[发明专利]7xxx系列合金的时效时间减少

说明书

本发明涉及7xxx系列合金的人工时效时间的减少。目前，典型的7xxx系列合金的人工时效时间可能长达24小时。本发明允许显著减少时效时间，从而节省时间、能量、金钱和储存空间，因此提高生产率。

技术领域

本发明提供减少7xxx系列合金的人工时效时间的方法。目前，典型的7xxx系列合金的人工时效时间可能长达24小时。本发明允许显著减少时效时间和提高生产率，以实现所期望的强度和伸长率特性，从而节省能量、时间和金钱。

背景技术

传统上，汽车车身结构主要由钢薄板材制成。然而，最近汽车行业中已经出现了用较轻的铝薄板材代替较重的钢薄板材的趋势。

然而，为了使汽车车身薄板材可以接受，铝合金不仅必须具有例如强度和耐腐蚀性的必要特性，而且还必须表现出良好的延展性和韧性。

大多数用于汽车行业中的铝合金是铝-镁或5xxx系列合金，以及铝-镁-硅或6xxx系列合金。虽然汽车行业已经看到用于汽车制造的高强度和超高强度钢的出现，但是5xxx和6xxx系列合金已经达到了其强度潜力。然而，铝-锌或7xxx系列合金提供比5xxx或6xxx合金显著更高的强度，因而使其成为替代高强度钢的优异候选者。7xxx系列合金的缺点之一是实现峰值强度所需的人工时效时间过长（长达24小时或更长时间）。相比之下，汽车行业熟悉的是通常不到30分钟的烤漆时间。为了顺利实施7xxx系列合金进入汽车行业，需要减少人工时效时间。

因此，需要使7xxx合金实现所期望的强度和延展性特性且同时减少时效时间、能量和成本的改进方法。

发明内容

本发明所涵盖的实施方案由权利要求书而不是发明内容限定。本发明内容是对本发明的各个方面的高级概述，并且介绍了在下面的具体实施方式部分中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在鉴定所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在孤立使用以确定所要求保护的主题的范围。应通过参考整个说明书的适当部分、任何或所有的附图和每个权利要求来理解所述主题。

本发明解决了现有技术中的问题，并提供了减少7xxx系列合金的人工时效时间的方法。目前，典型的7xxx系列合金的人工时效时间可能长达24小时。本发明允许7xxx合金的卷材或成形部件的时效时间显著减少并节省能量、时间、金钱以及工厂和仓库储存空间。

本发明还提供在使薄板材经受约180℃的烤漆条件约30分钟后实现所期望的强度且同时保持所期望的伸长率的益处。

本发明提供了用于减少7xxx系列合金的人工时效持续时间的最佳的温度和时间。提出了不同的温度、暴露于这些温度的持续时间和加热步骤的数目，以实现减少的人工时效时间，同时达到所期望的强度和延展性的机械性能。

在一个实施方案中，使用一步时效法来用短的时效时间达到所期望的机械性能。

在另一个实施方案中，使用两步时效法来用短的时效时间达到所期望的机械性能。

在另一个实施方案中，使用三步时效法来用短的时效时间达到所期望的机械性能。

对于7xxx系列合金，本发明将时效时间从目前使用的约24小时减少到少于4小时或少于2小时。目前使用的过长的人工时效时间降低了7xxx系列合金生产中的效率和产量，增加了生产7xxx系列合金所需的能耗，并且自然时效7xxx系列合金的卷材或汽车冲压部件需要占据更多的占地面积。此外，典型的预时效实际操作导致屈服强度显著增加。本发明在预时效后导致强度显著增加，特别是汽车工艺链中通常使用的固溶热处理以及烤漆操作后的第一周内。

在实施方案中，在汽车应用中，烤漆步骤可以作为第二或第三人工时效步骤并入，以减少总体时效周期时间。