鋁合金組合物和鋁合金組合物的熱處理方法
【專利摘要】本文公開了一種鋁合金組合物和熱處理鋁合金以提高工藝控制和鋁合金強度的方法，該鋁合金用于安裝在貨車等上的后安全板以遵循安全規程，其中基于整體組成該鋁合金組合物包括約0.8~1.3%重量的硅（Si）、最多達約0.5%重量的鐵（Fe）、約0.15~0.4%重量的銅（Cu）、最多達約0.15%重量的錳（Mn）、約0.8~1.2%重量的鎂（Mg）、最多達約0.25%重量的鉻（Cr）、最多達約0.2%重量的鋅（Zn）、最多達約0.1%重量的鈦（Ti）以及剩余百分比重量的鋁（Al）。
【專利說明】鋁合金組合物和鋁合金組合物的熱處理方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于35U.S.C.§ 119要求于2012年10月5日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2012-110499號的優先權，其公開內容整體地并入本文以作參考。
【技術領域】
[0003]本發明涉及鋁合金組合物和熱處理鋁合金組合物的方法，更具體地，涉及用于安裝到大型貨車(truck)等以遵循安全規程的后安全板的鋁合金組合物和鋁合金的工藝控制和強度改進的熱處理方法。
【背景技術】
[0004]通常，鋁(Al)容易壓鑄，并且容易與其他金屬鑄成合金，其中壓鑄和鑄成合金工藝在室溫和高溫下進行而沒有難度。而且，鋁表現出高的耐蝕性和高的導電性和導熱性，因此被廣泛用于工業中。
[0005]近年來，廣泛地使用鋁來降低車輛重量，從而提高燃料效率。然而，因為與其他金屬相比，鋁本身不具有高強度，因此包括其他金屬以提高合金整體強度的鋁合金得到廣泛使用。
[0006]圖1是示出根據相關技術的后安全板(rear safety plate)的示例性視圖，圖2是示出沿著圖1中的A-A’線 截取的部分后安全板的示例性截面圖，其中如圖中所示，后安全板包括防護裝置(guard),其長度與車輛寬度對應；撐條(stay),其被配置為支撐防護裝置并且將防護裝置支承到車輛底盤；以及用于提高強度的強化材料。
[0007]后安全板安裝在車輛上，以在高度低的車輛與貨車的后側相撞時，通過彎進貨車的下部中而防止對車身或駕駛者造成損害，其中后安全板必須符合當前安全規程所指定的強度水平。
[0008]常規的后安全板的防護裝置通常通過對鋁制擠壓材料A6061進行T6熱處理工藝(例如，固溶熱處理之后時效硬化)而制造，從而降低車輛重量并提高車輛的可銷售性。然而，由于與熱處理條件例如溫度和加熱時長對應的低安全率和高強度變化，一些防護裝置不能滿足強度水平規程。
[0009]另外,在常規招制擠壓材料A6061的T6熱處理工藝中，由于沉淀(precipitation)在較長時效時間內粗大生長使得物理特性變差，從而增加了工藝成本。
[0010]此外，鋼樹脂被用作強化材料以根據熱處理條件調整強度變化；然而，強化材料的添加增加了對大型貨車軸重量的總車重策略(policy)。
[0011]作為本發明的相關技術而在以上提供的描述僅用于幫助理解本發明的背景，不應將其理解為包含在本領域技術人員知曉的相關技術中。

【發明內容】

[0012]本發明提供了鋁合金組合物和制成后安全板的防護裝置的鋁合金的熱處理方法。具體地，優化時效熱處理條件和組成，從而減少熱處理時間并改進鋁合金的均勻強度和尺寸，由此去除強化材料而減輕重量。
[0013]根據本發明的鋁合金組合物基于整體組成包括約0.8^1.3%重量的硅(Si)、最多達約0.5%重量的鐵(Fe)、約0.15~0.4%重量的銅(Cu)、最多達約0.15%重量的錳(Mn)、約
0.8^1.2%重量的鎂(Mg)、最多達約0.25%重量的鉻(Cr)、最多達約0.2%重量的鋅(Zn)、最多達約0.1%重量的鈦(Ti)以及剩余百分比重量的鋁(Al)。
[0014]此外，根據本發明實施方式的鋁合金組合物還包括鈹(Be)和鋯(Zr)。另外，鈹(Be)為約0.04~0.07%重量且鋯(Zr)為約0.2~0.3%重量。
[0015]施行鋁合金組合物的熱處理方法，通過對鋁合金組合物的固溶熱處理工藝和時效熱處理工藝來提高強度，其中時效熱處理在約205~215°C維持4至5小時。
[0016]此外，鋁合金組成包括上面描述的元素。此外，時效熱處理可以在約210°C維持5小時。另外，固溶熱處理在約5201:飛601:維持1.5至2.5小時。或者，固溶熱處理在約540°C維持2小時。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]現在將參考在附圖中圖示的示例性實施方式對本發明的以上和其它特征進行詳細說明，下文給出的這些實施方式僅僅用于示例說明，因此不是對本發明的限制，其中:
[0018]圖1是示出根據相關技術的后安全板的示例性視圖；
[0019]圖2是示出根據相關技術，沿著圖1中的A-A’線截取的部分后安全板的示例性截面圖；
[0020]圖3是示出根據相關技術的T6熱處理工藝的示例性圖；
[0021]圖4是示出與現有的鋁合金A6061的時效時間和溫度對應的硬度變化的示例性圖；
[0022]圖5是示出與現有鋁合金A6061的熱處理過程中的時效處理時間對應的硬度值的示例性圖；
[0023]圖6是示出根據本發明示例性實施方式的包括時效處理的T6熱處理的示例性圖；并且
[0024]圖7是示出后安全板的強度測試方法的示例性圖。
[0025]應當理解，所附的附圖并非必然是按比例的，而只是呈現說明本發明的基本原理的各種優選特征的一定程度的簡化表示。本文公開的本發明的具體設計特征，包括，例如，具體尺寸、方向、位置和形狀將部分取決于特定的既定用途和使用環境。
[0026]在附圖中，附圖標記在附圖的幾張圖中通篇指代本發明的相同或等同部件。
【具體實施方式】
[0027]應理解，本文使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語包括通常的機動車，例如，包括多功能運動車(SUV)、公共汽車、貨車、各種商務車的客車，包括各種船只和船舶的水運工具，飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、燃燒、插入式混合電動車、氫動力車和其它代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。
[0028]本文使用的術語僅僅是為了說明【具體實施方式】，而不是意在限制本發明。如本文所使用的，單數形式“一個、一種、該(a、an、the)”也意在包括復數形式，除非上下文中另外清楚指明。還應當理解的是，在說明書中使用的術語“包括(compr i s e s和/或compr i s i ng ) ”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列項的任何和所有組合。
[0029]除非特別說明或從上下文明顯得到，否則本文所用的術語“約”理解為在本領域的正常容許范圍內，例如在均值的2個標準差范圍內。“約”可以理解為在所述數值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05% 或 0.01% 內。除非另外從上下文清楚得到，本文提供的所有數值都由術語“約”修飾。
[0030]下文中，將參考附圖詳細描述本發明。
[0031]本發明涉及通過調節組成比例和添加新的合金元素而具有改進的強度的鋁合金組合物。根據與合金混合的金屬的類型和量，鋁合金可以分類為1000系列到8000系列，其中鋁合金分類為:純鋁(Al)多于約99.0%的1000系列；鋁(八1)和銅(Cu)的合金系列的2000系列；鋁(Al)和錳(Mn)的合金系列的3000系列；鋁(Al)和硅(Si)的合金系列的4000系列；招(Al)和鎂(Mg)的合金系列的5000系列；招(Al)、鎂(Mg)和娃(Si)的合金系列的6000系列；鋁(八1)、鋅(Zn)和鎂(Mg)的合金系列的7000系列；以及鋁(Al)與其他元素的合金系列的8000系列。
【權利要求】
1.一種鋁合金組合物，基于整體組合物包括約0.8^1.3%重量的硅(Si)、最多達約0.5%重量的鐵(Fe)、約0.15~0.4%重量的銅(Cu)、最多達約0.15%重量的錳(Mn)、約0.8~1.2%重量的鎂(Mg)、最多達約0.25%重量的鉻(Cr)、最多達約0.2%重量的鋅(Zn)、最多達約0.1%重量的鈦(Ti)以及剩余百分比重量的鋁(Al)。
2.如權利要求1所述的鋁合金組合物，還包括鈹(Be)和鋯(Zr)。
3.如權利要求2所述的鋁合金組合物，其中基于整體組合物，鈹(Be)為約0.04、.07%重量，鋯(Zr)為約0.2^0.3%重量。
4.一種鋁合金組合物的熱處理方法，包括: 熱處理所述鋁合金；以及 在熱處理所述鋁合金之后，在約205°C至215°C對所述鋁合金時效熱處理4飛小時。
5.如權利要求4所述的熱處理方法，其中基于整體組合物所述鋁合金組合物包括約0.8~1.3%重量的硅(Si)、最多達約0.5%重量的鐵(Fe)、約0.15~0.4%重量的銅(Cu)、最多達約0.15%重量的錳(Mn)、約0.8~1.2%重量的鎂(Mg)、最多達約0.25%重量的鉻(Cr)、最多達約0.2%重量的鋅(Zn)、最多達約0.1%重量的鈦(Ti)以及剩余百分比重量的鋁(Al)。
6.如權利要求5所述的熱處理方法，其中所述鋁合金組合物還包括鈹(Be)和鋯(Zr)。
7.如權利要求6所述的熱處理方法，其中基于整體組合物鈹(Be)為約0.04、.07%重量，鋯(Zr)為約0.2~0.3%重量。
8 .如權利要求4所述的熱處理方法，還包括:在210°C對所述鋁合金時效熱處理5小時。
9.如權利要求4所述的熱處理方法，還包括:在約520°C至560°C對所述鋁合金固溶熱處理1.5^2.5小時。
10.權利要求9所述的熱處理方法，還包括:在540°C對所述鋁合金固溶熱處理2小時。
11.一種由鋁合金制成的后安全板的防護裝置，基于整體組合物所述鋁合金包括: 約0.8~1.3%重量的硅(Si )、最多達約0.5%重量的鐵(Fe )、約0.15~0.4%重量的銅(Cu)、最多達約0.15%重量的錳(Mn)、約0.8~1.2%重量的鎂(Mg)、最多達約0.25%重量的鉻(Cr)、最多達約0.2%重量的鋅(Zn)、最多達約0.1%重量的鈦(Ti)以及剩余百分比重量的招(Al)。
【文檔編號】C22C21/02GK103710584SQ201210592851
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年10月5日
【發明者】金洛永 申請人:現代自動車株式會社