改进的机动车车身结构组件制造方法
阅读：886发布：2020-08-02
专利汇可以提供改进的机动车车身结构组件制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种制造 铝 合金 制的车体或机动车 车身 结构的 冲压 组件的方法，所述方法包括以下步骤：制造厚度在1.0mm至3.5mm之间的合金的板材或带材，所述合金的组成为(以重量％计)：Si：0.60-0.85；Fe：0.05-0.25；Cu：0.05-0.30；Mn：0.05-0.30；Mg：0.50-1.00；Ti：0.02-0.10；V：0.00-0.10，其中Ti+V≤0.10，其他元素各自 温度 下的人工时效，保持时间为30分钟至170分钟，或等效时间-温度人工时效；油漆并在150℃至190℃的温度下“烤漆人工时效”或“ 烘烤 硬化”15分钟至30分钟。本发明还涉及通过所述方法制造的也称为“ 白车身 ”的车体或机动车车身结构的冲压组件。，下面是改进的机动车车身结构组件制造方法专利的具体信息内容。
1.一种制造铝合金制的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件的方法，所述冲压组件旨在于撞击过程中不可逆地吸收能量，所述方法包括以下步骤：
－制造厚度在1mm至3.5mm之间的合金的板材或带材，所述合金的组成为(以重量％计)：
Si：0.60-0.85；Fe：0.05-0.25；Cu：0.05-0.30；Mn：0.05-0.30；Mg：0.50-1.00；Ti：0.02-
0.10；V：0.00-0.10，其中Ti+V≤0.10，其他元素各自<0.05且总和<0.15，其余为铝，其中Mg<-2.67×Si+2.87，
－固溶热处理、淬火和任选的预时效，所述预时效在50℃至100℃的温度下持续至少12个小时，且通常通过在至少60℃的温度下卷绕然后在户外冷却而获得，
－室温下进行自然时效，通常72小时至6个月，
－通过压力下的冲压进行成形，以获得三维部件，
－在205℃的温度下对部件进行人工时效，保持时间为30分钟至170分钟，或在205℃的温度Teq下进行根据以下方程式的等效时间-温度人工时效，等效保持时间teq为30分钟至
170分钟：
式中，Q大致为82915J，
其中，T是以开尔文表示的瞬时温度，其随时间t变化，并且Teq是205℃(478K)的参照温度，teq是等效时间，
－油漆和在150℃至190℃且优选170℃至190℃的温度下进行“烤漆人工时效”或“烘烤硬化”15分钟至30分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，205℃下人工时效保持时间为60分钟至120分钟或等效时间-温度。
3.根根权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Si含量为0.60至0.75。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Fe含量为0.05至0.20。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Cu含量至多为
0.20且优选为0.08至0.15。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Mn含量为0.10至0.15。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Mg含量为0.60至0.70。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的Ti含量为0.03至0.10。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，板材或带材的V含量为0.03至
0.08。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在冲压前板材或带材的制造包括以下步骤：
－铸造且通常立式半连续铸造坯料并将其剥皮，
－在530℃至570℃的温度下将该坯料均化，保持2小时至12小时，优选4小时至6小时，－将坯料热轧成厚度在3.5mm和10mm之间的带材，
－冷轧至最终厚度。
11.根据权利要求1至10中任一项的方法制造的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件，其特征在于，其拉伸屈服强度根据标准NF EN ISO 6892-1测定为Rp0.2≥
270MPa且优选≥275MPa，并且其“三点折叠角度”α标准根据标准NF EN IS0 7438和程序VDA
238-100和VDA 239-200测定为≥100°且优选≥105°，其中α标准≥-(4/3)*Rp0.2+507。
12.根据权利要求11所述的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件，其特征在于，其特别是选自：用于车门、发动机罩、行李箱盖、车顶或梁的内衬件或加强件，发动机挡板，载重地板，通道以及前柱支座、中柱支座、后柱支座，以及减震器或“碰撞盒”。
改进的机动车车身结构组件制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及也称为“白车身”的机动车结构的部件或组件的领域，例如减震器或“碰撞盒(crashbox)”、加强件、内衬件或其他车身结构部件，所述机动车结构的部件或组件特别是通过冲压铝合金板材、更特别地冲压由“铝业协会”命名的AA6xxx系列合金而制造，旨在于撞击过程中不可逆地吸收能量，并具有优异的高机械强度和良好的“碰撞”行为之间的折衷。
[0002] 更具体而言，本发明涉及通过在固溶、淬火和熟化 的状态下冲压然后对部件进行人工时效硬化和烤漆(或“烘烤硬化”)来制造这些组件。
背景技术
[0003] 作为序言，除非另有说明，本文提及的所有铝合金均根据由“铝业协会”在定期发布的“登记记录系列(Registration Record Series)”中定义的名称进行标识。
[0004] 有关合金化学组成的所有示值均以重量百分比表示，以合金总重量为基准。
[0007] 拉伸静态机械性能，换言之极限拉伸强度Rm、0.2％伸长的常规拉伸屈服强度Rp0.2和断裂伸长率A％，通过根据标准NF EN ISO 6892-1的拉伸测试来测定。
[0008] 折叠角度，称为α标准，根据标准NF EN ISO 7438以及程序VDA 238-100和VDA 239-200通过3点折叠测试来确定。
[0010] 铝合金板材特别用于生产“白车身”的许多部件，其中包括车体蒙皮部件(或外部车体板件)，例如前挡泥板、车棚或车顶；用于发动机盖、行李箱或车门的蒙皮；以及内衬件或车身结构组件，例如用于车门、发动机罩、行李箱盖、车顶或梁的内衬件或加强件，发动机挡板，载重地板，通道以及前柱支座、中柱支座、后柱支座，以及减震器或“碰撞盒”。
[0011] 当许多蒙皮组件由铝合金板材制成时，对于具有复杂几何形状的内衬件或结构部件，从钢到铝的过渡显得更加棘手。一方面是因为与钢相比铝合金的可成形性更差，另一方面是因为机械性能通常低于用于这类组件的钢的机械性能。
[0012] 实际上，这种类型的应用需要一组有时互相矛盾的性质，例如：
[0013] －在输送状态(状态T4)下的高的可成形性，尤其是对于冲压操作，
[0014] －板材在输送状态下的受控的拉伸屈服强度以控制成形时的回弹，
[0016] －电泳和烤漆后的高机械强度，以获得使用时良好的机械强度同时使部件的重量最小化，
[0017] －良好的吸收撞击时能量的能力，适用于车身结构部件，
[0020] －大规模生产的可接受的成本。
[0021] 然而，已经有大规模生产的机动车，其中白车身主要由铝合金构成。例如福特F150型号，2014版本，由结构合金AA6111制成。这种合金在1980年至1990年间由“Alcan”集团开发。两篇参考文献描述了这一开发工作：
[0022] －P.E.Fortin等人，“An optimized Al alloy for Auto body sheetapplications”，SAE technical conference，1984年3月描述了以下组成：
[0023][Fortin] Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti
AA6111 0.85 0.20 0.75 0.20 0.72 - - -
AA6111 0.85 0.20 0.75 0.20 0.72 - - -
[0024] －M.J.Bull等人，“Al sheet alloys for structural and skin applications”，第25届ISATA研讨会，论文920669，1992年6月：
[0025] 主要性能保持高机械强度，即使它最初是为了承受蒙皮型应用的压痕而设计：“2％预应变且177℃下30分钟后的拉伸屈服强度达到280MPa”。
[0026] 另外，已经为航空或机动车应用开发了具有高机械性能的AA6xxx家族的其他合金。例如，20世纪80年代在“Pechiney”下开发的AA6056型合金经过了大量研究，并出现在许多出版物中，要么是为了优化机械性能，要么是为了提高耐晶间腐蚀性。我们注意到这种类型合金的机动车应用，这是一篇专利申请(WO2004113579A1)的主题。
[0027] AA6013型合金也已成为许多研究的主题。例如，在2002年公开的“Alcoa”下的申请US2002039664中，合金包含：0.6-1.15％的Si；0.6-1％的Cu；0.8-1.2％的Mg；0.55-0.86％的Zn；小于0.1％的Mn；0.2-0.3％的Cr和约0.2％的Fe，其在状态T6中使用，结合了良好的耐晶间腐蚀性与380MPa的Rp0.2。
[0028] 2003年公开的“Aleris”名下的WO03006697的申请涉及含0.2-0.45％的Cu的AA6xxx系列合金。发明的目的是提供具有降低的Cu水平的AA6013型合金，目标是状态T6下Rm为355MPa和良好的耐晶间腐蚀性。要求保护的组成如下：0.8-1.3％Si；0.2-0.45％Cu；0.5-1.1％Mn；0.45-1.0％Mg。
[0030] 此外，如例如申请EP 2 581 218中所描述的，由合金7xxx制成的用于机动车应用的结构部件是已知的。
[0031] 另外，为了生产不能通过使用上述合金常规冲压完成的复杂几何形状的铝合金部件，例如门的内衬，过去已经考虑和/或使用了多种解决方案：
[0033] －进行所谓的“温和”冲压以获得更好的冲压能力。这包括：在所谓的中间温度(即150℃至350℃)下完全地或局部地加热铝合金半成品，以改善其在压制下的行为，其加工工具也可以被预热。申请人的优先权为2003的专利EP 1 601 478B1基于该解决方案。
[0034] －通过组成改变AA5xxx系列合金本身的冲压能力；已特别地提出将镁含量增加到5％以上。但这在耐腐蚀性方面并非没有影响。
[0035] －采用由AA5xxx系列合金内核(其中镁含量高于5％，以获得更好的可成形性)以及更耐腐蚀的合金覆盖板组成的复合板材。但是在板材边缘、冲压区域或更通常在内核暴露的地方，且特别是在组合装配件中，耐腐蚀性可能不足。
[0036] －最后，还提出了不对称轧制以产生更有利的晶体学结构。如Mitsubishi Aluminium的申请JP 2003-305503所证明。但是这种不对称轧制的工业化是棘手的，需要特定的辊轧机，可能对所获得的板材的表面外观产生不利影响，并且还可产生显著的附加成本。
[0037] －此外，文献EP1702995A1描述了一种制造铝合金薄板的方法，该方法包括提供具有以重量％计的化学组成的熔融铝合金，该化学组成为，Mg：0.30％至1.00％，Si：0.30％至1.20％，Fe：0.05％至0.50％，Mn：0.05％至0.50％，Ti：0.005％至0.10％，可选有以下一种或多种：Cu：0.05％至0.70％和Zr：0.05％至0.40％，以及其余：Al和不可避免的杂质，采用双带材铸造法将熔融合金铸造成厚度为5mm至15mm的坯料，在坯料厚度的1/4处冷却速度为
40℃至150℃/s，线圈形式的卷绕，均化处理，以500℃/h或更高的冷却速度将所得线圈冷却至250℃或更低的温度，随后是冷轧，然后固溶处理。该文献未提及对成形后的部件的人工时效。
40℃至150℃/s，线圈形式的卷绕，均化处理，以500℃/h或更高的冷却速度将所得线圈冷却至250℃或更低的温度，随后是冷轧，然后固溶处理。该文献未提及对成形后的部件的人工时效。
[0038] 考虑到铝合金板材在机动车车身组件中的使用的日益增长和大规模生产，仍需要允许减少厚度而不损害其他性能以便提高轻量化的进一步改善的牌号。
[0039] 显然，这种发展演化经历了使用具有越来越高的拉伸屈服强度的合金，和使用强度越来越大的AA6xxx系列合金(该合金在T4状态下成形，即在固溶处理和淬火、预时效操作期间的极大硬化以及烘烤油漆和清漆之后成形)的方案，已经达到其极限。这导致在T4状态下越来越硬的合金，并因此造成严重的成形方面的问题。
[0040] 提出的技术问题
[0041] 本发明的目的是获得一种在状态T4下的可成形性与高机械强度之间的良好折衷，以及成品组件的良好的铆接和耐碰撞行为，这通过提出一种通过在室温下自然时效后在T4冶金状态下成形、随后对成形的部件进行人工时效的硬化和烤漆(或烘烤硬化)来制造所述组件的方法来实现。再一个问题是实现一种经济上有利的短期方法。
[0042] 这些组件还必须具有非常好的耐腐蚀性，并且在各种组装方法(如点焊、激光焊接、粘合剂粘合、钉牢或铆接)中表现良好。
发明内容
[0043] 本发明的主题是一种制造铝合金制的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的成形组件特别是冲压组件的方法，包括以下步骤：
[0044] －制造厚度在1mm至3.5mm之间的合金的板材或带材，所述合金的组成为(以重量％计)：
[0045] Si：0.60-0.85；Fe：0.05-0.25；Cu：0.05-0.30；Mn：0.05-0.30；Mg：0.50-1.00；Ti：0.02-0.10；V：0.00-0.10，其中Ti+V≤0.10，其他元素各自<0.05且总和<0.15，其余为铝，其中Mg<-2.67×Si+2.87，
[0046] －固溶热处理、淬火和任选的预时效，所述预时效通常在50℃至100℃的温度下持续至少12个小时，且通常通过在至少60℃的温度下卷绕然后在户外冷却而获得，[0047] －室温下进行自然时效，通常72小时至6个月，
[0048] －成形，尤其是通过压力下的冲压进行成形，以获得三维部件，
[0049] －在大体205℃的温度下对部件进行人工时效，保持时间为30分钟至170分钟，且优选为60分钟至120分钟，或进行等效时间-温度人工时效，即在205℃的温度Teq下，根据以下方程式的等效保持时间teq为30分钟至170分钟，优选为60分钟至120分钟：
[0050]
[0051] 式中，Q大致为82915J，
[0052] 其中，T是以开尔文表示的瞬时温度，其随时间t变化，并且Teq是205℃(478K)的参照温度，teq是等效时间，
[0053] －油漆和在150℃至190℃且优选170℃至190℃的温度下进行“烤漆人工时效”或“烘烤硬化”15分钟至30分钟。
[0054] 术语“三维部件”是指没有任何方向上所述部件的横截面沿整个所述方向恒定的部件。
[0055] 本发明的另一主题是根据权利要求1至10中任一项的方法制造的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件，其特征在于，其拉伸屈服强度根据标准NF EN ISO 6892-1测定为Rp0.2≥270MPa且优选≥275MPa，并且其“三点折叠角度”α标准根据标准NF EN IS0 7438和程序VDA 238-100和VDA 239-200测定为≥100°且优选≥105°，其中α标准≥-(4/3)＊Rp0.2+507。
[0056] 最后，本发明还包括一种根据本发明的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件，例如特别是用于车门、发动机罩、行李箱盖、车顶或梁的内衬件或加强件，发动机挡板，载重地板，通道以及前柱支座、中柱支座、后柱支座，以及减震器或“碰撞盒”。附图说明
[0057] 图1示出了用于“三点折叠测试”的装置，该装置由两个辊R和一个半径为r的冲头B构成，用以折叠厚度为t的板材T。
[0058] 图2示出了“三点折叠”测试后的板材T，具有内角β和外角，外角测量的测试结果：α。
[0059] 图3示出了用于选择测试的拉伸屈服强度和折叠角之间的折衷。
具体实施方式
[0060] 本发明基于申请人的以下发现：使用合适的组成和匹配的制造工艺完全可获得下述板材，即，在固溶处理、淬火和环境温度下的自然时效后具有优异的冲压能力，并且在人工时效状态下且在烤漆处理后(通常分别为205℃下4小时及180℃下20分钟)具有足够的机械强度，同时保证成品组件的令人非常满意的可铆接性和碰撞行为。在该后一冶金状态下获得的机械性能为：拉伸屈服强度Rp0.2≥270MPa，在无裂纹的情况下折叠角α标准≥100°且优选≥105°，其中α标准≥-(4/3)＊Rp0.2+507。
[0061] 根据本发明，合金的组成如下(以重量％计)：Si：0.60-0.85；Fe：0.05-0.25；Cu：0.05-0.30；Mn：0.05-0.30；Mg：0.50-1.00；Ti：0.02-0.10；V：0.00-0.10，其中Ti+V≤0.10，其他元素各自<0.05且总和<0.15，其余为铝，其中Mg<-2.67×Si+2.87。
[0062] 应用于这种类型的合金的组成元素的浓度范围由以下理由解释：
[0063] Si：硅与镁一起是铝-镁-硅系统(AA6xxx家族)的第一合金元素，用以形成Mg2Si或Mg5Si6金属间化合物，这些化合物有助于这些合金的结构硬化。以0.60％至0.85％的含量存在的硅，结合以0.50％至1.00％含量存在的镁，且Mg<-2.67×Si+2.87，允许获得为实现期望的机械性能所要求的Si/Mg比，同时保证良好的抗腐蚀性和令人满意的通过在环境温度下冲压的成形能力。实际上，如果对于本发明的硅和镁的含量Mg>-2.67×Si+2.87，则合金通常不能被固溶，这对所寻求的折衷是不利的。
[0064] 对于硅，最有利的含量范围为0.60至0.75％。
[0065] Mg：一般来说，AA6xxx家族合金的机械性能水平随镁含量而增加。与硅结合形成金属间化合物Mg2Si或Mg5Si6的镁有助于提高机械性能。要获得所需的机械性能水平并形成足够的硬化沉淀物，要求最小含量为0.50％。超过1.00％时，所获得的Si/Mg比率不利于所寻求的性能的折衷。
[0066] 对于镁，最有利的含量范围为0.60％至0.70％。
[0067] Fe：铁通常被认为是不想要的杂质；含铁的金属间化合物的存在通常与可成形性的降低有关。出乎意料地，本发明人发现，超过0.05％并且更好的是0.10％的含量改善了延性和可成形性，特别是通过延缓断面缩减后变形过程中的断裂。虽然不囿于这一假设，然而本发明人相信这种出乎意料的效果可能特别地起因于锰(当该元素存在时)在固溶体中的溶解度显著降低和/或形成高密度的金属间颗粒来保证在成形期间良好的“可硬化性”。在这些含量中，铁也可能有助于控制晶粒尺寸。超过0.25％的含量时，会产生太多的金属间颗粒，对延性和耐腐蚀性有不利影响。
[0068] 最有利的含量范围为0.05％至0.20％。
[0069] Mn：其含量限制为0.30％。添加高于0.05％的锰时，由于固溶强化作用而提高了机械性能，但超过0.30％，其会大大降低对变形速率的敏感性，并因此降低延性。
[0070] 对于锰，最有利的含量范围为0.10至0.15％。
[0071] Cu：在AA6000家族合金中，铜通过参与硬化沉淀而成为有效的硬化元素。在0.05％的最低含量下，其存在允许获得较高的机械性能。在所考虑的合金中，高于0.30％的铜对耐晶间腐蚀性具有负面影响。优选地，铜含量为至多0.20％。
[0072] 对于铜，最有利的含量范围为0.08％至0.15％。
[0073] V和Ti：这两种元素中的每一种，对于Ti含量至少为0.02％，都能够促进固溶硬化，从而导致获得所需的机械性能，并且这些元素中的每一种都对使用中的延性和耐腐蚀性具有有利影响。然而，如对于V，要求Ti最大含量为0.10％，并且Ti和V之和Ti+V≤0.10％，特别是以避免在立式铸造期间形成初生相的条件并改善可成形性性能。对于Ti，最有利的含量范围为0.03％至0.10％。对于V，在一个实施方式中，V的范围优选为0.03至0.08％，但是在对回收问题有利的另一个实施方式中，V的含量保持至多为0.03％。
[0074] 其他元素通常为杂质，其含量保持低于0.05％；其余为铝。属杂质之列的，例如可列举Cr、Ni、Zn、Zr和Pb。优选地，一些杂质保持在甚至更低的水平。因此，Ni和Zr含量有利地保持低于0.03％，Pb含量有利地保持低于0.02％。
[0075] 根据本发明的制造板材的方法通常包括：铸造坯料；对该坯料进行剥皮(scalpage)；然后均化，有利地以至少30℃/h的升温速率至530℃至570℃的温度，保持2至12小时，优选4至6小时；接着冷却至室温或至热轧的起始温度。
[0076] 下一阶段，在均化后冷却至环境温度的情况下再加热后，将坯料热轧成厚度3.5至10mm的带材，冷轧至最终厚度，通常在1mm和3.5mm之间，在避免局部熔化或初熔的同时、在高于合金溶线温度的温度下对轧制的带材进行固溶处理，或在540℃和570℃之间的温度下对轧制的带材固溶处理10秒至30分钟，以大于30℃/秒的速率、更优选至少100℃/秒的速率淬火。
[0077] 下一步是任选的预时效，即在50℃至100℃的温度下处理至少12小时，这通常通过以下步骤获得：在至少60℃的温度下卷绕，之后在户外冷却，然后在室温下自然时效72小时至6个月。
[0078] 因此，根据本发明的板材具有非常好的冲压能力。
[0079] 然后板材经历以下操作：
[0080] －成形，特别是通过压力下的冲压进行成形，以获得三维部件，
[0081] －在大体205℃的温度下进行人工时效热处理，保持时间为30分钟至170分钟，且优选为60分钟至120分钟，或进行根据以下方程式的等效时间-温度teq-Teq人工时效：
[0082]
[0083] 式中，Q大致为82915J，
[0084] 其中，T是以开尔文表示的瞬时温度，其随时间t变化，并且Teq是205℃(478K)的参照温度，teq是等效时间。
[0085] 优选地，人工时效在180℃至240℃的温度下、优选在200℃至230℃的温度下进行，保持时间为30分钟至120分钟，对于参照温度Teq＝205℃的等效时间为30分钟至170分钟，且优选为60分钟至120分钟。根据本发明的组成和方法的组合允许获得经济上有利的短期人工时效处理。
[0086] －油漆和在150℃至190℃且优选170℃至190℃的温度下进行“烤漆人工时效”或“烘烤硬化”15分钟至30分钟。
[0087] 以这种方式生产的组件，在成形、优化的部件人工时效、组装和烤漆后，在使用时具有高机械性能、非常好的碰撞行为和良好的耐腐蚀性。
[0088] 因此，根据本发明的方法制造的也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件，其特征在于，其拉伸屈服强度根据标准NF EN ISO6892-1测定为Rp0.2≥270MPa且优选≥275MPa，并且其“三点折叠角度”α标准根据标准NF EN IS0 7438和程序VDA 238-100和VDA 239-200测定为≥100°且优选≥105°，其中α标准≥-(4/3)＊Rp0.2+507。
[0089] 有利地，根据本发明，也称为“白车身”的车体或机动车车身结构的冲压组件特别是选自：用于车门、发动机罩、行李箱盖、车顶或梁的内衬件或加强件，发动机挡板，载重地板，通道以及前柱支座、中柱支座、后柱支座，以及减震器或“碰撞盒”。
[0090] 借助于下面的实施例将更好地理解本发明的细节，然而这些实施例绝不是限制性的。
[0091] 实施例
[0092] 前言
[0093] 表1总结了测试中使用的合金的标称化学组成(以重量％计)。其他元素的含量<0.05。
[0094]
[0095] 表1
[0096] 通过立式半连续铸造获得这些不同合金的轧制坯料。在剥皮之后，使这些不同的轧制坯料进行均化和/或再加热热处理，其温度在表2中给出。
[0097] 使组成1、2、7和8的坯料在530℃下进行均化处理，其中温度以30℃/h的速度升高至530℃，并在该温度下保持约3小时。该均化步骤之后直接是热轧步骤。
[0098] 使组成3、31和9的坯料在540℃下进行均化处理，其中温度以30℃/h的速度升高至540℃，并在该温度下保持约5小时，然后直接进行热轧。
[0099] 使组成4、5和6的坯料进行均化处理，其中温度升高至570℃，并在该温度下保持至少2小时，然后直接进行热轧。
[0100] 使组成10的坯料在550℃下进行均化处理，其中温度以30℃/h的速度升高至550℃，并在该温度下保持约4小时。该均化步骤之后直接是热轧步骤。
[0101] 接下来的热轧步骤在可逆式轧机上进行，随后根据情况通过具有4个轧机机架的热连轧机热轧至厚度为3.5mm至10mm。表2给出了测试实例的热轧出口厚度。
[0102] 随后进行冷轧步骤以获得厚度在2.0mm和2.5mm之间的板材。下面的表2给出了测试实例的冷轧出口厚度。
[0103] 轧制步骤之后是固溶热处理和淬火。固溶处理在高于合金溶线温度的温度下进行，同时避免初熔。然后以30℃/s的最小速度对经过固溶处理的板材进行淬火。对于18至21的测试，使用100℃/s的最小速度。
[0104] 对于所有实例，除了实例2、4、5和6以外，该步骤在连续炉中通过将金属的温度在小于约1分钟内升高至固溶处理温度进行，然后直接淬火。
[0105] 对于实例2、4、5和6，在空气炉中进行固溶处理，同时插入热炉中，在小于20分钟内达到固溶处理的温度，并将该温度保持30分钟。
[0106] 该固溶处理步骤之后是浸入85℃的水中淬火。
[0107] 淬火后进行预时效热处理，旨在改善烤漆时的硬化性能。
[0108] 对于所有的测试实例，除实例2、4、5和6外，此步骤通过在至少60℃的温度下卷绕然后在户外进行冷却进行。对于实例2、4、5和6，通过将板材浸入并保持在85℃的水中8小时来实现预时效。在所有实例中，在温度下至少72小时的自然时效随后进行。
[0109]组成 均化 出口厚度LAC 出口厚度LAF
1 530℃ 10mm 2.5mm
2 530℃ 10mm 2.5mm
3 540℃ 6.3mm 2.0mm
31 540℃ 4.3mm 2.5mm
4 570℃ 10mm 2.5mm
5 570℃ 10mm 2.5mm
6 570℃ 10mm 2.5mm
7 530℃ 6.3mm 2.0mm
8 530℃ 4.3mm 2.0mm
9 540℃ 10mm 2.5mm
10 550℃ 5.0mm 2.3mm
1 530℃ 10mm 2.5mm
2 530℃ 10mm 2.5mm
3 540℃ 6.3mm 2.0mm
31 540℃ 4.3mm 2.5mm
4 570℃ 10mm 2.5mm
5 570℃ 10mm 2.5mm
6 570℃ 10mm 2.5mm
7 530℃ 6.3mm 2.0mm
8 530℃ 4.3mm 2.0mm
9 540℃ 10mm 2.5mm
10 550℃ 5.0mm 2.3mm
[0110] 表2
[0111] 固溶处理、淬火、预时效和室温下至少72小时的自然时效步骤之后是如表3所述的热处理，称为人工时效。人工时效C、D、E、H和I具有根据本发明的条件。
[0112] 人工时效后，使所有测试的实例都在空气炉中且同时插入热炉中进行模拟烤漆热处理，且在185℃下保持20分钟。
[0113]
[0114] 表3
[0115] 拉伸测试
[0116] 在环境温度下的拉伸测试根据标准NF EN ISO 6892-1使用非正比试样进行，该试样具有广泛用于板材的几何形状，并且对应于所述标准的附录B的表B.1的试样2的类型。这些试样特别地具有20mm的宽度和120mm的校准长度。
[0117] 下表4中给出了如此制造的板材在前面段落中所述条件下测得的0.2％常规拉伸屈服强度Rp0.2方面的这些拉伸测试的结果。
[0118] 对于T4冶金状态下成形且然后进行烤漆处理的部件所推荐的方案，在自然时效和烤漆之间进行2％的受控拉伸预变形，以模拟冲压成形。
[0119] 因此可以认为，最终冶金状态下的板材的拉伸特性与成品冲压部件的拉伸特性没有显著差异。
[0120] 碰撞行为评估
[0121] 碰撞行为可根据标准NF EN ISO 7438和程序VDA 238-100和VDA239-200通过“三点折叠测试”进行评估。折叠装置如图1所示。
[0122] 使用半径r＝0.4mm的冲头B适当地进行“三点折叠”，其中板材由两个辊R支撑，折叠轴线平行于轧制方向。辊的直径为30mm，辊的轴线之间的距离为30+2t mm，t为被测试板材T的厚度。
[0124] 当板材的微裂纹导致冲头的力下降至少30牛顿时，或者当冲头移动14.2mm时(这对应最大允许行程)，测试停止。
[0125] 在测试结束时，如图2所示折叠样品板材。然后通过测量折叠角α评估使用中的延性。角度α越高，板材碰撞或折叠的能力就越好。为了能够比较测试实例的性能，根据标准VDA 239-200中所述的公式，将对于不同板材厚度测量的所有角度皆转换为α标准值，所述公式如下：
[0126]
[0127] 其中：
[0128] αnorm:标准化角度，
[0129] αm:测量角度，
[0130] tref:参照厚度，
[0131] tm:测量厚度。
[0132] 对根据“前言”部分中描述的条件制造的板材进行这些折叠测试的结果在下表4中以与表3中相同的顺序给出。参照厚度tref为2.0mm。
[0133] 对于T4冶金状态下成形且然后进行烤漆处理的部件所推荐的方案，在自然时效和烤漆之间进行10％的受控拉伸预变形，以模拟冲压成形。在根据本发明的自然时效后进行人工时效处理的情况下，该预变形对最终组件的拉伸特性没有显著影响。
[0134] 因此可以认为，所述板材在最终冶金状态下的折叠行为与成品冲压组件的折叠行为没有显著不同。
[0135]测试编号 组成 Rp0.2[MPa] α标准[°]
1 1 285 72
2 1 263 98
3 1 235 113
4 2 287 109
5 3 265 93
6 4 312 98
7 5 295 103
8 6 275 99
9 7 249 70
10 7 218 93
11 8 249 91
12 8 238 99
13 9 268 61
14 9 209 103
14 10 290 75
16 10 239 91
17 31 261 94
18 31 295 97
19 31 305 110
20 31 295 120
21 31 275 160
1 1 285 72
2 1 263 98
3 1 235 113
4 2 287 109
5 3 265 93
6 4 312 98
7 5 295 103
8 6 275 99
9 7 249 70
10 7 218 93
11 8 249 91
12 8 238 99
13 9 268 61
14 9 209 103
14 10 290 75
16 10 239 91
17 31 261 94
18 31 295 97
19 31 305 110
20 31 295 120
21 31 275 160
[0136] 表4
[0137] 根据测试19、20和21，通过将根据本发明的优选人工时效和组成相结合，获得显著的性能折衷，即，拉伸屈服强度Rp0.2≥270MPa且优选≥275MPa，以及在无裂纹的情况下折叠角α标准≥100°且优选≥105°，并且α标准≥-(4/3)＊Rp0.2+507，这由图3示出。因此，实例4和7允许获得拉伸屈服强度Rp0.2≥270MPa以及在无裂纹的情况下折叠角α标准≥100°，但不允许获得在无裂纹的情况下折叠角α标准≥-(4/3)＊Rp0.2+507。
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