由多層金屬材料形成的防撞結構的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2012年3月28日提交的名稱為"METHODS OF MANUFACTURING MULTILAYERED METALLIC MATERICALS CRASHWORTHY STRUCTURES" 的美國臨時申 請 No. 61/616,995 ;2012 年 6 月 14 日提交的名稱為 "METHODS OF MANUFACTURING MULTILAYERED METALLIC MATERICALS CRASHWORTHY STRUCTURES" 的美國臨時申 請 No. 61/598, 880 ;和 2013 年 3 月 15 日提交的名稱為 "METHODS OF MANUFACTURING MULTILAYERED METALLIC MATERICALS CRASHWORTHY STRUCTURES" 的美國臨時申請 No. 61/792, 361的權益；上述申請在此以引用方式大體上整體并入本文。
技術領域
[0003] 本公開內容涉及適于在汽車工業中使用的多層鋁合金結構。
【背景技術】
[0004] 用于制造鋁合金結構的現有方法是廣為所知的。
【發明內容】
[0005] 在一些實施例中，本發明包括一種包含鋁合金產品的汽車組件。在一些實施例中， 所述鋁合金產品包括基礎鋁合金層和直接置于所述基礎層上的至少第一附加鋁合金層；其 中所述基礎鋁合金層具有第一鋁合金組成，所述第一鋁合金組成包括2. 0?22wt. %的鋅， 并且除了鋁之外，所述鋅是所述基礎層的占優合金元素。
[0006] 在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層具有第二鋁合金組成，所述第二鋁合金 組成包括0. 20?8. Owt. %的鎂，并且除了鋁之外，所述鎂是所述第一附加鋁合金層的占優 合金元素。
[0007] 在一些實施例中，所述汽車組件從由外側板部件、高形內部部件、加固部件、碰撞 部件、大平板部件和高強度部件組成的組中選擇；并且，當在靜態軸向碰撞試驗中測試時， 與處于T6狀態的6014合金相比，所述汽車組件的峰值載荷增加至少20%。
[0008] 在一些實施例中，所述鋁合金產品還包括第二附加鋁合金層。在一些實施例中，所 述第二附加鋁合金層具有第三鋁合金組成。
[0009] 在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層具有相同的組 成。在一些實施例中，所述基礎層位于所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層之 間。
[0010] 在一些實施例中，所述基礎層的厚度占所述鋁合金產品厚度的20%至50%。
[0011] 在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層是5XXX系列 合金。在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層是5456合金并且 所述基礎層是7χχχ系列合金。
[0012] 在一些實施例中，所述基礎層是7085合金。在一些實施例中，當在靜態軸向碰撞 試驗中測試時，與處于T6狀態的6014合金相比，所述汽車組件的平均載荷增加至少10%。
[0013] 在一些實施例中，所述汽車組件是碰撞部件。
[0014] 在一些實施例中，本發明的方法包括：
[0015] (a)接納鋁合金體；其中所述鋁合金體包括基礎鋁合金層和直接置于所述基礎層 上的至少第一附加鋁合金層；其中所述基礎層具有第一鋁合金組成，所述第一鋁合金組成 包括2.0?22wt. %的鋅，并且除了鋁之外，所述鋅是所述基礎層的占優合金元素；其中所 述第一附加鋁合金層具有第二鋁合金組成，所述第二鋁合金組成包括〇. 20?8. Owt. %的 鎂，并且除了鋁之外，所述鎂是所述第一附加鋁合金層的占優合金元素；并且
[0016] (b)軋制所述鋁合金體；（C)熱處理所述軋制的鋁合金體；以及（d)將所述熱處 理的鋁合金體成型為汽車組件，所述汽車組件從由外側板部件、高形內部部件、加固部件、 碰撞部件、大平板部件和高強度部件組成的組中選擇，其中，當在靜態軸向碰撞試驗中測試 時，與處于T6狀態的6014合金相比，所述汽車組件的峰值載荷增加至少20%。
[0017] 在一些實施例中，所述鋁合金產品還包括第二附加鋁合金層。
[0018] 在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層是5XXX系列 合金并且所述基礎層是7xxx系列合金。
[0019] 在一些實施例中，所述第一附加鋁合金層和所述第二附加鋁合金層是5456合金 并且所述基礎層是7085合金。
[0020] 在一些實施例中，所述軋制步驟包括熱軋、冷軋，和/或其組合。
[0021] 在一些實施例中，所述軋制步驟包括將所述鋁合金體的厚度減少至少80%。
[0022] 在一些實施例中，所述熱處理步驟包括將所述軋制的鋁合金體加熱到至少250華 氏度的溫度并持續至少4小時。
[0023] 在一些實施例中，所述熱處理步驟包括將所述被軋制的鋁合金體加熱到至少250 華氏度的溫度并持續24小時。
[0024] 在一些實施例中，所述熱處理步驟包括將所述被軋制的鋁合金體加熱到至少300 華氏度的溫度并持續至少4小時。
[0025] 在一些實施例中，所述成型步驟包括將所述熱處理的鋁合金體成型為碰撞部件。
【附圖說明】
[0026] 參考附圖對本發明作進一步解釋，其中遍及幾幅視圖相同的附圖標記指代相同的 結構。所示的附圖并不一定按比例繪制，而是重點通常放在說明本發明的原理上。此外，一 些特征可以被放大以顯示特定組件的細節。
[0027] 圖1展示了本發明一些實施例的特征。
[0028] 圖2展示了本發明一些實施例的特征。
[0029] 圖3展示了本發明一些實施例的特征。
[0030] 圖4展示了本發明一些實施例的特征。
[0031] 圖5展示了本發明一些實施例的特征。
[0032] 圖6a和圖6b展示了本發明一些實施例的特征。
[0033] 圖7a和圖7b展示了本發明一些實施例的特征。
[0034] 圖8a和圖8b展示了本發明一些實施例的特征。
[0035] 圖9a和圖9b展示了本發明一些實施例的特征。
[0036] 圖10展示了本發明一些實施例的特征。
[0037] 圖Ila和圖Ilb展示了本發明一些實施例的特征。
[0038] 圖12展示了本發明一些實施例的特征。
[0039] 圖13a和圖13b展示了本發明一些實施例的特征。
[0040] 附圖構成了說明書的一部分，而且包含了本發明的說明性實施例并且說明了本發 明的各種目的和特征。此外，附圖不一定按比例繪制，一些特征可以被放大以顯展示特定組 件的細節。另外，在圖中所示出的任何測量、規格等旨在舉例說明而非限制。因此，在此所 公開的具體結構和功能細節不能被解釋為限制性的，而僅解釋為用于教導本領域技術人員 通過各種方式實現本發明的典型基礎。
【具體實施方式】
[0041] 在已公開的那些益處和改進當中，通過結合附圖的以下描述，本發明的其他目的 和優點將變得顯而易見。在此公開了本發明的詳細實施例；然而，可以理解的是，所公開的 實施例僅是可以以各種形式體現的本發明的舉例說明。另外，與本發明的各個實施例關聯 給出的每個例子旨在舉例說明而非限制。
[0042] 遍及說明書，下列術語在此采用明確相關的含義，除非上下文清楚地指示其他含 義。此處所使用的短語"在一個實施例中"和"在一些實施例中"并不一定指代相同的實施 例，盡管它們可以指代相同的實施例。此外，此處所使用的短語"在另一個實施例中"和"在 一些其他的實施例中"并不一定指代不同的實施例，盡管它們可以指代不同的實施例。因 此，如下所述，可以在不偏離本發明的精神或范圍的情況下容易地結合本發明的各個實施 例。
[0043] 另外，本文中所使用的術語"或"為包含性的"或"運算符，并等同于術語"和/或"， 除非上下文清楚地指示其他含義。術語"基于"不是排他性的，而是允許基于未被描述的另 外的因素，除非上下文清楚地指示其他含義。此外，遍及本說明書，"一"和"該/所述"包括 復數形式。"在……中"的含義包括"在……內"和"在……上"。
[0044] 參考附圖對本發明作進一步解釋，其中遍及幾幅視圖相同的附圖標記指代相同的 結構。所示的圖畫并不一定按比例繪制，而是重點通常放在說明本發明的原理上。此外，一 些特征可以被放大以顯示特定組件的細節。
[0045] 在已公開的那些益處和改進當中，通過結合附圖的以下描述，本發明的其他目的 和優點將變得顯而易見。在此公開了本發明的詳細實施例；然而，可以理解的是，所公開的 實施例僅是可以以各種形式體現的本發明的舉例說明。另外，與本發明的各個實施例關聯 給出的每個例子旨在舉例說明而非限