[发明专利]具有AlMgSi合金核心层的铝基复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种由铝材料构成的带材，该带材用于制造具有高度成型要求的部件，本发明还涉及一种制造该带材的方法以及由根据本发明的带材所制造的板材的用途。

背景技术

由铝合金构成的板材主要用在汽车制造中但也用在其他的应用领域，例如飞机制造或轨道车辆制造，该板材的特征不仅在于特别高的强度值，而且同时具有很好的成型性能和高的变形程度。在汽车制造中典型的应用领域是车身和底盘部件。对于可见的、经涂漆的结构部件，例如外部的、可见的车身板材，必须这样进行材料的成型，以使得表面在涂漆之后不会受到例如刮痕或皱纹状变形（隆起）的影响。这例如对于使用铝合金板材来制造引擎罩或汽车的其它车身部件来说特别重要。然而这限制了针对铝合金的材料选择。特别是AlMgSi合金，其主要的合金组分是镁和硅，该合金在T6状态下具有相对高的强度，同时在T4状态下具有好的成型性能以及具有出色的耐腐蚀性。AlMgSi合金是AA6XXX的合金类型，例如合金类型AA6016、AA6014、AA6181、AA6060和AA6111。由AlMgSi合金构成的铝带通常通过浇注轧制坯件、使轧制坯件均匀化、热轧轧制坯件以及冷轧热轧带材而制得。轧制坯件的均匀化处理在380至580℃的温度下进行一个小时以上。通过最终的、通常在500℃至570℃的温度下的固溶退火和随后的淬火以及大致在室温下至少三天的冷时效可以获得T4状态下的带材。淬火之后通过100℃和220℃之间的温度下的热时效调整T6状态。

问题在于，在由AlMgSi合金制成的、经热轧的铝带中有粗大的Mg₂Si析出物，该析出物在接下来的冷轧过程中由于高的变形程度而发生断裂并变小。通常以3mm至12mm的厚度制造AlMgSi合金的热轧带材并且以高的变形程度进行冷轧。因为在传统热轧过程中经过产生AlMgSi相的温度范围非常慢，所以在卷曲热轧带材之后，该相非常粗大地形成。用于形成上述相的温度范围取决于合金。然而，该温度范围在550℃和230℃之间，即在热轧温度的范围中。通过试验已经证实，这种粗大的相位在热轧带材中对最终产品的延伸率产生不利的影响。这就是说，至今不能完全地充分利用由AlMgSi合金制成的铝带的成型性能。

在已公开的、由申请人发明的欧洲专利申请EP2270249A1中，AlMgSi合金带材在经历完最后的热轧工序之后立即具有最大130℃的温度并且以该温度或更低的温度进行缠卷。通过以这种方法对热轧带材进行淬火能够制造T4状态下的铝带，该铝带在T4状态下具有大于30%的断裂延伸率A₈₀或大于25%的均匀延伸率A_g。此外，在T6状态下也得到非常高的均匀延伸率A_g和断裂延伸率A₈₀的值。然而在所述应用领域中还存在经常需要强烈的弯曲部和卷边的问题。例如汽车车门内部部件就是包括弯曲部和卷边以及对变形能力的高要求的典型应用。在弯曲试验中虽然借助到现在为止的AlMgSi合金带材已经能够获得良好的效果，但是仍然期待进一步改善弯曲性能，特别是针对上述应用领域。

发明内容

因此在此基础上，本发明的目的在于提供一种由铝材料制成的带材，该带材用于制造具有高度成型要求的部件，该带材具有改善的弯曲性能。

根据本发明的第一原理，这样实现了上述目的，即，使带材具有由AlMgSi合金制成的核心层和单侧或双侧设置的、由不能硬化的铝合金制成的至少一个外部铝合金层，其中该至少一个外部铝合金层在T4状态下具有比由AlMgSi合金制成的核心层更低的抗拉强度，其中带材在T4状态下横向于轧制方向具有大于23%的均匀延伸率Ag以及在弯曲试验中，在1.5mm-1.6mm厚度的情况下横向于轧制方向获得小于40°的弯曲角。