JP2018534419A - 硬化したアルミニウム合金を温間成型するためのプロセス - Google Patents
硬化したアルミニウム合金を温間成型するためのプロセス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018534419A JP2018534419A JP2018516726A JP2018516726A JP2018534419A JP 2018534419 A JP2018534419 A JP 2018534419A JP 2018516726 A JP2018516726 A JP 2018516726A JP 2018516726 A JP2018516726 A JP 2018516726A JP 2018534419 A JP2018534419 A JP 2018534419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mpa
- article
- heating
- alloy
- heated
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 126
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 111
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 111
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 166
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 84
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 29
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 16
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 13
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 11
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 11
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 9
- 238000003483 aging Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007981 Si-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008316 Si—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000031070 response to heat Effects 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Images
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
- C22F1/043—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 silicon 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
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
- B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
-
- 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
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
- B60J5/00—Doors
- B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
- B60J5/048—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material
- B60J5/0483—Doors arranged at the vehicle sides characterised by the material lightweight metal, e.g. aluminum, magnesium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/10—Bonnets or lids, e.g. for trucks, tractors, busses, work vehicles
- B62D25/105—Bonnets or lids, e.g. for trucks, tractors, busses, work vehicles for motor cars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/008—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- 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
-
- 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
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- 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
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
- C22C21/04—Modified aluminium-silicon alloys
-
- 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
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
-
- 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
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- 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
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/14—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with silicon
-
- 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
- C22C21/12—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent
- C22C21/16—Alloys based on aluminium with copper as the next major constituent with magnesium
-
- 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
-
- 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
- C22F1/047—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 magnesium 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
- C22F1/05—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 of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
-
- 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
-
- 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)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
本特許出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる、2015年10月8日に出願された米国仮特許出願第62/239,008号に対する優先権及びその出願の利益を主張するものである。
開示されるプロセスは、任意のアルミニウム合金または析出硬化性アルミニウム合金、例えば、Al、Mg、Si、及び任意選択でCuを含有し、時効硬化反応を示し得るアルミニウム合金を用いて実行され得る。開示されるプロセスに供され得るアルミニウム合金は、硬化された熱処理可能な時効硬化性アルミニウム合金(例えば、熱処理及び/または時効により強化され得る合金)、例えば、2XXX、6XXX、及び7XXXシリーズ合金を含む。非限定的な例は、AA6010、AA6013、AA6056、AA6111、AA6016、AA6014、AA6008、AA6005、AA6005A、AA6120、AA6170、AA7075、AA7085、AA7019、AA7022、AA7020、AA2013、AA2014、AA2008、AA2014、及びAA2017、及びAA2024を含む。
アルミニウムシートまたはそのようなシートから作製された物品の成形は、合金、シート、または物品の加熱を含む。いくつかの例において、シートまたは物品の加熱は、指定された加熱速度または指定された範囲内の加熱速度で、指定された温度または指定された範囲内の温度まで行われる。温度、加熱速度もしくはそれらの範囲、またはそれらの組み合わせは、「加熱パラメータ」と称され得る。本明細書に記載のプロセスにおいて、シートまたは物品は、約125〜425℃、150〜425℃、175〜425℃、200〜425℃、225〜425℃、250〜425℃、275〜425℃、300〜425℃、325〜400℃、350〜400℃、375〜400℃、125〜375℃、125〜375℃、150〜375℃、175〜375℃、200〜375℃、225〜375℃、250〜375℃、275〜375℃、300〜375℃、325〜375℃、350〜375℃、125〜350℃、150〜350℃、175〜350℃、200〜350℃、225〜350℃、250〜350℃、275〜350℃、300〜350℃、325〜350℃、125〜325℃、150〜325℃、175〜325℃、200〜325℃、225〜325℃、250〜325℃、275〜325℃、300〜325℃、125〜300℃、150〜300℃、175〜300℃、200〜300℃、225〜300℃、250〜300℃、275〜300℃、125〜275℃、150〜275℃、175〜275℃、200〜275℃、225〜275℃、250〜275℃、125〜250℃、150〜250℃、175〜250℃、200〜250℃、225〜250℃、250〜275℃、125〜225℃、150〜225℃、175〜225℃、200〜225℃、125〜200℃、150〜200℃、175〜200℃、125〜175℃、150〜175℃、または125〜150℃、例えば、最大約150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃、325℃、または350℃の温度に加熱される。
本明細書に開示されるプロセスにおけるシートまたは物品の加熱は、特性の有利な組み合わせをもたらす。例えば、シートまたは物品の成型性及び強度特性の有利な組み合わせが達成される。いくつかの他の場合において、シートはまた、成形中に有利に低い細線化を示し得る。さらに、シートまたは物品は、加熱前及び加熱後で同じ冶金学的状態を維持し、冷却されると、加熱前のシートまたは物品が有する特性と比較して、ある特定の特性及び挙動を保つ。
0MPa、約530〜590MPa、約530〜580MPa、約530〜570MPa、約530〜560MPa、約530〜550MPa、約530〜540MPa、540〜600MPa、約540〜590MPa、約540〜580MPa、約540〜570MPa、約540〜560MPa、約540〜550MPa、550〜600MPa、約550〜590MPa、約550〜580MPa、約550〜570MPa、約550〜560MPa、560〜600MPa、約560〜590MPa、約560〜580MPa、約560〜570MPa、570〜600MPa、約570〜590MPa、約570〜580MPa、580〜600MPa、または約580〜590MPaの最終引張強度(引張試験中の工学ひずみとして測定される)を有し得る。
開示されるプロセスは、加熱ステップ中または加熱ステップ後に少なくとも1つの成形ステップを含んでもよい。「成形」という用語は、本明細書で使用される場合、切断、型打ち、プレス、プレス成型、絞り加工、または当業者に知られている二次元もしくは三次元形状を形成し得る他のプロセスを含み得る。時効硬化性の熱処理可能アルミニウム合金で作製された物品は、本明細書で先に論じられたように加熱され、加熱された物品が成形される。上記成形ステップは、温間成型プロセスに含まれてもよい。温間成型は、型打ちまたはプレスにより行われてもよい。一般的に説明される型打ちまたはプレスプロセスステップにおいて、物品は、相補的な形状の2つの金型の間でそれをプレスすることにより成形される。温間成型は、等温条件または非等温条件下で行うことができる。等温条件下では、アルミニウム合金ブランク及び全ての工具構成要素、例えば金型は、同じ温度に加熱される。非等温条件下では、工具構成要素は、ブランクとは異なる温度を有してもよい。
開示されるプロセスは、アルミニウム合金物品、例えば、型打ちされたアルミニウム物品(例えば、型打ちされた自動車パネル)の生産のための既存のプロセス及びラインに組み込まれ、それにより、合理的及び経済的な様式でプロセス及び結果として得られる物品を改善し得る。本明細書に記載のプロセスを実行し、かつ物品を生産するための装置及びシステムは、本発明の範囲内に含まれる。
T4、T61及びT6調質度のAA6016合金試料の室温引張試験
T4、T61及びT6調質度のAA6016アルミニウム合金試料の室温引張試験を行った。引張試験により得られた応力−ひずみ曲線を、図1に示す。試験試料は、図2に示されるように成形されたAA6016合金の試験片であった。試験片は、1.2mmの厚さを有した。試験片を、以下のように処理した:「T4」試料−室温で1ヶ月時効処理;「T61」試料−T4調質度試料を140℃で14時間熱処理;「T6」試料−T4試料を180℃で14時間熱処理。図1に示される応力−ひずみ曲線は、3つの調質度の間の強度及び成型性の差を示す。
AA6016の高温引張試験
AA6016アルミニウム合金試料の高温引張試験を行った。高温試験のために、図2に示される試験片に実質的に類似し、1.2mmの厚さを有する試験片を、90℃/秒の速度での誘導加熱により様々な温度(図3に示される通り)に加熱した。高温計を使用して、各試験片の温度を測定した。引張試験中、各試験片の指定された試験温度を維持した。図3は、引張試験前及びその間のT4調質度のAA6016アルミニウム合金試料の加熱曲線を示し、矢印は、一旦試験片が目標温度に達した時の引張試験の開始を示している。T6またはT61調質度のAA6016アルミニウム合金試料の加熱曲線は、図3に類似していた(図示せず、試料の加熱は、試料の調質度と無関係であるため)。
熱処理後引張試験
T6及びT61調質度のAA6016アルミニウム合金試料の熱処理後引張試験を行った。試験試料は、図2に示されるように成形されたAA6016合金試料の試験片であった。試料は、1.2mmの厚さを有した。熱処理後試験のために、試料を90℃/秒の速度での誘導加熱により様々な温度に加熱し、水中で冷却(「水焼き入れ」)し、水焼き入れ後に室温で1週間時効処理した。引張試験は室温で行われた。室温で維持されたAA6016の試料(図6〜7中の「RT」)も比較のために試験した。
異なる加熱速度で加熱された試料の熱処理後引張試験
異なる加熱速度で加熱されたT6調質度のAA6016合金試料の引張試験を行った。試験試料は、図2に示されるAA6016の試料であった。試料はそれぞれ、1.2mmの厚さを有した。熱処理後試験のために、試料を3℃/秒(図8中の特定された曲線、及び図9中の各組の左のヒストグラム)、または90℃/秒(図8中の特定された曲線、及び図9中の各組の右のヒストグラム)の速度での誘導加熱により様々な温度に加熱し、水中で冷却(「水焼き入れ」)し、室温で1週間時効処理した。室温で維持されたAA6016合金試料(図8中の「RT」)もまた、比較のために試験された。図8は、室温で試験された、このようにして処理されたAA6016試料の応力−ひずみ曲線を示す。室温で維持されたAA6016合金試料の応力−ひずみ曲線もまた示されている(グラフで「基準T4」と称する)。
実験室規模の型打ち
T6調質度のアルミニウム合金AA6016シート(厚さ2mm)を、40cm×10cmの型打ちブランクに切断した。矩形片を、任意選択で本明細書に記載の温間成型方法に従って加熱した。4つの試料を型打ち実験に使用した。試料1を加熱せず、室温(約25℃)で型打ちした。試料2を200℃に加熱した。試料3を250℃に加熱した。試料4を350℃に加熱した。試験パラメータ及び結果を表1に示す。
予熱された合金におけるより深い絞り深さのための2ステップ型打ち手順
T6調質度のアルミニウム合金AA6016シート(厚さ2mm)を、40cm×10cmの型打ちブランクに切断した。2ステップ型打ち手順の第1のステップにおいて、矩形片を、本明細書に記載の温間成型方法に従って加熱した。3つの試料を型打ち実験に使用した。試料5を200℃に加熱した。試料6を250℃に加熱した。試料7を350℃に加熱した。基準として実施例5からの試料1が含まれている。試験パラメータ及び結果を表2に示す。
Claims (25)
- 硬化した時効硬化性の熱処理可能アルミニウム合金から作製された物品を成形するプロセスであって、
前記物品を、約3℃/秒〜約200℃/秒の速度で約125℃〜約425℃の温度に加熱することと、
前記物品を成形することと、を含む、プロセス。 - 前記物品は、シートまたはブランクである、請求項1に記載のプロセス。
- 前記硬化した時効硬化性の熱処理可能アルミニウム合金は、2XXX、6XXXまたは7XXXシリーズ合金である、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記硬化した時効硬化性の熱処理可能アルミニウム合金は、6XXXシリーズ合金である、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記物品は、約125℃〜約325℃の温度に加熱される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、約150℃〜約250℃の温度に加熱される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、約150℃〜約200℃の温度に加熱される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、約90℃/秒〜約150℃/秒の速度で加熱される、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、約3℃/秒〜約90℃/秒の速度で加熱される、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、前記加熱ステップ前にT6またはT61調質度である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、前記加熱ステップ後にT61調質度である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、前記加熱ステップ後にT6調質度である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品は、前記加熱ステップ前及び後にT6またはT61調質度である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記成形された物品を冷却するステップをさらに含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品の前記成形は、第1の成形ステップであり、前記冷却ステップ後に第2の成形ステップをさらに含む、請求項14に記載のプロセス。
- 前記第2の成形ステップから生じた前記物品の伸びは、前記第1の成形ステップから生じた前記加熱された物品の伸びの約75%〜約125%である、請求項15に記載のプロセス。
- 前記加熱された物品の工学ひずみは、約50〜200MPaである、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記加熱された物品の伸びは、加熱前の前記物品と比較して最大約3%〜約20%増加する、請求項1〜17のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品の成形は、前記物品の型打ち、プレス、またはプレス成型を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記物品の前記加熱は、誘導加熱を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記プロセスは、動力車パネルを生産する、請求項1〜20のいずれか一項に記載のプロセス。
- 請求項1〜21のいずれか一項に記載のプロセスにより作製される、成形された物品。
- 前記成形された物品は、動力車パネルである、請求項22に記載の成形された物品。
- 前記成形された物品は、少なくとも約200MPaの最終引張強度を有する、請求項22に記載の成形された物品。
- 前記成形された物品は、約200MPa〜約275MPaの最終引張強度を有する、請求項22に記載の成形された物品。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562239008P | 2015-10-08 | 2015-10-08 | |
US62/239,008 | 2015-10-08 | ||
PCT/US2016/055415 WO2017062403A1 (en) | 2015-10-08 | 2016-10-05 | A process for warm forming a hardened aluminum alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018534419A true JP2018534419A (ja) | 2018-11-22 |
JP6850797B2 JP6850797B2 (ja) | 2021-03-31 |
Family
ID=57153560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018516726A Active JP6850797B2 (ja) | 2015-10-08 | 2016-10-05 | 硬化したアルミニウム合金を温間成型するためのプロセス |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10344364B2 (ja) |
EP (1) | EP3359700B1 (ja) |
JP (1) | JP6850797B2 (ja) |
KR (1) | KR102071156B1 (ja) |
CN (2) | CN116445835A (ja) |
AU (1) | AU2016333860B2 (ja) |
BR (1) | BR112018006499B1 (ja) |
CA (1) | CA2999900C (ja) |
ES (1) | ES2819835T3 (ja) |
MX (1) | MX2018004159A (ja) |
WO (1) | WO2017062403A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018534420A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-11-22 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | T4調質度の時効硬化性アルミニウム合金を温間成型するためのプロセス |
JP2022545272A (ja) * | 2019-08-22 | 2022-10-26 | ノベリス・コブレンツ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | クラッド2xxxシリーズ航空宇宙用製品 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201713741D0 (en) * | 2017-08-25 | 2017-10-11 | Imp Innovations Ltd | Fast warm stamping method for metal sheets |
CN108070803A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-05-25 | 东北大学 | 一种汽车用6000系铝合金薄板回归处理工艺 |
CN109823405A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-31 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种车身顶边梁的制造方法、车身顶边梁及汽车 |
JP7244195B2 (ja) * | 2019-07-11 | 2023-03-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 7000系アルミニウム合金製部材の製造方法 |
CN112048684A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-12-08 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | 一种提高铝合金冷成型尺寸精度稳定性的热处理方法 |
CN113414267A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 上海交通大学 | 可加工硬化金属板材的预轧制成形方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002544392A (ja) * | 1999-05-14 | 2002-12-24 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 塗装済み成形品の製法 |
JP2006519105A (ja) * | 2003-02-26 | 2006-08-24 | アルカン レナリュ | Al−Mg合金製部材の温間絞り加工方法 |
JP2009242855A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 衝撃吸収性に優れたフロントフォークアウターチューブ用管材およびその製造方法 |
JP2010196112A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 高強度Al−Cu−Mg合金押出材およびその製造方法 |
EP2581218A1 (en) * | 2012-09-12 | 2013-04-17 | Aleris Aluminum Duffel BVBA | Production of formed automotive structural parts from AA7xxx-series aluminium alloys |
WO2014135367A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | Aleris Aluminum Duffel Bvba | Method of manufacturing an al-mg-si alloy rolled sheet product with excellent formability |
JP2015039719A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 川崎重工業株式会社 | アルミニウム合金部品の製造方法およびアルミニウム合金板のプレス成形装置 |
JP2018534420A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-11-22 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | T4調質度の時効硬化性アルミニウム合金を温間成型するためのプロセス |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5911844A (en) * | 1996-02-23 | 1999-06-15 | Alumax Extrusions Inc. | Method for forming a metallic material |
US6033499A (en) * | 1998-10-09 | 2000-03-07 | General Motors Corporation | Process for stretch forming age-hardened aluminum alloy sheets |
GB0817169D0 (en) | 2008-09-19 | 2008-10-29 | Univ Birmingham | Improved process for forming aluminium alloy sheet components |
JP2010227954A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | アルミニウム合金板のプレス成形方法 |
CN102041417B (zh) * | 2009-10-16 | 2012-06-13 | 吉林利源铝业股份有限公司 | 一种用于制造汽车保安件的铝合金及制备方法 |
JP5726433B2 (ja) * | 2010-04-13 | 2015-06-03 | 基樹 齊藤 | 高強度のアルミニウム合金製品 |
MX2013002636A (es) | 2010-09-08 | 2013-05-09 | Alcoa Inc | Aleaciones mejoradas de aluminio-litio y metodos para producir las mismas. |
US8663405B2 (en) * | 2011-01-24 | 2014-03-04 | GM Global Technology Operations LLC | Stamping of age-hardenable aluminum alloy sheets |
EP2518173B1 (de) * | 2011-04-26 | 2017-11-01 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Blechstrukturbauteils sowie Blechstrukturbauteil |
US8496764B2 (en) | 2011-12-01 | 2013-07-30 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for manufacturing an F-temper 7xxx series aluminum alloy |
KR20140134315A (ko) | 2012-03-07 | 2014-11-21 | 알코아 인코포레이티드 | 개선된 7xxx 알루미늄 합금, 및 이의 제조 방법 |
KR20150038678A (ko) | 2012-09-20 | 2015-04-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 자동차 부재용 알루미늄 합금판 |
US9249487B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-02-02 | Alcoa Inc. | Methods for artificially aging aluminum-zinc-magnesium alloys, and products based on the same |
CN103320728B (zh) * | 2013-04-19 | 2015-05-06 | 北京有色金属研究总院 | 一种车身覆盖件制造用铝合金板材的制备方法 |
WO2015123663A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Warm forming of work-hardened sheet alloys |
KR102055051B1 (ko) * | 2015-05-08 | 2019-12-11 | 노벨리스 인크. | 알루미늄 합금 물품의 충격 열처리 |
-
2016
- 2016-10-05 KR KR1020187012521A patent/KR102071156B1/ko active IP Right Grant
- 2016-10-05 CA CA2999900A patent/CA2999900C/en active Active
- 2016-10-05 US US15/285,513 patent/US10344364B2/en active Active
- 2016-10-05 MX MX2018004159A patent/MX2018004159A/es active IP Right Grant
- 2016-10-05 CN CN202310201159.9A patent/CN116445835A/zh active Pending
- 2016-10-05 EP EP16784339.0A patent/EP3359700B1/en active Active
- 2016-10-05 BR BR112018006499-8A patent/BR112018006499B1/pt active IP Right Grant
- 2016-10-05 CN CN201680057660.0A patent/CN108138265A/zh active Pending
- 2016-10-05 AU AU2016333860A patent/AU2016333860B2/en not_active Ceased
- 2016-10-05 JP JP2018516726A patent/JP6850797B2/ja active Active
- 2016-10-05 ES ES16784339T patent/ES2819835T3/es active Active
- 2016-10-05 WO PCT/US2016/055415 patent/WO2017062403A1/en active Application Filing
-
2019
- 2019-05-22 US US16/419,135 patent/US10934610B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002544392A (ja) * | 1999-05-14 | 2002-12-24 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 塗装済み成形品の製法 |
JP2006519105A (ja) * | 2003-02-26 | 2006-08-24 | アルカン レナリュ | Al−Mg合金製部材の温間絞り加工方法 |
JP2009242855A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 衝撃吸収性に優れたフロントフォークアウターチューブ用管材およびその製造方法 |
JP2010196112A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 高強度Al−Cu−Mg合金押出材およびその製造方法 |
EP2581218A1 (en) * | 2012-09-12 | 2013-04-17 | Aleris Aluminum Duffel BVBA | Production of formed automotive structural parts from AA7xxx-series aluminium alloys |
WO2014135367A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | Aleris Aluminum Duffel Bvba | Method of manufacturing an al-mg-si alloy rolled sheet product with excellent formability |
JP2015039719A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | 川崎重工業株式会社 | アルミニウム合金部品の製造方法およびアルミニウム合金板のプレス成形装置 |
JP2018534420A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-11-22 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | T4調質度の時効硬化性アルミニウム合金を温間成型するためのプロセス |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018534420A (ja) * | 2015-10-08 | 2018-11-22 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | T4調質度の時効硬化性アルミニウム合金を温間成型するためのプロセス |
JP2022545272A (ja) * | 2019-08-22 | 2022-10-26 | ノベリス・コブレンツ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | クラッド2xxxシリーズ航空宇宙用製品 |
US11879167B2 (en) | 2019-08-22 | 2024-01-23 | Novelis Koblenz Gmbh | Clad 2XXX-series aerospace product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2999900A1 (en) | 2017-04-13 |
KR20180064462A (ko) | 2018-06-14 |
AU2016333860A1 (en) | 2018-04-19 |
WO2017062403A1 (en) | 2017-04-13 |
BR112018006499A2 (pt) | 2018-10-09 |
BR112018006499B1 (pt) | 2022-05-03 |
CN108138265A (zh) | 2018-06-08 |
AU2016333860B2 (en) | 2019-09-19 |
US20190276920A1 (en) | 2019-09-12 |
US10344364B2 (en) | 2019-07-09 |
MX2018004159A (es) | 2018-08-01 |
CA2999900C (en) | 2021-03-30 |
US20170101704A1 (en) | 2017-04-13 |
CN116445835A (zh) | 2023-07-18 |
ES2819835T3 (es) | 2021-04-19 |
KR102071156B1 (ko) | 2020-01-29 |
JP6850797B2 (ja) | 2021-03-31 |
US10934610B2 (en) | 2021-03-02 |
EP3359700A1 (en) | 2018-08-15 |
EP3359700B1 (en) | 2020-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10934610B2 (en) | Process for warm forming a hardened aluminum alloy | |
CN101514436B (zh) | 用于冷压成型的铝合金板及其制造方法和铝合金板的冷压成型方法 | |
US9254879B2 (en) | Formed automotive part made from an aluminium alloy product and method of its manufacture | |
US9493867B2 (en) | Method of manufacturing a structural automotive part made from a rolled Al—Zn alloy | |
JP6920285B2 (ja) | T4調質度の時効硬化性アルミニウム合金を温間成型するためのプロセス | |
JP6802187B2 (ja) | アルミニウム合金物品の衝撃熱処理 | |
CN105378125B (zh) | 用于机动车辆车身结构的铝合金制成的板材 | |
CN110551953A (zh) | 具有中间淬火的高强度铝热冲压 | |
EP2479305A1 (en) | Method of manufacturing a structural automotive part made from a rolled Al-Zn alloy | |
CN105452499A (zh) | 用于热交换器的高强度铝散热片坯料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180330 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190404 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200117 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20200117 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200127 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200128 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20200327 |
|
C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20200331 |
|
C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20201117 |
|
C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20210112 |
|
C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20210224 |
|
C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20210224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210308 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6850797 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |