用于制造由可硬化的鋁合金制成的機動車構(gòu)件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種根據(jù)權(quán)利要求1的特征的、用于制造由可沉淀硬化的侶合金制成 的機動車構(gòu)件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 從現(xiàn)有技術(shù)已知，車輛構(gòu)件W及機動車結(jié)構(gòu)構(gòu)件由金屬材料制成。在此，為了正常 的車輛運行而賦予承載式的機動車車身必要的剛度。但是在過去的幾年中對運種機動車車 身的要求急劇升高。不再僅是純成型受重視，而且同時有針對性地調(diào)整在撞車情況下的特 性W及對輕型結(jié)構(gòu)的持續(xù)要求也受重視。
[0003] 對此，從【背景技術(shù)】中已知使用鋼材，利用鋼材能夠提供具有高強度的或甚至最高 強度的特性的構(gòu)件。所述高強度的或最高強度的特性是有針對性地在部件上局部制成。
[0004] 備選地，已知機動車構(gòu)件由侶制成。在此，侶被作為輕金屬構(gòu)件使用并且由于它的 低比重而能夠相應(yīng)地減少重量。例如由DE10 2009 008 282A1已知用于機動車的侶構(gòu)件 的制造。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的任務(wù)在于，從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，提供一種用于制造由輕金屬合金制成的機 動車構(gòu)件的方法，利用該方法能夠工藝上經(jīng)濟地并且低成本地制造機動車構(gòu)件。
[0006] 按照本發(fā)明，上述任務(wù)利用具有權(quán)利要求1的特征的制造方法來實現(xiàn)。
[0007] 有利的變型方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0008] 按照本發(fā)明的用于制造機動車構(gòu)件的方法的特征在于下述方法步驟：
[0009] --準備由優(yōu)選具有主合金元素AlZnMg、AlZnMgCu或AlSiMg的6000系列或7000 系列侶合金制成的可沉淀硬化的板巧，
[0010] --在350°c至550°C之間的溫度下、尤其是在7000系列侶合金的情況下在440°C 至480°C之間的溫度下和在6000系列侶合金的情況下在490°C至545°C之間的溫度下將所 述板巧固溶退火2至30分鐘、特別是3至20分鐘并且優(yōu)選5至15分鐘的時間，
[0011] 一一將已固溶退火的板巧進行局部不同地澤火，其中，將第一區(qū)域澤火至150°C至 250°C之間的溫度而將至少另一區(qū)域澤火至低于150°C的溫度，
[0012] 一一在局部不同地澤火期間或之后將板巧成型，
[0013] 一一通過加熱進行熱時效處理，并且在至少所述第一區(qū)域中將屈服強度調(diào)節(jié)為小 于200MPa且大于120MPa并且在所述另一區(qū)域中將屈服強度調(diào)節(jié)為小于或等于550MPa且 大于200MPa并且將在兩個區(qū)域之間的屈服強度差值ehngrenzendelta)調(diào)節(jié)為大于50MPa、 優(yōu)選大于lOOMPa。
[0014] 利用按照本發(fā)明的方法能夠并且尤其是特別節(jié)約時間地、特別優(yōu)選W生產(chǎn)線的節(jié) 奏制造具有局部互相不同的強度區(qū)域的侶機動車構(gòu)件。在此，尤其準備由優(yōu)選具有主合金 成分鋒W及高的儀含量的7000系列侶合金在Τ4、Τ6或T7狀態(tài)下制成的板巧。然后在350°C 至500°C之間、特別是在440°C至480°C之間的溫度下使如此準備的由侶合金制成的板巧經(jīng) 受2至30分鐘、特別是3至20分鐘、更是特別優(yōu)選5至15分鐘的時間的退火處理。在此， 基于將熱量輸送到材料的晶格之中來實現(xiàn)能量輸入。在此形成一種混晶，在所述混晶中原 子無序地占據(jù)矩陣形式的晶格位置。屈服強度是屈服強度RP0. 2。
[0015] 備選地可W使用由6000系列侶合金制成的板巧。特別優(yōu)選在490°C至545°C之間 的溫度下將所述板巧固溶退火2至30分鐘、特別是3至20分鐘、并且優(yōu)選5至15分鐘的 時間。
[0016] 相應(yīng)的狀態(tài)通過澤火被凍結(jié)，從而原子被強制分解地W矩陣的形式保留。所述狀 態(tài)也被稱作過度飽和的混晶，所述混晶具有在熱力學上不穩(wěn)定的狀態(tài)。但是按照本發(fā)明可 W的是，退火之后的板巧在長達一天的過渡時間內(nèi)在具有特別高的成型自由度的該狀態(tài)下 是可W容易成型的。因此，在澤火之后進行成型。但是此外按照本發(fā)明規(guī)定，澤火本身向局 部彼此不同的溫度進行。通過澤火至不同的溫度，已經(jīng)調(diào)節(jié)出具有混晶的W及晶界布局的 彼此不同的狀態(tài)的區(qū)域，從而在隨后的時效處理過程（Auslagerungsprozess)中調(diào)節(jié)出彼 此不同的強度。
[0017] 在對板巧的第一和第二區(qū)域進行局部不同的澤火之后優(yōu)選保持溫度0. 05至30分 鐘、特別是0. 1至20分鐘并且優(yōu)選0. 2至15分鐘。
[0018] 按照本發(fā)明，時效處理過程又利用通過對成型為機動車構(gòu)件的板巧來加熱而實現(xiàn) 的熱時效處理來進行。在此，在W下也被稱作第一類型的區(qū)域的至少一個第一區(qū)域中屈服 強度被調(diào)節(jié)為小于200MPa且大于120MPa并且在W下也被稱作第二區(qū)域或第二類型的區(qū)域 的另外的區(qū)域中，屈服強度被調(diào)節(jié)為小于或等于550MPa且大于200MPa。在此，在運些區(qū)域 之間的屈服強度差大于50MPa、優(yōu)選大于lOOMPa。此外，優(yōu)選在第二類型的區(qū)域中將屈服強 度調(diào)節(jié)為300MPa至450MPa并且特別優(yōu)選將屈服強度調(diào)節(jié)為350MPa至450MPa。
[0019] 按照本發(fā)明又可W在一個爐子中進行多個機動車構(gòu)件的熱時效處理，從而所有構(gòu) 件被均勻地加熱到熱時效溫度。此外可W規(guī)定，在具有不同的溫度-時間曲線的多階段中 實施熱時效處理。通過不同的澤火溫度W及不同的冷卻曲線和固溶退火的板巧在對應(yīng)的澤 火溫度上的保持時間來實現(xiàn)彼此不同的強度區(qū)域。
[0020] 因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠W簡單的、節(jié)約時間和成本的方式制造由侶制成的 具有彼此不同的強度區(qū)域的機動車構(gòu)件。在此，機動車構(gòu)件尤其可W由具有相同壁厚的板 巧構(gòu)成。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)機動車構(gòu)件也可W通過由侶材制成的板巧構(gòu)成，其中，板 巧具有彼此不同的壁厚。在板巧上通過將具有不同壁厚的各個板巧社制加工或熱接合來制 成彼此不同的壁厚。所有上述和下述的過程步驟都可W在具有均勻的或彼此不同的壁厚的 板巧中實施。
[0021] 此外，在優(yōu)選的變型方案中可能的是，在第一類型的區(qū)域中第一次澤火至低于 250°C的溫度并且在第二類型的區(qū)域中澤火至低于150°C的溫度，隨后進行至少一個第二澤 火階段，其中，在第二或另一個澤火階段中特別是將整個板巧澤火至低于l〇〇°C的溫度并且 尤其澤火至15°C至40°C之間的室溫。運可W在第一澤火階段中尤其在調(diào)溫站中通過在溫 度方面局部調(diào)節(jié)的接觸冷卻來實施，然后優(yōu)選進行完全的接觸冷卻。但是運也可W是已經(jīng) 從第二澤火階段開始例如在澤火池中通過將板巧完全浸入來實施。
[0022] 在通過單階段或多階段的澤火方法進行澤火之后，然后在基本上澤火溫度下實施 成型或者在室溫下實施成型。因此，在澤火溫度下的成型可w在第一類型的區(qū)域中直至大 約25(TC和在第二類型的區(qū)域中直至大約15(TC時實施。在延遲澤火的區(qū)域中存在較高的 沉淀壓力，從而在澤火期間就已經(jīng)導(dǎo)致部分較粗大的沉淀形成，所述沉淀形成在之后的熱 時效處理過程中導(dǎo)致較低的強度。在較強烈地澤火的區(qū)域中、即在第二類型的區(qū)域中形成 混晶結(jié)構(gòu)，所述混晶結(jié)構(gòu)最大程度地處于分解中并且由于沉淀硬化而在之后的熱時效處理 中形成精細并且盡可能均勻分布的沉淀物，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)出較高的強度。
[0023] 在大致澤火溫度下成型的情況下，第一類型的區(qū)域和第二類型的區(qū)域具有彼此不 同的溫度，在室溫下成型的情況下，該成型已由其它的澤火過程造成或者備選地已由首先 對在第一澤火階段中局部不同地澤火的板巧所進行的時效處理化agerung)造成。但是，在 6000系列侶合金的情況下時效處理不應(yīng)超過72小時的時間，而在7000系列侶合金的情況 下不應(yīng)超過36小時的時間，運是因為對板巧進行的隨時間的自然時效處理降低變形能力。
[0024] 此外按照本發(fā)明可W規(guī)定，在成型之后在少于7天內(nèi)、優(yōu)選在少于3天內(nèi)開始熱時 效處理。借此實現(xiàn)，在成型之后在室溫下的環(huán)境條件下進行的自然時效處理過程不會不利 地影響構(gòu)件強度特性的隨后的通過熱時效處理進行的可調(diào)節(jié)性。
[00巧]此外，特別優(yōu)選多階段地實施熱時效處理，其中，在第一階段中在80°C至150°C、 特別優(yōu)選在80°C至120°C下進行熱時效處理6至24小時的時間，并且在緊接著所述第一階 段的第二階段中在l〇〇°C至200°C、特別優(yōu)選在100°C至150°C下進行熱時效處理6至24小 時的時間。第一和/或第二階段也可W細分為其它中間階段。因此，通過按照本發(fā)明的選 擇單階段的或多階段的熱時效處理過程W及參數(shù)（時間和溫度）能夠基于之前所實施的局 部澤火通過熱時效處理在已成型的侶板巧上有針對性地局部調(diào)節(jié)期望的強度特性。
[0026] 備選地也可W在100°C至200°C之間的溫度下、尤其在140°C至160°C的溫度下實 施緊接著成型的熱時效處理5至24小時的時間。因此，所有通過板巧的成型而制成的機動 車構(gòu)件可W放在爐子中進行時效處理