要求，术语“上部”、“下部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“前面”、“后面”、“背面”、“向前”和“向后”用于参考附图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的某些原理及其它们的实际应用，使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。
Claims (12)
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。
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系列铝合金。
6.一种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，其中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期间在弯曲部分中部分产生的残余应力而形成。
7.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，其中，热处理通过在350至400℃的温度下加热弯曲部分来进行。
8.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，其中，热处理是通过使用激光辐照弯曲部分达预定时间段来进行。
9.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，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。
10.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，其中，铝合金为7XXX系列铝合金。
11.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，其中，该产品构造成使得在微结构中具有的倾斜角等于或大于2°且小于15°的小角度晶界的比例等于或小于21％。
12.根据权利要求6所述的铝合金的辊轧成形产品，其中，所述辊轧成形产品为用于车辆的缓冲梁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2016-0173538 | 2016-12-19 | ||
| KR1020160173538A KR20180070935A (ko) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 고강도 알루미늄 합금의 롤포밍 방법 및 그에 따른 롤포밍 성형물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108202103A true CN108202103A (zh) | 2018-06-26 |
Family
ID=62556901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711249006.2A Pending CN108202103A (zh) | 2016-12-19 | 2017-12-01 | 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 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180171454A1 (zh) |
| KR (1) | KR20180070935A (zh) |
| CN (1) | CN108202103A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113814316A (zh) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种板料辊压工艺及其装置 |
| CN114570812A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-03 | 安徽奔腾五金制造有限公司 | 一种金属制品自动辊轧成型的生产线 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2023000886A (es) * | 2020-07-22 | 2023-03-28 | Novelis Inc | Mejora de la calidad de productos de aluminio perfilados de alta resistencia por calentamiento in situ. |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101664873A (zh) * | 2009-09-18 | 2010-03-10 | 北方工业大学 | 激光辅助辊弯成型装置及其方法 |
| CN101688264A (zh) * | 2007-05-26 | 2010-03-31 | 乌尔里希·朔夫 | 制造局部硬化的成型件的方法、局部硬化的成型件以及局部硬化的成型件的应用 |
| CN102439715A (zh) * | 2009-05-19 | 2012-05-02 | 丰田自动车株式会社 | 热交换器及其制造方法 |
| DE102012101474A1 (de) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Metallbauteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| CN103402665A (zh) * | 2011-03-03 | 2013-11-20 | 新日铁住金株式会社 | 薄板的弯曲加工方法以及产品 |
| CN105002449A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-10-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 高强度材料的热辅助辊轧成形 |
| CN106148861A (zh) * | 2015-04-16 | 2016-11-23 | 南京理工大学 | 一种采用激光局部处理提高t5状态6n01铝合金弯曲性能的方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948185A (en) * | 1997-05-01 | 1999-09-07 | General Motors Corporation | Method for improving the hemmability of age-hardenable aluminum sheet |
| US20030226935A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-12-11 | Garratt Matthew D. | Structural members having improved resistance to fatigue crack growth |
| US7063755B2 (en) * | 2003-08-20 | 2006-06-20 | General Motors Corporation | Method for laser annealing |
| KR100616089B1 (ko) | 2004-06-17 | 2006-08-28 | 수성기체(주) | 알루미늄 합금의 곡면성형을 위한 롤벤딩 성형장치 및 그성형 방법 |
| US7290423B2 (en) * | 2004-06-28 | 2007-11-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Roller hemming apparatus and method |
-
2016
- 2016-12-19 KR KR1020160173538A patent/KR20180070935A/ko not_active Application Discontinuation
-
2017
- 2017-12-01 US US15/829,521 patent/US20180171454A1/en not_active Abandoned
- 2017-12-01 CN CN201711249006.2A patent/CN108202103A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101688264A (zh) * | 2007-05-26 | 2010-03-31 | 乌尔里希·朔夫 | 制造局部硬化的成型件的方法、局部硬化的成型件以及局部硬化的成型件的应用 |
| CN102439715A (zh) * | 2009-05-19 | 2012-05-02 | 丰田自动车株式会社 | 热交换器及其制造方法 |
| CN101664873A (zh) * | 2009-09-18 | 2010-03-10 | 北方工业大学 | 激光辅助辊弯成型装置及其方法 |
| CN103402665A (zh) * | 2011-03-03 | 2013-11-20 | 新日铁住金株式会社 | 薄板的弯曲加工方法以及产品 |
| DE102012101474A1 (de) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Metallbauteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| CN105002449A (zh) * | 2014-04-18 | 2015-10-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 高强度材料的热辅助辊轧成形 |
| CN106148861A (zh) * | 2015-04-16 | 2016-11-23 | 南京理工大学 | 一种采用激光局部处理提高t5状态6n01铝合金弯曲性能的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113814316A (zh) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种板料辊压工艺及其装置 |
| CN113814316B (zh) * | 2020-06-18 | 2023-12-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种板料辊压工艺及其装置 |
| CN114570812A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-03 | 安徽奔腾五金制造有限公司 | 一种金属制品自动辊轧成型的生产线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180171454A1 (en) | 2018-06-21 |
| KR20180070935A (ko) | 2018-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | Elongation increase in ultra-fine grained Al–Fe–Si alloy sheets | |
| KR102170010B1 (ko) | 새로운 6xxx 알루미늄 합금, 및 그의 제조 방법 | |
| JP4312819B2 (ja) | 成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板 | |
| CN108202103A (zh) | 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 | |
| JP6771456B2 (ja) | アルミニウム合金製品及び調製方法 | |
| Xie et al. | Effect of asymmetric rolling and subsequent ageing on the microstructure, texture and mechanical properties of the Al-Cu-Li alloy | |
| US9222161B2 (en) | Magnesium alloy sheet and method for producing same | |
| Engler et al. | Influence of copper additions on materials properties and corrosion behaviour of Al–Mg alloy sheet | |
| CN104619872A (zh) | 铝合金制汽车构件 | |
| Munoz-Morris et al. | Severe plastic deformation processing of Al–Cu–Li alloy for enhancing strength while maintaining ductility | |
| JP2002241882A (ja) | 高強度、高耐食性構造用アルミニウム合金板の製造方法 | |
| KR20180077164A (ko) | 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 | |
| JP6506678B2 (ja) | 自動車構造部材用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| Wang et al. | The effects of eutectic silicon on grain refinement in an Al–Si alloy processed by accumulative continuous extrusion forming | |
| Thangapandian et al. | Effect of temperature on grain size in AA6063 aluminum alloy subjected to repetitive corrugation and straightening | |
| US20210292875A1 (en) | 6xxx aluminum alloys | |
| JP2014237896A (ja) | マグネシウム合金板 | |
| Muñoz et al. | Equal channel angular sheet extrusion (ECASE) as a precursor of heterogeneity in an AA6063-T6 alloy | |
| Yakovtseva et al. | Study of the mechanisms of superplastic deformation in Al–Mg–Mn-based alloys | |
| JP2001335874A (ja) | 強度と耐食性に優れた構造用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| Ghosh et al. | Effect of thermomechanical treatment on the environmentally induced cracking behavior of AA7075 alloy | |
| Zuiko et al. | Effect of cold plastic deformation on mechanical properties of aluminum alloy 2519 after ageing | |
| JP2017210673A (ja) | ｒ値の異方性が小さいプレス成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
| Klos et al. | Forming characteristics of artificial aging Al-Mg-Si-Cu sheet alloys | |
| Kim et al. | Microstructural Changes of OFC according to the Processing Number of Multi-Axial Diagonal Forging (MADF) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180626 |