[发明专利]7000系铝合金制构件的制造方法

说明书

本发明的7000系铝合金制构件的制造方法，对于T1调质的铝合金挤压型材实施塑性加工而产品化时，防止塑性加工时的裂纹发生，并且进一步降低产品的拉伸残余应力，使抗应力腐蚀开裂性提高。使T1调质的7000系铝合金挤压型材升温至150℃以上的温度范围后，在所述温度范围内进行塑性加工，接着冷却后，进行人工时效处理。设从升温开始起的时间为t(s)，时间t的所述挤压型材的温度为T(t)(℃)，升温过程中截至所述挤压型材达到140℃的时间为t₁，冷却过程中截至所述挤压材再次达到140℃的时间为t₂时，使t₁≤t≤t₂的区间的{T(t)－140}的积分值(＝F₁₄₀)处于5×10⁵(℃²·s)以下而进行限制。

技术领域

本发明涉及7000系铝合金制构件的制造方法，特别是涉及对于T1调质的7000系铝合金挤压型材进行塑性加工而制造7000系铝合金制构件的方法。

背景技术

铝合金由于密度约为2.7gcm^－3，是钢的大约1/3，所以近年来，面向重视轻量化的运输设备领域的应用，特别是面向汽车的应用扩大。尤其是铝合金制挤压型材，其具有如下特长：不用附加的加工，便能够得到具有任意的壁厚分配的闭合截面的长条材，从而面向汽车的骨架零件和吸能零件等的积极的采用得到扩大。作为这样的骨架零件，有踏板、侧构件、立柱等，作为吸能零件，有车门加强材、保险杠加强材、车顶加强材等。

将汽车零件从钢零件置换成用铝合金制挤压型材制造的零件所得到的轻量化效果，非常依赖于铝合金的强度(屈服强度)。因此，面向汽车的骨架零件和吸能零件，高强度铝合金的开发被推进。

作为高强度铝合金，代表性的有作为析出强化型合金的6000系(Al－Mg－Si－(Cu)系)和7000系(Al－Zn－Mg－(Cu)系)。一般来说，6000系铝合金以0.2％屈服强度计为200～350MPa左右，7000系铝合金以0.2％屈服强度计为300～500MPa左右，通过T5、T6或T7调质而取得。特别是7000系铝合金可获得高强度，能够期待高轻量化效果。

另一方面，在高强度的7000系铝合金中，在腐蚀环境下不断发生拉伸应力的位置产生的裂纹，即应力腐蚀开裂(SCC)成为问题。因为该应力腐蚀开裂敏感，所以进展快速，被强烈规避。

应力腐蚀开裂一般越是高强度材越容易发生，应力腐蚀开裂成为瓶颈，也往往造成7000系铝合金面向汽车零件的采用受到搁置。

应力腐蚀开裂，因拉伸应力发生并达到一定阈值以上的位置被曝露在腐蚀环境下而发生。该拉伸应力多是以制造中的塑性加工、切削加工、热处理工序中产生的拉伸残余应力为要因而发生。

为了使铝合金挤压型材成为汽车零件，一般来说，需要进行塑性加工和切削加工等的附加加工。塑性加工是借助机械力使材料变形，将材料成形为规定的形状、尺寸的产品的手段，其中包括：使铝合金挤压型材的纵长方向的形状变化的弯曲加工、由压力机压溃或扩大截面的变截面加工、由压力机进行开孔或切断的剪切加工等。

铝合金制构件(对于铝合金挤压型材实施附加加工和热处理所得到的构件)的拉伸残余应力，因附加加工(塑性加工和切削加工)或热处理而发生。特别构成问题的，是因塑性加工而发生的拉伸残余应力。对于铝合金挤压型材进行的塑性加工的代表例，是上述的弯曲加工、变截面加工和剪切加工。

弯曲加工中有各种方法，但总的来说，是在弯曲内侧(凹侧)和侧面的一部分沿着纵长方向而发生高拉伸残余应力。变截面加工，是沿着伴随变截面加工而弯曲变形的边的凹侧一面的截面周向而发生高残余应力。如此，在弯曲加工和变截面加工中，基本上是在弯曲内侧发生高拉伸残余应力。在剪切加工中，一般多是在剪切变形部(因剪切加工而发生塑性变形的位置)发生拉伸残余应力。在切削加工中，很少在表面发生高拉伸残余应力。