7000系铝合金制构件的制造方法技术

本发明专利技术的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t

【技术实现步骤摘要】
7000系铝合金制构件的制造方法
本专利技术涉及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。
技术介绍
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。作为抑制7000系铝合金制构件中发生的拉伸残余应力的技术，在专利文献1中记载有对于T1调质的7000系铝合金挤压型材以规定的条件实施回归处理(热处理)后，在常温下实施塑性加工，其后实施人工时效处理。还有，所谓T1调质，意思是在挤压加工后，除了自然时效以外未进行调质处理的状态。另外，在专利文献2中记载有对于7000系铝合金挤压型材实施固溶处理和淬火后，实施50～100℃×1～30分钟的热处理，接着升温至100～200℃，在此温度范围内进行塑性加工(温加工)，冷却后，实施人工时效处理。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利第5671422号公报【专利文献2】日本特开2009－114514号公报根据专利文献1的技术，能够避免发生裂纹而在常温下对T1调质的7000系铝合金挤压型材进行塑性加工，能够降低产品(铝合金制构件)的拉伸残余应力而使抗应力腐蚀开裂性提高。但是，要求抗应力腐蚀开裂性的进一步提高。根据专利文献2的技术，能够避免发生裂纹而对W调质或T4调质的铝合金挤压型材进行塑性加工，引用文献2记载有产品的抗应力腐蚀开裂性优异。但是，专利文献2的技术并非适用于能够更低成本化的T1调质的铝合金挤压型材，另外，固溶处理与温加工之间需要其他的热处理，工序也复杂。
技术实现思路
本专利技术其目的在于，在对于T1调质的7000系铝合金挤压型材实施塑性加工而使之产品化时，防止塑性加工时的裂纹发生，并且进一步降低产品(铝合金制构件)的拉伸残余应力，使抗应力腐蚀开裂性提高。本专利技术是一种7000系铝合金制构件的制造方法，将7000系铝合金挤压型材从大致室温进行升温而到达规定的温度范围内的温度后，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，其特征在于，所述7000系铝合金挤压型材是T1调质材，所述温度范围为150℃以上，设从升温开始的时间为t(单位：s)，时间t内的所述挤压型材的温度为T(t)(单位：℃)，升温过程中所述挤压型材达到140℃为止的时间为t1，冷却过程中所述挤压型材再次达到140℃为止的时间为t2时，t1≤t≤t2的区间中的{T(t)－140}2的积分值为5×105(单位：℃2·s)以下。根据本专利技术，在对于T1调质的7000系铝合金挤压型材实施塑性加工而产品化时，能够防止塑性加工造成的裂纹发生，不会牺牲产品(7000系铝合金制构件)的强度，而能够降低产品的拉伸残余应力，使抗应力腐蚀开裂性提高。而且，根据本专利技术，能够以如下比较简单的方法得到上述效果：在升温－塑性加工－冷却的过程中，在150℃以上进行塑性加工，且使所述积分值为5×105(单位：℃2·s)以下。另外，在本专利技术中，因为以T1调质的7000系铝合金挤压型材作为原材使用，所以能够以低成本制造有强度要求的车门加强材、保险杠加强材、车顶加强材等的吸能零件，和踏板、侧构件、立柱等的汽车骨架零件。附图说明图1是本专利技术的工艺的流程图。图2是说明升温－塑性加工－冷却的工序中的7000系铝合金挤压型材的温度履历(温度与时间的关系)的图。图3是将实施例1的温度履历测量用试验材插入到设定为500℃的空气炉中后所得到的所述试验材的温度履历。图4是表示实施例1所得到的7000系铝合金挤压型材的塑性加工时的温度与裂纹发生状况的关系的图。图5是实施例2中使用的7000系铝合金挤压型材的剖面示意图(5A)，塑性变形后的侧面示意图(5B)，和图5B的I－I、II－II、III－III的各剖视图(5C)。图6是表示t1≤t≤t2的区间中的{T(t)－140}2的积分值(F140)，与以现有工艺为基准时的0.2％屈服强度的比例(百分率)的关系的图。图7是表示t1≤t≤t2的区间中的{T(t)－140}2的积分值(F140)，与以现有工艺为基准时的抗拉强度的比例(百分率)的关系的图。具体实施方式以下，对于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种7000系铝合金制构件的制造方法，将7000系铝合金挤压型材从室温起进行升温而达到规定的温度范围内的温度后，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，其特征在于，所述7000系铝合金挤压型材是T1调质材，所述温度范围为150℃以上，设从升温开始起的时间为t，时间t的所述挤压型材的温度为T(t)，升温过程中所述挤压型材达到140℃为止的时间为t

【技术特征摘要】
20190711 JP 2019-1294021.一种7000系铝合金制构件的制造方法，将7000系铝合金挤压型材从室温起进行升温而达到规定的温度范围内的温度后，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，其特征在于，所述7000系铝合金挤压型材是T1调质材，所述温度范围为150℃以上，设从升温开始起的时间为t，时间t的所述挤压型材的温度为T(t)，升温过程中所述挤压型材达到140℃为止的时间为t1，在冷却过程中所述挤压型材再次达到140℃为止的时间为t2时，t1≤t≤t2的区间中的{T(t)－140}2的积分值为5×105℃2·s以下，其中，所述时间t、t1、t2的单位为s，所述温度T(t)的单位为℃。


2.根据权利要求1所述的7000系铝合金制构件的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：细井宽哲，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP