JP2008511756A - Aluminum automotive structural members - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム合金車両用構造部品又は部材に関し、より具体的には、アルミニウム合金を良好な成形特性を有するシートに鋳造し、シートをダッシュパネル、フロアパネル、ドアパネル、窓飾り、ラジオブラケット、パネル用強化材等のような車両用構造部品又は部材に成形する方法に関する。 The present invention relates to an aluminum alloy vehicle structural component or member, and more specifically, casts an aluminum alloy into a sheet having good molding characteristics, and the sheet is a dash panel, floor panel, door panel, window decoration, radio bracket, The present invention relates to a method for forming a structural component or member for a vehicle such as a reinforcing material for a panel.
多くの場合において、連続鋳造はDC鋳造法と比較して実質的なエネルギー節約及び全体的な加工費節約をもたらし得るので、ツインベルト、ツインロール、又は、ブロック鋳造機(caster)を用いて溶融アルミニウムをスラムに連続鋳造することは、DC鋳造よりも好適である。連続鋳造プロセスにおいて、溶融金属は、前進鋳型に連続的に導入され、収集され或いはコイルに巻回されるシート製品に連続的に形成され得るスラブが製造される。しかしながら、連続鋳造は問題がないわけではない。例えば、成形中の亀裂を回避する成形性を有し、さらに、最終製品中に所要強度特性を有するために、合金組成及び処理ステップが注意深く制御されなければならない。即ち、最終製品又はその両用構造部品を形成するのに必要な加工段階に適した成形性を有するシートを提供するために、合金及びその処理は注意深く制御されなければならない。もし合金及び処理ステップが制御されないならば、成形ステップにおいて割れが起こり得るし、成形された部品は廃棄されなければならない。よって、アルミニウム合金の選択、その連続鋳造法、及び、車両用構造部分又は部品の製造中に締結具を保持すると同時に、例えば、破砕又は亀裂の問題を回避するために、曲げ、スタンピング、深絞り、伸ばし、又は、クリンプ加工のような成形操作を許容する成形特性及び強度特性を有するシート製品を提供する熱機械的処理法の大きな必要がある。 In many cases, continuous casting can result in substantial energy savings and overall processing cost savings compared to DC casting methods, so it can be melted using twin belts, twin rolls, or block casters. Continuous casting of aluminum into slums is preferred over DC casting. In a continuous casting process, molten metal is continuously introduced into an advancing mold and a slab is produced that can be collected or continuously formed into a sheet product that is wound into a coil. However, continuous casting is not without problems. For example, the alloy composition and processing steps must be carefully controlled in order to have formability to avoid cracking during forming and to have the required strength characteristics in the final product. That is, the alloy and its processing must be carefully controlled in order to provide a sheet with formability suitable for the processing steps necessary to form the final product or its structural components. If the alloy and processing steps are not controlled, cracks can occur in the forming step and the formed parts must be discarded. Thus, the choice of aluminum alloy, its continuous casting method, and holding fasteners during the manufacture of vehicle structural parts or parts, while at the same time bending, stamping, deep drawing, in order to avoid problems of crushing or cracking, for example. There is a great need for thermomechanical processing methods that provide sheet products having forming and strength properties that allow forming operations such as stretching, crimping, or crimping.
溶融アルミニウムの連続鋳造及びそこから製造されたスラブをシート製品にローリングすることは、様々な特許に開示されている。例えば、米国特許第5,976,279号は、アルミニウム合金を連続的に鋳造するためのプロセス及び改良されたアルミニウム合金組成を開示している。プロセスは、冷間圧延されたストリップを、中間焼きなましにおいて、誘導加熱を使用して連続的に焼なますステップ、及び/又は、熱間圧延されたストリップを誘導加熱炉内で連続的に焼なますステップを含む。合金組成は、安定化焼きなましの時間及び温度を変えることによって選択的に異なり得る機械特性を有する。 Various patents disclose continuous casting of molten aluminum and rolling slabs produced therefrom into sheet products. For example, US Pat. No. 5,976,279 discloses a process for continuously casting an aluminum alloy and an improved aluminum alloy composition. The process includes the step of continuously annealing the cold-rolled strip using intermediate heating in intermediate annealing and / or the continuous annealing of the hot-rolled strip in an induction furnace. Including steps. The alloy composition has mechanical properties that can be selectively varied by changing the stabilization annealing time and temperature.
米国特許第6,264,765号は、非熱処理アルミニウム合金を鋳造し、熱間圧延し、且つ、焼なますための方法及び装置を開示している。方法及び装置は、熱間圧延製品の仕様許容差内の機械的特性を得るために、アルミニウムシートを連続鋳造し、熱間圧延し、且つ、インライン誘導加熱することを含む。 U.S. Pat. No. 6,264,765 discloses a method and apparatus for casting, hot rolling and annealing non-heat treated aluminum alloys. The method and apparatus include continuous casting, hot rolling, and in-line induction heating of an aluminum sheet to obtain mechanical properties within the specification tolerances of the hot rolled product.
米国特許第5,985,058号は、アルミニウム合金を連続的に鋳造するプロセス及び改良されたアルミニウム合金組成を開示している。プロセスは、熱間圧延の前、間、又は、後に、鋳造ストリップを、チルブロックからの鋳造ストリップの押出温度を超える温度に加熱するステップを含む。合金組成は、比較的低いマグネシウム含有量を有するが、優れた強度特性を保有する。 US Pat. No. 5,985,058 discloses a process for continuously casting aluminum alloys and an improved aluminum alloy composition. The process includes heating the cast strip to a temperature above the extrusion temperature of the cast strip from the chill block, before, during, or after hot rolling. The alloy composition has a relatively low magnesium content but possesses excellent strength properties.
米国特許第5,993,573号は、アルミニウム合金を連続的に鋳造するプロセス及び改良されたアルミニウム合金組成を開示している。プロセスは、(a)熱間圧延の前、間、又は、後に、チルブロックからの鋳造ストリップの押出温度を超える温度に加熱するステップと、(b)鋳造ストリップから製造される冷間圧延ストリップを安定化し或いは誘導加熱炉内で後部焼きなましするステップとを含む。 U.S. Pat. No. 5,993,573 discloses a process for continuously casting an aluminum alloy and an improved aluminum alloy composition. The process includes (a) heating before, during, or after hot rolling to a temperature above the extrusion temperature of the cast strip from the chill block; and (b) the cold rolled strip produced from the cast strip. Stabilizing or post-annealing in an induction furnace.
米国特許第5,833,775号は、アルミニウム合金シート及びアルミニウム合金シートを製造する方法を開示している。アルミニウム合金シートは、延伸された又は鉄を被せた容器本体を形成するために有用である。シートは、好ましくは、少なくとも約37ksiのアフターベーク降伏強度及び少なくとも約2パーセントの伸びを有する。好ましくは、シートは、約2パーセント未満の耳も有する。 U.S. Pat. No. 5,833,775 discloses an aluminum alloy sheet and a method for producing the aluminum alloy sheet. Aluminum alloy sheets are useful for forming stretched or iron-clad container bodies. The sheet preferably has an afterbake yield strength of at least about 37 ksi and an elongation of at least about 2 percent. Preferably, the sheet also has less than about 2 percent ears.
米国特許第6,086,690号は、自動車用パネルを製造するのに特に適した高い降伏強度及び延性のアルミニウム合金物品を製造するプロセスを開示している。プロセスは、鋳造スラブを形成するために、非熱処理アルミニウム合金を鋳造するステップと、最終ゲージのシート物品を製造し、好ましくは、然る後に、再結晶を引き起こすよう焼きなましするために、前記鋳造スラブを一連の圧延段階に晒すステップとを含む。圧延ステップは、中間ゲージの中間シート物品を形成するために、スラブを熱間又は温間圧延するステップと、中間シート物品を冷却するステップと、前記シート物品を形成するために、冷却された中間シートを340℃までの周囲温度の範囲内の温度にある最終ゲージに温間又は冷間圧延するステップとを包含する。一連の圧延ステップは、中間シート物品の中間コイリング又は完全焼きなましなしに連続的に遂行される。発明は、プロセスによって製造される合金シートにも関する。 U.S. Patent No. 6,086,690 discloses a process for producing high yield strength and ductile aluminum alloy articles that are particularly suitable for producing automotive panels. The process includes the steps of casting a non-heat treated aluminum alloy to form a cast slab and producing a final gauge sheet article, preferably afterwards, to anneal to cause recrystallization. Exposing to a series of rolling stages. The rolling step includes hot or warm rolling the slab to form an intermediate gauge intermediate sheet article, cooling the intermediate sheet article, and cooling the intermediate sheet article to form the sheet article. Warm or cold rolling the sheet to a final gauge at a temperature in the range of ambient temperature up to 340 ° C. The series of rolling steps is performed continuously without intermediate coiling or complete annealing of the intermediate sheet article. The invention also relates to an alloy sheet produced by the process.
米国特許第5,244,516号は、めっき層のNi−Pめっき性及び付着性において優れ、最小のこぶ状生成物及びマイクロピットを備える高い表面平滑性を有するディスク用のアルミニウム合金プレートを開示しており、前記アルミニウム合金めっきは、本質的成分として、3%よりも多く6%以下の量のMgと、0.03%以上で0.3%未満の量のCuと、0.03%以上で0.4%以下の量のZnとを含み、不純物として、半連続鋳造の場合には、0.07%以下の量のFeと、0.06%以下の量のSiとを含み、ストリップ鋳造の場合には、0.1%以下の量のFeと、0.1%以下の量のSiとを含有し、また、10μmよりも小さな最大サイズ及び0.2mm2当たり5未満である5μmよりも大きい粒子数を備えるAl−Fe位相金属間化合物と、8μm未満の最大サイズ及び0.2mm2当たり5未満である5μmよりも大きな粒子数を備えるMg−Si位相金属間化合物とを含む。 U.S. Pat. No. 5,244,516 discloses an aluminum alloy plate for discs that is excellent in Ni-P plating and adhesion of the plating layer and has high surface smoothness with minimal hump products and micropits. The aluminum alloy plating has, as essential components, Mg in an amount of more than 3% and not more than 6%, Cu in an amount of not less than 0.03% and less than 0.3%, and 0.03% In the case of semi-continuous casting, it contains 0.07% or less of Fe and 0.06% or less of Si as impurities. In the case of strip casting, it contains less than 0.1% Fe and less than 0.1% Si, with a maximum size of less than 10 μm and less than 5 per 0.2 mm 2. Al with a particle number greater than 5 μm Comprising a Fe phase intermetallic compound and Mg-Si phase intermetallic compound with large number of particles than 5μm is less than 5 the maximum size and 0.2 mm 2 per below 8 [mu] m.
米国特許第5,514,228号は、アルミニウム合金シートストックを熱間圧延するステップと、実質的な中間冷却及び急速焼入れすることなしに、それを焼きなましし且つ容体化処理するステップとを含む、アルミニウムシートストックを製造するための方法を開示している。 U.S. Pat.No. 5,514,228 includes the steps of hot rolling an aluminum alloy sheet stock and annealing and consolidating it without substantial intercooling and rapid quenching. A method for producing aluminum sheet stock is disclosed.
これらの開示に拘わらず、亀裂なしに複雑な部品に成形する容易性を許容する良好な強度及び成形性レベルをもたらすために、アルミニウム合金の選択、及び、連続鋳造機、最適化された熱機械的処理を利用して車両用部品又は部材を製造する方法の大きな必要がある。 Despite these disclosures, the choice of aluminum alloys and continuous casters, optimized thermal machines to provide good strength and formability levels that allow ease of forming into complex parts without cracks There is a great need for a method of manufacturing vehicle parts or components using mechanical processing.
「成形性」という用語は、ここで使用されるときには、塑性変形を通じて金属のシートを成形し得る容易性を記載するために使用される。 The term “formability” as used herein is used to describe the ease with which a sheet of metal can be formed through plastic deformation.
「アルミニウム」という用語は、ここで使用されるときには、アルミニウム及びその合金を含むことが意図されている。 The term “aluminum”, as used herein, is intended to include aluminum and its alloys.
「自動車用」という用語は、ここで使用されるときには、ここに記載されるような自動車用及び他の車両用部品又は部材、並びに、類似の構造を有する他の輸送部品又は部材を含むことが意図されている。 The term “automotive” as used herein may include automotive and other vehicle parts or members as described herein, as well as other transport parts or members having a similar structure. Is intended.
一定レベルの成形性を有するアルミニウムシート製品を連続的に製造するために、連続鋳造し且つ圧延することを含む、改良された低コストのプロセスを提供することが本発明の目的である。 It is an object of the present invention to provide an improved low cost process that includes continuous casting and rolling to continuously produce aluminum sheet products having a certain level of formability.
連続的にスラブを鋳造し、且つ、車両用部品製造における使用に適したスラブをシート製品に圧延することを含むプロセスを提供することが本発明の他も目的である。 It is another object of the present invention to provide a process that includes continuously casting a slab and rolling the slab suitable for use in vehicle component manufacturing into a sheet product.
溶融アルミニウムをスラブに連続鋳造するステップと、車両用構造部品又は部材の曲げ、スタンピング、伸び、深絞りのような成形要件を満足するために、スラブをシート製品に圧延するステップとを使用するプロセスを提供することが本発明のさらに他の目的である。 Process of continuously casting molten aluminum into a slab and rolling the slab into a sheet product to satisfy forming requirements such as bending, stamping, stretching and deep drawing of vehicle structural parts or components It is still another object of the present invention.
スラブを製造するために連続鋳造機を使用し、シート製品を製造するためにスラブを連続的に圧延し、シート製品を締結具の周りにクリンプすることによってそこに付着されるねじ付き締結具のような締結具を有する車両用構造部品又はパネル部材に形成するためにシート製品を焼なまししてアルミニウムシート製品を製造するための、改良されたプロセスを提供することが本発明のさらに他の目的である。 Of a threaded fastener that is attached to a slab by using a continuous casting machine, continuously rolling the slab to produce a sheet product, and crimping the sheet product around the fastener It is yet another object of the present invention to provide an improved process for producing an aluminum sheet product by annealing the sheet product to form a vehicle structural part or panel member having such fasteners. Is the purpose.
アルミニウム合金をスラブに連続的に鋳造し、スラブをシート製品に圧延し、良好なレベルの成形性を有するシート製品を焼なましし、例えば、支持部材に機械的に締結するために成形された車両用部材を提供するよう、シート製品をクリンプ加工によってそこに付着されたねじ付き締結具を有するパネルに成形することを含む、浅く或いは深く成形されたパネル部材のような車両用部材を製造するためのプロセスを提供することが本発明のさらに他の目的である。 Formed to continuously cast aluminum alloy into slab, roll slab into sheet product, anneal sheet product with good level of formability, eg mechanically fasten to support member Manufacturing a vehicle member, such as a shallow or deep molded panel member, comprising forming a sheet product into a panel having a threaded fastener attached thereto by crimping to provide the vehicle member. It is yet another object of the present invention to provide a process for achieving this.
2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.30重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、及び、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不定成分及び不純物である溶融合金を鋳造し、良好な成形性が必要な車両用構造部品又はフレーム部材に成形するのに適したシート製品を提供するために、合金を熱間圧延され且つ焼きなましされるスラブに鋳造するためのプロセスを提供することが本発明のさらに他の目的である。 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.30 wt% Fe, up to 0 .1% by weight Cu, up to 0.25% by weight Cr, up to 0.2% by weight Zn, and up to 0.15% by weight Ti with the balance being aluminum, indeterminates and impurities For casting an alloy into a slab that is hot-rolled and annealed to provide a sheet product suitable for molding into a vehicle structural part or frame member that requires good formability. It is yet another object of the present invention to provide a process.
これらの目的に従って、合金をスラブに鋳造するために連続鋳造機を使用して溶融アルミニウム合金からアルミニウム車両用構造部品又は部材を製造するための方法が提供される。本方法は、本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、及び、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、溶融アルミニウム合金を連続的に鋳造するためにベルト鋳造機のような連続鋳造機を提供するステップとを含む。溶融アルミニウム合金は、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siを包含する金属間粒子を有するスラブに鋳造される。スラブは、シート製品に圧延され、次に、シート製品は、改良された成形性のために、金属間粒子の実質的に均一な分布或いはより少ない条線を有するシート製品を提供するよう焼きなまされる。然る後、シート製品は、例えば、そこにクリンプ加工された締結具を有するドア又はフードのためのパネル部材のような車両用構造部品又は部材に成形される。 In accordance with these objectives, a method is provided for manufacturing an aluminum vehicle structural part or member from a molten aluminum alloy using a continuous caster to cast the alloy into a slab. The method essentially consists of 2.7-3.6 wt% Mg, 0.1-0.4 wt% Mn, 0.02-0.2 wt% Si, 0.05-0. Contains 25 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, and up to 0.15 wt% Ti with the balance being aluminum Providing a molten aluminum alloy consisting of unwanted components and impurities, and providing a continuous caster, such as a belt caster, for continuously casting the molten aluminum alloy. Molten aluminum alloy, Al-Fe, Al-Fe -Mn, or is cast into a slab having the intermetallic particles comprising the Mg 2 Si. The slab is rolled into a sheet product and then the sheet product is annealed to provide a sheet product having a substantially uniform distribution of intermetallic particles or fewer striations for improved formability. It will be. Thereafter, the sheet product is formed into a vehicle structural component or member, such as a panel member for a door or hood having fasteners crimped thereon, for example.
代替的に、熱間圧延シートを熱間圧延後に冷間圧延し、次に、成形ステップ前に焼きなまし得る。さらに他の実施態様において、熱間圧延シートを焼きなまし或いは均質化し、次に、冷間圧延シート製品に冷間圧延し得る。多様な成形ステップに適した製品を提供するために、冷間圧延製品を焼きなまし得る。 Alternatively, the hot rolled sheet can be cold rolled after hot rolling and then annealed before the forming step. In yet another embodiment, the hot rolled sheet can be annealed or homogenized and then cold rolled into a cold rolled sheet product. In order to provide a product suitable for various forming steps, the cold rolled product can be annealed.
これらの及び他の目的は、添付の明細書及び特許請求の範囲を読むことから明らかになるであろう。 These and other objects will be apparent from reading the accompanying specification and claims.
本発明の、例えば、車両用構造部品又は部材は、鋳造及び熱機械的プロセスによって製造されるシート製品における所要の強度及び成形性のために、制御された量のマグネシウム、鉄、シリコン、及び、マンガンを含有するアルミニウム基合金から成る。合金成分の総量は、プロセスにおける鋳造の困難性を引き起こすことなく強度要件を満足するよう制御されることが求められる。さらに、合金成分の量は、特に、熱、マンガン、及び、シリコンの量は、成形性の要件を満足するよう制御されることも求められる。Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Si金属間粒子は、凝固中に生じる。即ち、連続鋳造スラブの圧延後、そのような金属間粒子の分布、サイズ、及び、量は、シート材料の成形性に劇的に影響を及ぼし得る。 For example, a vehicle structural component or member of the present invention is a controlled amount of magnesium, iron, silicon, and for the required strength and formability in sheet products produced by casting and thermomechanical processes. It consists of an aluminum-based alloy containing manganese. The total amount of alloy components is required to be controlled to meet strength requirements without causing casting difficulties in the process. In addition, the amount of alloy components, in particular, the amount of heat, manganese, and silicon, is also required to be controlled to meet the formability requirements. Al-Fe, Al-Fe- Mn, or, Mg 2 Si intermetallic particles occurs during solidification. That is, after rolling a continuously cast slab, the distribution, size, and amount of such intermetallic particles can dramatically affect the formability of the sheet material.
Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siを含有する金属間粒子は、凝固中に生じる。連続ベルト鋳造アルミニウムスラブの圧延後、そのような金属間粒子の分布は、ひどく横条紋付き或いは線付きになり、成形問題を引き起こし得る。比較すると、直接チル(DC)インゴット鋳造材料は、金属間粒子のより均一な分布を有し、良好な成形性をもたらす。金属間粒子構造の条線は、シート製品の成形性を劣化する塑性変形中に応力集中を引き起こす。よって、本発明の圧延シートは、改良された成形性をもたらすために、実質的に均一な分布或いはより少ない金属間粒子の条線を有することが望ましい。 Al-Fe, Al-Fe- Mn, or intermetallic particles containing Mg 2 Si occurs during solidification. After rolling a continuous belt cast aluminum slab, the distribution of such intermetallic particles can be severely lined or lined and can cause forming problems. In comparison, direct chill (DC) ingot casting materials have a more uniform distribution of intermetallic particles and provide good formability. The striations of the intermetallic grain structure cause stress concentrations during plastic deformation that degrades the formability of the sheet product. Thus, it is desirable for the rolled sheet of the present invention to have a substantially uniform distribution or fewer intermetallic grain lines to provide improved formability.
従って、アルミニウム基合金は、本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.30重量%のFe、最大0.15重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.25重量%のZn、最大0.15重量%のTiから成り、残余はアルミニウム、不定成分、及び、不純物である。好ましくは、マグネシウムは、2.8〜3.3又は3.5重量%の範囲内に維持され、マンガンは、好ましくは、0.25〜0.35重量%の範囲内に維持される。さらに、好ましくは、鉄は、0.05又は0.10〜0.25重量%、典型的には、0.05〜0.2重量%の範囲内に維持され、シリコンは、0.05〜0.15重量%の範囲内に維持される。不純物は、好ましくは、それぞれ最大でも0.05重量%に限定され、不純物の組み合わせは、全体で0.15重量%より大きくてはならない。 Thus, the aluminum-based alloy is essentially 2.7-3.6 wt% Mg, 0.1-0.4 wt% Mn, 0.02-0.2 wt% Si, 0.05 ~ 0.30 wt% Fe, up to 0.15 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.25 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti with the balance being aluminum , Indefinite components and impurities. Preferably, magnesium is maintained in the range of 2.8-3.3 or 3.5% by weight and manganese is preferably maintained in the range of 0.25-0.35% by weight. Further preferably, the iron is maintained in the range of 0.05 or 0.10 to 0.25 wt%, typically 0.05 to 0.2 wt%, and the silicon is 0.05 to 0.2 wt%. It is maintained within the range of 0.15% by weight. The impurities are preferably each limited to a maximum of 0.05% by weight, and the total combination of impurities should not be greater than 0.15% by weight.
よって、所要の特性を有する自動車用部材を形成するために、本発明のプロセスにおいて上記組成の合金を使用することは、成形操作に有害な金属間粒子構造の形成を回避するために、その合金中の合金成分の注意深い制御を必要とする。即ち、本プロセスにおいて、最終製品に形成すると同時に、形成プロセス中に、例えば、破砕又は亀裂を招く望ましくない特性を回避するよう、所望の特性を有するシート製品を形成するのに必要な強度及び手続きステップのために、合金中の全ての構成成分の均衡をとることには、大きな困難がある。 Thus, the use of an alloy of the above composition in the process of the present invention to form an automotive member having the required characteristics is to avoid the formation of an intermetallic particle structure that is detrimental to the forming operation. Requires careful control of the alloy components inside. That is, the strength and procedure required to form a sheet product having the desired properties during the formation process, such as avoiding undesirable properties that lead to, for example, crushing or cracking, while forming into the final product in the process. Due to the steps, there is great difficulty in balancing all the components in the alloy.
ここに記載されるような制御された量の合金素子及び不純物を有することが重要であるのみならず、連続鋳造によって製造されるスラブ、スラブから形成されるシート、シートから加工される自動車用部材も、所望の特性を有するシート及びそこからの自動車用構造部品又は部材を製造するために、特定の方法ステップに従って準備されなければならない。即ち、DCインゴットプロセスの費用不利なしに、DCインゴット加工された材料の近成形性特性を有する製品を製造するために、プロセスは制御されなければならない。 Not only is it important to have controlled amounts of alloy elements and impurities as described herein, but also slabs produced by continuous casting, sheets formed from slabs, automotive parts processed from sheets Also, it must be prepared according to specific method steps in order to produce a sheet having the desired properties and an automotive structural part or member therefrom. That is, the process must be controlled to produce a product having the near formability characteristics of the DC ingot processed material without the cost penalty of the DC ingot process.
よって、図1を参照すると、本発明に従って車両用構造部品又は部材を形成するのに適したシートを製造するためのベルト鋳造機2及び圧延機の概略図を示している。 Thus, referring to FIG. 1, there is shown a schematic diagram of a belt casting machine 2 and a rolling mill for producing a sheet suitable for forming a vehicle structural part or member according to the present invention.
図1において、溶融アルミニウム10が、炉又は貯槽12内に提供されている。貯槽12からの溶融アルミニウムは、ライン14に沿って、タンデッシュ16に向けられ、そこから、溶融アルミニウムは、ノズル18を通じて、公転ベルト20,22及び側方ドラムブロック(図示せず)によって創成される前進鋳型内に計量供給される。ベルト20,22は、ロール24を用いて回転される。溶融金属、例えば、溶融アルミニウムは、冷却スプレー26を使用して冷却されるベルト20及び22間で連続的なスラブ15を形成するために凝固される。ベルト鋳造機2は、あたかも具体的に示されているかの如くここに参照として引用される米国特許第3,864,973号、3,921,697号、4,648,438号、4,940,076号、及び、4,972,900号に記載されている。ベルト鋳造機用の改良されたノズルは、ここに参照として引用される米国特許第5,452,827号に記載されている。
In FIG. 1,
本発明において使用し得る他の鋳造装置は、ブロックがベルトを形成するために接続され且つベルト鋳造機としてここに含まれるブロック鋳造機である。ベルト鋳造機2に関して記載されたように、タンデッシュ及びノズルが、溶融金属をブロック鋳造機のブロックベルトに移動するために設けられ、そこでは、凝固されたスラブ15をもたらすために凝固が起こり、ブロックは溶融金属の凝固を助けるために冷却される。 Another casting apparatus that can be used in the present invention is a block caster where the blocks are connected to form a belt and are included herein as a belt caster. As described with respect to the belt caster 2, tundish and nozzles are provided to move the molten metal to the block belt of the block caster, where solidification occurs to provide a solidified slab 15 and the block Is cooled to help solidify the molten metal.
連続ストリップ又はスラブ15を鋳造するのに利用し得るさらに他の装置は、連続的に前進する鋳型を提供するよう回転する2つのロールを含むロール鋳造機である。ベルト鋳造機におけるように、タンデッシュ及びノズルは、溶融アルミニウムを2つのロールによって定められる鋳型に移動するために使用される。再度、ロールはストリップ又はスラブへの溶融金属の凝固を助けるために通常冷却される。異なる鋳造機は、米国特許第5,452,827号に記載されている。「連続鋳造機」という用語の使用によって、全ての鋳造機を含めることが意図されている。 Yet another apparatus that may be used to cast a continuous strip or slab 15 is a roll caster that includes two rolls that rotate to provide a continuously advancing mold. As in the belt caster, the tundish and nozzle are used to move the molten aluminum into a mold defined by two rolls. Again, the roll is usually cooled to help solidify the molten metal into the strip or slab. A different casting machine is described in US Pat. No. 5,452,827. The use of the term “continuous caster” is intended to include all casters.
本発明の溶融アルミニウム合金は、約1220°〜1320°F、典型的には、1250°〜1285°Fの温度範囲内で鋳造機に導入され、750°〜1150°F、典型的には、860°〜950°Fの範囲内の温度で鋳造機から出る。加えて、典型的には、ベルト鋳造機から出る連続スラブは、0.2〜2インチ、例えば、0.2〜1インチの範囲内の厚さを有する。ベルト鋳造機のための典型的なスラブ厚さは、約0.6〜0.875インチである。ベルト鋳造速度は、スラブの厚さに依存して、10〜40フィート/分に及び得る。成形性及び耐食性の目的のために、Al−Fe、Al−Fe−Mn又はMg2Siのような金属間化合物の条線又は線をより少なく備える微細構造を得るために、これらの鋳造条件を固守することが重要である。DC鋳造材料は、通常、金属間粒子の良好或いは実質的に均一な分布を有することが留意されるべきである。しかしながら、前に付記されたように、DC鋳造材料は、主題の連続鋳造スラブよりも高い加工費の不利を有する。よって、本発明は、費用節約を得ると共に、成形性のような所望の特性を保持するために、近DC鋳造特性を備えてシート材料に形成するための連続鋳造スラブを提供する。 The molten aluminum alloy of the present invention is introduced into the caster within a temperature range of about 1220 ° to 1320 ° F, typically 1250 ° to 1285 ° F, and 750 ° to 1150 ° F, typically Exit the caster at a temperature in the range of 860 ° to 950 ° F. In addition, the continuous slab exiting the belt caster typically has a thickness in the range of 0.2-2 inches, such as 0.2-1 inches. A typical slab thickness for a belt caster is about 0.6 to 0.875 inches. The belt casting speed can range from 10 to 40 feet / minute, depending on the thickness of the slab. For the purposes of formability and corrosion resistance, Al-Fe, in order to obtain a less comprising microstructures striations or lines of intermetallics such as Al-Fe-Mn or Mg 2 Si, these casting conditions It is important to adhere to it. It should be noted that DC casting materials typically have a good or substantially uniform distribution of intermetallic particles. However, as previously noted, DC cast materials have a higher processing cost penalty than the subject continuous cast slabs. Thus, the present invention provides a continuous cast slab for forming into a sheet material with near DC casting properties in order to obtain cost savings and retain desired properties such as formability.
鋳造機を出た後、スラブ15は圧延機30に向けられ、スラブは、好ましくは熱間圧延機を使用して圧延ストリップ又は平坦製品34を形成するよう、そこで圧延される。熱間圧延機30は、スラブがロールの各スタンド間を通過するときにスラブの厚さの制御された量を減少する、1つの又はそれよりも多くの組の向かい合って対向されたロール32から成る。三組のホットスタンド又はロールが図1に例証されている。例えば、約0.2〜1インチの厚さを有するスラブ15は、約0.01〜0.25インチの厚さを有するシート製品に減少される。典型的には、車両用構造部品又は複数のパネル部材のために、シート製品は、用途に依存して、例えば、0.02〜0.1又は0.2インチの範囲内の厚さを有する。熱間圧延機30に進入するスラブの温度は、もし熱が加えられないならば、典型的には、約700°〜1100°Fである。典型的には、圧延機30から出るシート製品の温度は、350°〜700°Fの範囲内である。本発明の他の特徴において、鋳造機3からのスラブは、熱間圧延前に圧延温度を上昇するために、熱間圧延(図1には示されていない)前に800°〜1100°Fの温度に加熱され得る。よって、熱間圧延機に進入するスラブは、約800°〜1100°Fの温度を有し得る。
After exiting the caster, the slab 15 is directed to a rolling
熱間圧延機30は、スラブの厚さを、その元の厚さの約60〜95%に減少することができ、典型的な減少率は75〜95%である。シート製品の最終使用に依存して、熱間圧延機前の加熱に加えて或いはその代わりに、ホットスタンド間のストリップ又はスラブに熱を加え得る。
The
熱間圧延機から出るアルミニウム合金シートの温度は、熱間圧延の前又は間に入熱があるか否かに依存して、約400°〜800°Fの範囲内であり得る。 The temperature of the aluminum alloy sheet exiting the hot rolling mill can be in the range of about 400 ° to 800 ° F, depending on whether there is heat input before or during hot rolling.
熱間圧延後、熱間圧延ストリップ34は、変形組織及び変形粒状構造を有し得る。熱間圧延ストリップは、先行する入熱及び圧延縮小に依存して、最適組織を備える部分的に或いは完全に再結晶化された粒子構造を有し得る。もし構造が変形されたままであり、再結晶粒子構造が最終製品のために必要であるならば、変形構造の再結晶化を促進するために、熱間圧延ストリップ34の焼きなましを適用し得る。例えば、本発明のアルミニウム合金を使用する自動車用途が、本発明に従った自動車用部品を形成する目的のための無作為組織を備える精細な完全再結晶化された粒子構造を有することは重要である。よって、本発明によれば、焼きなまし機40内でO焼戻し(O-temper)するために、熱間圧延シートが完全に焼きなまされることが好ましい。完全焼きなまし状態にある熱間圧延シートは、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12又は13〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有し得る。 After hot rolling, the hot rolled strip 34 may have a deformed structure and a deformed granular structure. The hot-rolled strip can have a partially or fully recrystallized grain structure with an optimal texture, depending on the prior heat input and rolling reduction. If the structure remains deformed and a recrystallized grain structure is required for the final product, annealing of the hot rolled strip 34 can be applied to facilitate recrystallization of the deformed structure. For example, it is important that an automotive application using the aluminum alloy of the present invention has a fine fully recrystallized particle structure with a random structure for the purpose of forming automotive parts according to the present invention. is there. Therefore, according to the present invention, it is preferable that the hot-rolled sheet is completely annealed for O-tempering in the annealing machine 40. A hot rolled sheet in a fully annealed state may have a tensile strength in the range of 28-35 ksi, a yield strength in the range of 12 or 13-17.5 ksi, and an elongation greater than 19%.
図1を参照すると、熱間圧延シート製品は、赤外、ソレノイド、横方向磁束誘導加熱器のような加熱器を使用して、連続焼きなまし機40に向けられていることが、例証されている実施態様において見られる。如何なる連続加熱器をも使用し得るが、誘導加熱器が好ましい。もし熱間圧延ストリップの冷間圧延(図1には示されていない)が必要であるならば、連続焼きなましも必要とされ得る。よって、微細粒子及び極めて所望な成形特性を有する完全再結晶シートをもたらすために、熱間又は冷間圧延ストリップは、0.5〜60秒の時間周期内に、600°〜1100°Fの温度範囲内で、焼きなまし機40内で連続的に焼きなまされ得る。しかしながら、シート製品は二次的再結晶が起きる地点まで過剰に焼きなまされないという注意が必要とされる。二次的再結晶は、成形性に有害な望ましくない粗粒子への微細粒子の成長である。 Referring to FIG. 1, it is illustrated that the hot rolled sheet product is directed to a continuous annealing machine 40 using a heater such as an infrared, solenoid, transverse flux induction heater. Found in the embodiment. Although any continuous heater can be used, an induction heater is preferred. If cold rolling of hot rolled strips (not shown in FIG. 1) is required, continuous annealing may also be required. Thus, in order to provide a fully recrystallized sheet with fine particles and highly desired forming characteristics, the hot or cold rolled strip is subjected to a temperature of 600 ° to 1100 ° F. within a time period of 0.5 to 60 seconds. Within the range, it can be annealed continuously in the annealing machine 40. However, care must be taken that the sheet product is not over-annealed to the point where secondary recrystallization occurs. Secondary recrystallization is the growth of fine particles into undesirable coarse particles that are detrimental to formability.
連続焼きなましの代わりに、熱間圧延シートは、バッチ焼きなましされ得る。即ち、熱間圧延シート42は、コイル48又は49に巻回され得る。次に、これらのコイル48又は49は炉内に配置され、完全焼きなまし或いはO焼戻し状態にある圧延シートを提供するために、2〜10時間に亘って600°〜1000°Fの温度範囲内に浸漬される。もしスラブが形成に適したゲージに熱間圧延されるならば、さらなる熱機械的処理は不要であり、シートは成形ステップのための状態にある。もしスラブが中間ゲージに熱間圧延されるならば、焼きなまし後、焼きなましされた材料は冷間圧延に晒され、成形操作のためにO焼戻しにあるシートを提供するために、さらなる焼きなましが後続する。
As an alternative to continuous annealing, the hot rolled sheet can be batch annealed. That is, the hot rolled sheet 42 can be wound around the
熱間圧延後、熱間圧延シート又は平坦製品は、他の操作前に冷却することが許容され得る。例えば、熱間圧延後、焼きなまし及び冷却を備え或いは備えずに、結果として得られるストリップ42は、最終ゲージを有するシート製品に冷間圧延され得る(図1には示されていない)。最終ゲージを製造するのに必要とされる冷間圧延を提供するために、冷間圧延機を含む幾つかの組又はスタンドを通じてストリップ42を通すことによって、冷間圧延を遂行し得る。熱間圧延は、ストリップ42の厚さを20%〜80%又は90%まで縮小し得る。最終ゲージは、自動車用途のために、0.02〜0.09に、或いは、0.2インチにさえも、典型的には、0.03〜0.12インチに及び得る。300°F未満で圧延する冷間圧延は、主題の連続鋳造及び圧延ラインと別個の冷間圧延ラインにおいて遂行され得る。 After hot rolling, the hot rolled sheet or flat product can be allowed to cool before other operations. For example, after hot rolling, the resulting strip 42 with or without annealing and cooling can be cold rolled into a sheet product having a final gauge (not shown in FIG. 1). Cold rolling may be accomplished by passing the strip 42 through several sets or stands including a cold rolling mill to provide the cold rolling required to produce the final gauge. Hot rolling can reduce the thickness of the strip 42 by 20% to 80% or 90%. The final gauge can range from 0.02 to 0.09, or even 0.2 inches, typically 0.03 to 0.12 inches for automotive applications. Cold rolling, rolling below 300 ° F., can be performed in the subject continuous casting and cold rolling line separate from the rolling line.
最終ゲージへの冷間圧延後、最終自動車用製品に成形するために必要な所要の再結晶組織及び粒子構造を保証するために、シート製品はさらなる焼きなましに晒される。 After cold rolling to the final gauge, the sheet product is subjected to further annealing to ensure the required recrystallized structure and grain structure required to form the final automotive product.
熱間圧延又は焼きなまし後、シート42は、さらなる操作の前に、冷水焼入れ機50のような連続急速焼入れに晒され得る。焼入れ機50は、もし使用され且つ焼きなまし後に示されるならば、プロセス中の異なる場所に配置され得る。 After hot rolling or annealing, the sheet 42 may be subjected to continuous rapid quenching such as a cold water quencher 50 prior to further operation. The quencher 50 can be placed at different locations in the process if used and shown after annealing.
図2を参照すると、代替的なプロセスにおいて、焼きなまされた熱間圧延シートは、冷間圧延を受け、成形前にさらなる焼きなましによって後続され得る。さらなる実施態様又は代替的なプロセスにおいて、熱間圧延後、シートは直接的に冷間圧延され、車両用構造部品又は部材に成形される前に、冷間圧延シートの焼きなましによって後続され得る。冷間圧延され且つ焼きなまされたシートは、圧延方向に沿って、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%より大きな伸びを有し得る。さらに、最終ゲージコイルは、成形プロセス前に、テンションレベリング、スリッティング、表面前処理、潤滑、又は、長さに切断のような、1つ又は組み合わせのステップを経由し得る。 Referring to FIG. 2, in an alternative process, the annealed hot rolled sheet may be cold rolled and followed by further annealing prior to forming. In a further embodiment or alternative process, after hot rolling, the sheet may be directly cold rolled and followed by annealing of the cold rolled sheet before being formed into a vehicle structural part or member. Cold rolled and annealed sheets have a tensile strength in the range of 28-35 ksi, a yield strength in the range of 12-17.5 ksi, and an elongation greater than 19% along the rolling direction. Can do. Further, the final gauge coil may go through one or a combination of steps, such as tension leveling, slitting, surface pretreatment, lubrication, or cutting to length, prior to the molding process.
連続鋳造(CC)されたアルミニウムシートの良好な成形特性を有する所望の微細構造の一例として、図3及び4が参照される。図4は、制御された化学的性質を備えるCC5754合金の微細構造を示しているのに対し、図3は、商業的に使用されているDC5754合金シートのそれを示している。両方のシートは、0.060インチの厚さであり、O焼戻し状態にある。凝固中に形成された粒子のSEM検査は、それらがAl−Fe、Al−Fe−Mn、及び、Mg2Siから成ることを示している。CCシートの粒子構造は、最小の条線又は線のみを備えて実質的に均一に分配されているのに対し、DCシートの金属間粒子は均一に分配されている。CC材料の金属間粒子サイズは、約0.1〜7μmに及ぶのに対し、DC材料のそれは約0.5〜10μmに及ぶ。金属間粒子の地域割合は、CC材料のために0.43%であるのに対し、地域割合は、DC材料のためには0.56%である。また、最適処理ルートを用いて、CCシートはDCシートよりも微細な粒子構造を有する。粒子サイズの測定は、CC材料が16.6μmの平均粒子サイズを有するのに対し、DC材料は17.8μmの平均粒子サイズを有することを示している。よって、化学的性質の制御及び処理の最適化を用いて、連続鋳造技術は、DC鋳造技術によって製造されるものと類似する微細構造を製造することができ、よって、例えば、自動車業界によって求められる成形特性をもたらす。 Reference is made to FIGS. 3 and 4 as an example of a desired microstructure having good forming characteristics of a continuously cast (CC) aluminum sheet. FIG. 4 shows the microstructure of CC5754 alloy with controlled chemistry, while FIG. 3 shows that of a commercially used DC5754 alloy sheet. Both sheets are 0.060 inches thick and are in the O tempered state. SEM examination of the formed particles during solidification, they Al-Fe, Al-Fe- Mn, and shows that it consists Mg 2 Si. The grain structure of the CC sheet is substantially uniformly distributed with only minimal stripes or lines, whereas the intermetallic particles of the DC sheet are uniformly distributed. The intermetallic particle size of CC material ranges from about 0.1 to 7 μm, whereas that of DC material ranges from about 0.5 to 10 μm. The regional proportion of intermetallic particles is 0.43% for CC materials, while the regional proportion is 0.56% for DC materials. Also, using the optimum processing route, the CC sheet has a finer particle structure than the DC sheet. Particle size measurements indicate that CC material has an average particle size of 16.6 μm, whereas DC material has an average particle size of 17.8 μm. Thus, using chemical property control and process optimization, continuous casting techniques can produce microstructures similar to those produced by DC casting techniques, and are therefore required, for example, by the automotive industry. Provides molding properties.
図5を今や参照すると、スポーツ用多目的車(SUV)の一部として提供される自動車用リフトゲート100が例証されている。リフトゲート100は、底部金属部分102、及び、ガラスで覆われた窓枠部分104から成る。リフトゲート100は、ヒンジ106を使用してSUVのルーフ108に取り付けられ、ハンドル110を使用して車両に閉塞され或いは固定される。一般的に、側部112、バンパー114、及び、ルーフ108は、リフトゲートによって閉塞される開口を定める。図6において、リフトゲート100は、部分的に開放して示され、支材116によって支持されている。スチールと比較すると、本発明のアルミニウム合金から加工されるリフトゲートは、車両に依存して、20ポンドほどであり得る大幅な重量節約をもたらし得る。さらに、リフトゲートを開放し且つ支持するために、より軽量且つ安価な支材を使用することができ、重量節約を増大する。支材116は118でリフトゲート100に締結されており、それはアルミニウム合金がねじ付き締結具を保持するために良好な成形特性を有することを必要とすることが留意されるべきである。
Referring now to FIG. 5, an
図7は、二重パネルリフトゲート構造をもたらすよう周縁的に接合された外部パネル120と内部パネル122とから成る自動車リフトゲート構造の展開図を示している。ドア、フード、フェンダー、及び、それらの類似物は、同一の種類の構造、即ち、内部パネル及び外部パネルを採り得ることが理解されよう。さらに、外部パネル120は、概ね湾曲した平滑な形状を採ることが図7及び8から分かるであろう。また、図7から、外部パネル120構造は底部102の一体部分としての窓枠104を示していることが分かるであろう。さらに図7を参照すると、内部パネル122は、皿形部分124を含み、且つ、特にドア及びフードとして使用されるときには、***チャネル及び開放部分(図示せず)を有し得るより複雑な設計を使用することが留意されるであろう。その皿形部分及び***部分を備える内部パネルは、リフトゲートの曲げ強度を増大するよう働く。さらに、内部パネル又は外部パネルは、リフトゲート組立体に必要な構造特徴をもたらすよう、嵌め合いダイ間のスタンピングを使用して、単一シートから成形され得る。外部パネルは、比較的平滑で湾曲しているが、留意されるように、内部パネルは、通常、窓枠部分に強度増大をもたらすために、チャネル126(図8)を形成するよう成形されている。外部パネル120は、スチール、又は、例えば、アルミニウム合金AA6111又はAA5083から構成され得る。その組成は、2001年1月付けの「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」と題するアルミニウム協会出版物に提供されており、それらの全てがあたかも具体的に示されているかのようにここに参照として引用される。
FIG. 7 shows an exploded view of an automobile lift gate structure consisting of an
図8は、内部パネル122に縁取り加工された或いは縫合わせ加工された外部パネル120を利用するリフトゲートの断面図を示している。よって、外部パネル120は比較的平滑であり、内部パネル122は凹地域を有し、強度増大のために窓枠104の周りにチャネルを使用している。リフトゲートは、その強度を二重又は複数構造の2つの成形パネルから得る。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of a lift gate that utilizes an
成形パネルは、ドア、フード、トランク蓋、車輪、及び、バンパーバックアップバーを含み得るし、三次元構造をもたらすよう嵌め合いダイの間に形成される平板のアルミニウム合金から形成され得る。描写されるような二重又は複数の構造は、車両用構造部材をもたらすよう周縁的な縫合わせ加工又は縁取り加工を利用する。しかしながら、他の接合手段は、溶接、リベット留め、接着結合を含み得る。よって、内部パネル及び外部パネルは、これらの方法のいずれによっても結合され得るし、そのようなものは想定される。言及されている縫合わせ加工及び縁取り加工は図8に示されているおり、そこでは、外部パネル120は、内部パネル122の周りに縁取り加工されている。よって、外部パネル120は、亀裂なしに180°成形或いは曲げられ得なければならず、その場合には、曲げの半径は金属の厚さの約半分である。
The molded panel may include doors, hoods, trunk lids, wheels, and bumper backup bars, and may be formed from a flat aluminum alloy that is formed between mating dies to provide a three-dimensional structure. The double or multiple structures as depicted utilize a peripheral stitching or edging process to provide a vehicle structural member. However, other joining means may include welding, riveting, adhesive bonding. Thus, the inner panel and the outer panel can be joined by any of these methods, and such are envisioned. The stitching and edging process referred to is shown in FIG. 8 where the
一部の例では、構造部材は、スチール及びアルミニウム合金の組み合わせを含み得るが、そのような構造は同一の重量節約をもたらさない。 In some examples, the structural member may include a combination of steel and aluminum alloy, but such a structure does not provide the same weight savings.
本発明の合金は、さらに他の理由のために、良好な成形性を有することが求められる。即ち、ヒンジ106及び支材116は、例えば、スチールねじ付き締結具に接合されるのが好ましい。よって、支材116がリフトゲート100に接続される118で、スチール締結具のような金属締結具を使用することが好ましい。従って、ねじ付き締結具130が、図9に示されるように、内部パネルの板金にクリンプ加工されている。クリンプ加工は、板金内に亀裂を形成することなしに、ねじ付き締結具の肩部132の周りに板金を引っ張る厳しさを有さなければならない。板金におけるねじ付き締結具の係止は、支材の目を通じて締結具内にボルトをねじ留めするのを許容するよう、十分に堅くなければならない。このような方法でクリンプ加工することは、溶接を不要にし、加工の容易性のために、スチールねじ付き締結具にへアルミニウムの結合を直ちに許容する。クリンプ加工は合金感受的であり、もし鉄が高過ぎるならば、金属はクリンプ操作中に亀裂し得る。よって、クリンプ加工の目的のために、鉄を0.25重量%未満に、好ましくは、0.05又は0.1〜0.2重量%の範囲内に維持するのが好ましい。
The alloys of the present invention are required to have good formability for yet another reason. That is, the
よって、前記実施に従って製造されるアルミニウム合金車両用部品又は部材は、多くの異なる自動車用構造部材に形成され得る車両用又は自動車用シートとしての使用のための強度及び成形性を有する材料を提供する。 Thus, an aluminum alloy vehicle part or member manufactured according to the above implementation provides a material with strength and formability for use as a vehicle or vehicle seat that can be formed into many different automotive structural members. .
ここに提供される全ての範囲は、あたかも具体的に示されるようにその範囲内の全ての数字を含むことが意図されており、例えば、1〜5は、1.1、1.2、1.3等、或いは、例えば、2、3、4を含む。 All ranges provided herein are intended to include all numbers within the range, as specifically shown, eg, 1-5 is 1.1, 1.2, 1 .3, or for example, 2, 3, 4 etc.
以下の実施例は、本発明の実施例をさらに例証している。 The following examples further illustrate the examples of the present invention.
実施例
3.267重量%のMg、0.201重量%のMn、0.080重量%のSi、0.164重量%のFe、0.0020重量%のCu、0.004重量%のCr、及び、0.024重量%のZnを含有するアルミニウム基合金を、1260°Fの温度でツインベルト鋳造機に給送し、0.875インチの厚さのスラブを製造するために凝固し、900°Fの温度で鋳造機から出した。スラブを3つのスタンド熱間圧延機に直接的に給送し、最終ゲージの0.100インチに圧延した。熱間圧延機にスラブを導入する温度は約820°Fであり、圧延機から出る温度は約520°Fであった。熱間圧延シートをコイルに巻回した。コイルを焼きなまし炉内で4時間に亘って730°Fの温度で焼きなました。焼きなまされたコイルを強度平準化し、所要幅に分離し、次に、コイルに表面予処理を付与し、潤滑した。材料は、自動車部品に成形する前に圧延方向において、32.8ksiの極限引張強度、15.5ksiの降伏強度、21.4%の伸びの特性を有した。これらの全ての特性は、アルミニウム協会によって出版されたAluminium for Automotive Body Sheet Panelによって特定される要件を満足した。材料は内部構造パネルに形成され、ねじ付き締結具は満足な品質検査を伴ってシートにクリンプ加工された。よって、合金をツインベルト鋳造機に鋳込み、シート製品に圧延し、十分な強度及び成形性を備える自動車用構造部品又は部材にスタンピング或いは成形し得る。
Example 3.267 wt% Mg, 0.201 wt% Mn, 0.080 wt% Si, 0.164 wt% Fe, 0.0020 wt% Cu, 0.004 wt% Cr, And an aluminum based alloy containing 0.024 wt% Zn was fed to a twin belt caster at a temperature of 1260 ° F. and solidified to produce a 0.875 inch thick slab, 900 Removed from the caster at a temperature of ° F. The slab was fed directly to three stand hot rolling mills and rolled to a final gauge of 0.100 inch. The temperature at which the slab was introduced into the hot rolling mill was about 820 ° F, and the temperature exiting the rolling mill was about 520 ° F. The hot rolled sheet was wound around a coil. The coil was annealed at a temperature of 730 ° F. for 4 hours in an annealing furnace. The annealed coil was strength leveled and separated to the required width, and the coil was then surface pretreated and lubricated. The material had an ultimate tensile strength of 32.8 ksi, a yield strength of 15.5 ksi and an elongation of 21.4% in the rolling direction before being formed into automotive parts. All of these characteristics met the requirements specified by the Aluminum for Automotive Body Sheet Panel published by the Aluminum Society. The material was formed into an internal structural panel and the threaded fastener was crimped into a sheet with satisfactory quality inspection. Therefore, the alloy can be cast into a twin belt casting machine, rolled into a sheet product, and stamped or formed into a structural part or member for an automobile having sufficient strength and formability.
車両用部品又は部材に成形するための特性を有するシート製品を形成するために熱機械的に処理され得るスラブを想像するために使用され得る連続鋳造機が見られる。 There is a continuous casting machine that can be used to envision a slab that can be thermomechanically processed to form a sheet product having properties for molding into a vehicle part or component.
現時点で好適な実施態様を記載したが、添付の請求項の範囲内で本発明を別の方法でも具現化し得ることが理解されるべきである。 Although the presently preferred embodiments have been described, it is to be understood that the invention may be embodied in other ways within the scope of the appended claims.
Claims (44)
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブをシート製品に圧延するステップと、
(e)該シート製品をO焼戻し状態に焼きなますステップであって、前記シートは前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(f)前記O焼戻しにある前記シートを前記構造部品又は部材に成形するステップとを含む、
製造。 Manufacturing an aluminum automotive structural part or member from a molten aluminum alloy using a continuous casting machine to cast the molten aluminum alloy into a slab, comprising:
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) a said molten aluminum alloy, Al-Fe, Al-Fe -Mn, or the steps of casting a slab having the intermetallic particles of Mg 2 Si,
(D) rolling the slab into a sheet product;
(E) annealing the sheet product to an O tempered state, wherein the sheet has a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(F) forming the sheet in the O tempering into the structural part or member,
Manufacturing.
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップであり、該熱間圧延は、750°〜1000°Fの温度範囲内で開始し、400°〜825°Fの温度範囲内で終了するステップと、
(e)前記熱間圧延シート製品をO焼戻し状態に焼きなますステップであって、該状態にある前記熱間圧延シート製品は、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有し、且つ、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(f)前記O焼戻しにある前記シート製品を前記構造部品又は部材に成形するステップとを含む、
製造方法。 A method for producing an aluminum automotive structural part or member from a molten aluminum alloy using a continuous casting machine to cast the molten aluminum alloy into a slab, comprising:
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) The molten aluminum alloy is formed into a slab having a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches and having intermetallic particles of Al—Fe, Al—Fe—Mn, or Mg 2 Si. A casting step;
(D) a step of hot rolling the slab into a hot rolled sheet product, the hot rolling starting within a temperature range of 750 ° to 1000 ° F and within a temperature range of 400 ° to 825 ° F. A step that ends with
(E) annealing the hot-rolled sheet product to an O tempered state, wherein the hot-rolled sheet product in the state has a tensile strength in the range of 28-35 ksi, 12-17.5 ksi Having a yield strength within range and an elongation greater than 19% and having a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(F) forming the sheet product in the O tempering into the structural part or member,
Production method.
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を含有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップと、
(e)冷間圧延シート製品をもたらすために、前記熱間圧延シート製品を0.01インチ〜0.2インチの範囲内の厚さに冷間圧延するステップと、
(f)焼きなましシート製品をもたらすために、前記冷間圧延シート製品を焼きなますステップであって、前記焼きなましシート製品は、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有し、且つ、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(g)前記焼きなましシート製品を前記構造部品又は部材に成形するステップとを含む、
製造方法。 A method for producing an aluminum automotive structural part or member from a molten aluminum alloy using a continuous casting machine to cast the molten aluminum alloy into a slab, comprising:
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) said molten aluminum alloy, have a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches, and, Al-Fe, Al-Fe -Mn, or slab containing intermetallic particles Mg 2 Si And casting step,
(D) hot rolling the slab into a hot rolled sheet product;
(E) cold rolling the hot rolled sheet product to a thickness in the range of 0.01 inches to 0.2 inches to provide a cold rolled sheet product;
(F) annealing the cold rolled sheet product to provide an annealed sheet product, wherein the annealed sheet product has a tensile strength in the range of 28-35 ksi, in the range of 12-17.5 ksi. And having a yield strength of greater than 19% and a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(G) forming the annealed sheet product into the structural part or member;
Production method.
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップであり、該熱間圧延は、750°〜1000°Fの温度範囲内で開始し、400°〜825°Fの温度範囲内で終了するステップと、
(e)焼きなましシート製品をもたらすために、前記熱間圧延シート製品を焼きなますステップと、
(f)冷間圧延シート製品をもたらすために、前記焼きなましシート製品を0.01インチ〜0.2インチの範囲内の厚さに冷間圧延するステップと、
(g)28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有するシート製品をもたらすために、前記冷間圧延シート製品を焼きなますステップであって、前記冷間圧延され且つ焼きなまされたシート製品は、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(h)前記焼きなましシート製品を前記構造部品又は部材に成形するステップとを含む、
製造方法。 A method for producing an aluminum automotive structural part or member from a molten aluminum alloy using a continuous casting machine to cast the molten aluminum alloy into a slab, comprising:
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) The molten aluminum alloy is formed into a slab having a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches and having intermetallic particles of Al—Fe, Al—Fe—Mn, or Mg 2 Si. A casting step;
(D) a step of hot rolling the slab into a hot rolled sheet product, the hot rolling starting within a temperature range of 750 ° to 1000 ° F and within a temperature range of 400 ° to 825 ° F. A step that ends with
(E) annealing the hot rolled sheet product to provide an annealed sheet product;
(F) cold rolling the annealed sheet product to a thickness in the range of 0.01 inches to 0.2 inches to provide a cold rolled sheet product;
(G) firing the cold rolled sheet product to yield a sheet product having a tensile strength in the range of 28-35 ksi, a yield strength in the range of 12-17.5 ksi, and an elongation greater than 19%. And wherein the cold-rolled and annealed sheet product has a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(H) forming the annealed sheet product into the structural part or member;
Production method.
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有するスラブに連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記スラブを0.01インチ〜0.2インチの範囲の厚さを有するシート製品に圧延するステップと、
(d)28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有する圧延され且つ焼きなまされたシート製品をもたらすために、前記圧延シート製品を焼きなますステップであって、前記圧延され且つ焼きなまされたシート製品は、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(e)前記圧延され且つ焼きなまされたシートを車両用構造部品又は部材に成形するステップとを含む、
製造方法。 A method for producing a structural component or member for an aluminum vehicle from a molten aluminum alloy using a continuous casting machine to cast the molten aluminum alloy into a slab,
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous caster for continuously casting the molten aluminum alloy into a slab having a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches;
(C) rolling the slab into a sheet product having a thickness in the range of 0.01 inches to 0.2 inches;
(D) To provide a rolled and annealed sheet product having a tensile strength in the range of 28-35 ksi, a yield strength in the range of 12-17.5 ksi, and an elongation greater than 19%. Annealing the rolled sheet product, the rolled and annealed sheet product having a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(E) forming the rolled and annealed sheet into a structural component or member for a vehicle.
Production method.
前記内部パネルは、アクセサリを前記自動車用部材にボルト留めするために、前記内部パネル内に確実にクリンプされるねじ付き締結具を有し、
前記内部パネルは、
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブをシート製品に圧延するステップと、
(e)該シート製品をO焼戻し状態に焼きなますステップであって、前記シートが前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(f)前記内部パネルに剛性をもたらすよう、***部分及び凹部分を有する内部パネルをもたらすために、スタンピングによって前記O焼戻しにある前記シート製品の一部を前記内部パネルに成形するステップと、
(g)少なくとも1つのねじ付き締結具を前記内部パネルにクリンプするステップと、
(h)前記内部パネルに結合するために外部パネルを提供するステップと、
(i)前記自動車用部材に結合されたねじ付き締結具を有する前記自動車用部材をもたらすために、前記外部パネルを前記内部パネルに接続するステップと
を含むプロセスによって形成される、
プロセス。 A process for manufacturing the automotive member having an inner panel and an outer panel connected to form a multi-panel automotive member,
The inner panel has a threaded fastener that is securely crimped into the inner panel to bolt an accessory to the automotive member;
The inner panel is
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) a said molten aluminum alloy, Al-Fe, Al-Fe -Mn, or the steps of casting a slab having the intermetallic particles of Mg 2 Si,
(D) rolling the slab into a sheet product;
(E) annealing the sheet product to an O tempered state, wherein the sheet has a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(F) forming a portion of the sheet product in the O tempering into the inner panel by stamping to provide an inner panel having raised portions and recesses to provide rigidity to the inner panel;
(G) crimping at least one threaded fastener to the inner panel;
(H) providing an outer panel for coupling to the inner panel;
(I) formed by a process comprising the steps of: connecting the outer panel to the inner panel to provide the automotive member having a threaded fastener coupled to the automotive member;
process.
前記内部パネルは、アクセサリを前記自動車用部材にボルト留めするために、前記内部パネル内に確実にクリンプされるねじ付き締結具を有し、
前記内部パネルは、
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップであり、該熱間圧延は、750°〜1000°Fの温度範囲内で始まり、400°〜825°Fの温度範囲内で終わるステップと、
(e)前記熱間圧延シート製品をO焼戻し状態に焼きなますステップであって、該状態にある前記熱間圧延シート製品は、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有し、且つ、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(f)前記内部パネルに剛性をもたらすよう、***部分及び凹部分を有する内部パネルをもたらすために、前記O焼戻しにある前記シート製品をスタンピングによって前記内部パネルに成形するステップと、
(g)少なくとも1つのねじ付き締結具を前記内部パネルにクリンプするステップと、
(h)前記内部パネルに結合するために外部パネルを提供するステップと、
(i)前記自動車用部材に結合されたねじ付き締結具を有する前記自動車用部材をもたらすために、前記外部パネルを前記内部パネルに接続するステップと
を含むプロセスによって形成される、
プロセス。 A process for manufacturing the automotive member having an inner panel and an outer panel connected to form a multi-panel automotive member,
The inner panel has a threaded fastener that is securely crimped into the inner panel to bolt an accessory to the automotive member;
The inner panel is
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) The molten aluminum alloy is formed into a slab having a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches and having intermetallic particles of Al—Fe, Al—Fe—Mn, or Mg 2 Si. A casting step;
(D) hot rolling the slab into a hot rolled sheet product, the hot rolling beginning within a temperature range of 750 ° to 1000 ° F and within a temperature range of 400 ° to 825 ° F. The steps to finish,
(E) annealing the hot-rolled sheet product to an O tempered state, wherein the hot-rolled sheet product in the state has a tensile strength in the range of 28-35 ksi, 12-17.5 ksi Having a yield strength within range and an elongation greater than 19% and having a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(F) forming the sheet product in the O tempering into the inner panel by stamping to provide an inner panel having raised and recessed portions to provide rigidity to the inner panel;
(G) crimping at least one threaded fastener to the inner panel;
(H) providing an outer panel for coupling to the inner panel;
(I) formed by a process comprising the steps of: connecting the outer panel to the inner panel to provide the automotive member having a threaded fastener coupled to the automotive member;
process.
前記内部パネルは、アクセサリを前記自動車用部材にボルト留めするために、前記内部パネル内に確実にクリンプされるねじ付き締結具を有し、
前記内部パネルは、
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を含有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップと、
(e)冷間圧延シート製品をもたらすために、前記熱間圧延シート製品を、0.01インチ〜0.2インチの範囲内の厚さに冷間圧延するステップと、
(f)焼きなましシート製品をもたらすために、前記冷間圧延シート製品を焼きなますステップであって、前記焼きなましシート製品は、28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有し、且つ、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(g)少なくとも1つのねじ付き締結具を前記内部パネルにクリンプするステップと、
(h)前記内部パネルに結合するために外部パネルを提供するステップと、
(i)前記自動車用部材に結合されたねじ付き締結具を有する前記自動車用部材をもたらすために、前記外部パネルを前記内部パネルに接続するステップと
を含むプロセスによって形成される、
プロセス。 A process for manufacturing the automotive member having an inner panel and an outer panel connected to form a multi-panel automotive member,
The inner panel has a threaded fastener that is securely crimped into the inner panel to bolt an accessory to the automotive member;
The inner panel is
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) said molten aluminum alloy, have a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches, and, Al-Fe, Al-Fe -Mn, or slab containing intermetallic particles Mg 2 Si And casting step,
(D) hot rolling the slab into a hot rolled sheet product;
(E) cold rolling the hot rolled sheet product to a thickness in the range of 0.01 inches to 0.2 inches to provide a cold rolled sheet product;
(F) annealing the cold rolled sheet product to provide an annealed sheet product, wherein the annealed sheet product has a tensile strength in the range of 28-35 ksi, in the range of 12-17.5 ksi. And having a yield strength of greater than 19% and a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles;
(G) crimping at least one threaded fastener to the inner panel;
(H) providing an outer panel for coupling to the inner panel;
(I) formed by a process comprising the steps of: connecting the outer panel to the inner panel to provide the automotive member having a threaded fastener coupled to the automotive member;
process.
前記内部パネルは、アクセサリを前記自動車用部材にボルト留めするために、前記内部パネル内に確実にクリンプされるねじ付き締結具を有し、
前記内部パネルは、
(a)本質的に、2.7〜3.6重量%のMg、0.1〜0.4重量%のMn、0.02〜0.2重量%のSi、0.05〜0.25重量%のFe、最大0.1重量%のCu、最大0.25重量%のCr、最大0.2重量%のZn、最大0.15重量%のTiを含有し、残余がアルミニウム、不要成分、及び、不純物から成る溶融アルミニウム合金を提供するステップと、
(b)該溶融アルミニウム合金を連続鋳造するために、連続鋳造機を提供するステップと、
(c)前記溶融アルミニウム合金を、0.2インチ〜2インチの範囲の厚さを有し、且つ、Al−Fe、Al−Fe−Mn、又は、Mg2Siの金属間粒子を有するスラブに鋳造するステップと、
(d)該スラブを熱間圧延シート製品に熱間圧延するステップであり、該熱間圧延は、750°〜1000°Fの温度範囲内で開始し、450°〜800°Fの温度範囲内で終了するステップと、
(e)焼きなましシート製品をもたらすために、前記熱間圧延シート製品を焼きなますステップと、
(f)前記焼きなましシート製品を0.01インチ〜0.2インチの範囲内の厚さに冷間圧延するステップと、
(g)28〜35ksiの範囲内の引張強度、12〜17.5ksiの範囲内の降伏強度、及び、19%よりも大きな伸びを有する冷間圧延され且つ焼きなまされたシート製品をもたらすために、前記冷間圧延シート製品を焼きなますステップであって、前記冷間圧延され且つ焼きなまされたシート製品は、前記金属間粒子の実質的に均一な分布又は最小化された条線を有するステップと、
(h)前記焼きなましシートを前記内部パネルに成形するステップと、
(i)少なくとも1つのねじ付き締結具を前記内部パネルにクリンプするステップと、
(j)前記内部パネルに結合するために外部パネルを提供するステップと、
(k)前記自動車用部材に結合されたねじ付き締結具を有する前記自動車用部材をもたらすために、前記外部パネルを前記内部パネルに接続するステップと
を含むプロセスによって形成される、
プロセス。 A process for manufacturing the automotive member having an inner panel and an outer panel connected to form a multi-panel automotive member,
The inner panel has a threaded fastener that is securely crimped into the inner panel to bolt an accessory to the automotive member;
The inner panel is
(A) Essentially 2.7 to 3.6 wt% Mg, 0.1 to 0.4 wt% Mn, 0.02 to 0.2 wt% Si, 0.05 to 0.25 Contains up to 0.1 wt% Fe, up to 0.1 wt% Cu, up to 0.25 wt% Cr, up to 0.2 wt% Zn, up to 0.15 wt% Ti, the balance being aluminum, unnecessary components Providing a molten aluminum alloy comprising impurities; and
(B) providing a continuous casting machine to continuously cast the molten aluminum alloy;
(C) The molten aluminum alloy is formed into a slab having a thickness in the range of 0.2 inches to 2 inches and having intermetallic particles of Al—Fe, Al—Fe—Mn, or Mg 2 Si. A casting step;
(D) a step of hot rolling the slab into a hot rolled sheet product, the hot rolling starting within a temperature range of 750 ° to 1000 ° F and within a temperature range of 450 ° to 800 ° F. A step that ends with
(E) annealing the hot rolled sheet product to provide an annealed sheet product;
(F) cold rolling the annealed sheet product to a thickness in the range of 0.01 inches to 0.2 inches;
(G) to provide a cold rolled and annealed sheet product having a tensile strength in the range of 28-35 ksi, a yield strength in the range of 12-17.5 ksi, and an elongation greater than 19%. Annealing the cold-rolled sheet product, wherein the cold-rolled and annealed sheet product has a substantially uniform distribution or minimized striations of the intermetallic particles. A step comprising:
(H) forming the annealed sheet into the inner panel;
(I) crimping at least one threaded fastener to the inner panel;
(J) providing an outer panel for coupling to the inner panel;
(K) formed by a process comprising the steps of: connecting the outer panel to the inner panel to provide the automotive member having a threaded fastener coupled to the automotive member;
process.
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