針對制造工藝篩選或選擇鋁板的方法技術

本發明專利技術公開了一種針對制造工藝篩選或選擇鋁板的方法。提供了一種用于在制造工藝中選擇使用熱處理后的鋁板的方法。在鋁板被存放一段時間之前測試鋁板的初始強度值。在經過所述一段時間之后計算鋁板的后續強度值。如果后續強度值在預定范圍內，則在制造工藝中選擇使用鋁板。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及在制造工藝中使用的鋁板的加工。
技術介紹
在被稱為時效硬化的工藝中，經受熱處理工藝的鋁板(aluminumsheet)可隨時間而持續硬化。鋁板的屈服強度可由于時效硬化而增大，甚至超過屈服強度的可接受的容許范圍(tolerancerange)要求。
技術實現思路
在本公開的一方面，提供了一種用于在制造工藝中選擇使用熱處理后的鋁板的方法。在鋁板被存放一段時間之前測試鋁板的初始強度值。在經過所述一段時間之后計算鋁板的后續強度值。如果后續強度值在預定范圍內，則在制造工藝中選擇使用鋁板。在本公開的另一方面，提供了一種針對在制造工藝中使用對熱處理后的鋁板建立處理窗口的方法。獲得鋁板的初始強度值，并通過向初始強度值應用時效硬化變化率而繪制在一段時間下的后續強度值的曲線圖。然后，將后續強度值與強度上限作比較。隨后，如果后續強度值低于強度上限，則在制造工藝中加工鋁板。在本公開的又一方面，提供了一種為制造工藝篩選熱處理后的鋁板的方法。獲得鋁板的初始強度值，然后，在一段時間之后計算鋁板的后續強度值。隨后，如果鋁板的后續強度值在預定范圍之外，則在制造工藝中拒絕使用鋁板。附圖說明圖1是示出在制造工藝中選擇或篩選使用熱處理后的鋁板的方法的流程圖；圖2是示出在制造工藝中使用之前對熱處理后的鋁板建立處理窗口(processingwindow)的方法的流程圖；圖3示出由于時效硬化而導致的關于制造所需要的鋁的強度容許量的鋁的時間強度相關特性(timedependentstrengthproperty)；圖4是示出由于時效硬化而導致的關于制造所需要的鋁的強度容許量的鋁的時間強度相關特性的可選實施例。具體實施方式參照附圖公開了示出的實施例。然而，將理解的是，公開的實施例僅意圖是示例，示例可以以多種和可選形式實施。附圖不一定按比例繪制，一些特征可被夸大或最小化以示出特定組件的細節。公開的具體結構和功能細節不被解釋為限制，而僅作為用于教導本領域技術人員如何實踐公開的原理的代表性基礎。在被稱為時效硬化的工藝中，許多鋁合金在室溫后熱處理下持續硬化。如果鋁的強度超過用于制造工藝的屈服強度容許范圍，則時效硬化可影響制造工藝。在鋁板由于時效硬化而超過用于制造工藝的屈服強度容許范圍之前，存在對在制造工藝中選擇、篩選或使用鋁板的方法的需要。參照圖1，示出了在制造工藝中選擇或篩選使用熱處理后的鋁板的方法10。在步驟12，在熱處理工藝之后確定鋁板的初始強度值。初始強度值可通過使用工業上的任何標準強度測試(例如，ASTM標準B557測試——“用于拉伸測試鍛造和鑄造鋁產品的標準測試方法”，用于測量屈服應力)而確定。可利用ASTM標準B918測試——“用于鍛造鋁合金熱處理的標準規程”來評估材料通過熱處理增大強度的能力。在熱處理之后在預定時間段內確定初始強度值。所述預定時間段通常小于7天。在步驟14，將鋁板存放一段時間。在步驟16，經過了步驟14的所述一段時間之后，基于鋁的時效硬化特性而計算鋁板的后續強度值(subsequentstrengthvalue)。初始強度值和后續強度值可對應于鋁板的屈服強度值。在步驟18，確定鋁板的后續強度值。如果后續強度值在預定范圍內，則在步驟20，在制造工藝中選擇使用該鋁板。如果后續強度值不在預定范圍內，則在步驟22，在制造工藝中拒絕使用該鋁板。步驟20和步驟22中的制造工藝可以是包括鋁板成型或加工的任何制造工藝。可使用的制造工藝包括但不限于沖壓、液壓成型、鉆孔、銑削、切割、研磨、折彎、鉚接等。方法10中所使用的鋁板可以是包括2000系列、6000系列和7000系列鋁合金的任何類型的可熱處理的鋁合金。參照圖2，示出了在制造工藝中使用之前對熱處理后的鋁板建立處理窗口的方法24。在步驟26，在熱處理工藝之后確定鋁板的初始強度值。材料的初始強度值和材料通過熱處理增大強度的能力可通過使用工業上的任何標準強度測試(例如，如上面所提及的測試)而確定。在熱處理之后在預定時間段內確定初始強度值。所述預定時間段通常少于7天。在步驟28，通過向初始強度值應用時效硬化變化率而繪制鋁板的后續強度值與時間關系的曲線圖。初始強度值和后續強度值可對應于鋁板的屈服強度值。在步驟30，將鋁板的后續強度值與強度上限做比較。如果后續強度值低于強度上限，則在步驟32，在制造工藝中選擇使用該鋁板。如果后續強度值不低于強度上限，則在步驟34，在制造工藝中拒絕使用該鋁板。步驟32和步驟34中的制造工藝可以是參考上面的可在步驟20和步驟22中使用的任何的制造工藝。方法24中所使用的鋁板可以是參考上面的可在方法10中使用的任何類型的可熱處理的鋁合金。參照圖3，示出了由于時效硬化而導致的關于制造工藝所需要的鋁的強度容許量的鋁的時間強度相關特性。在鋁板被熱處理的那一天為鋁板“生產時間(birthday)”。在圖3中，鋁板“生產時間”對應于時間T0。鋁板在時間T0被熱處理之后立即開始時效硬化，并在時間T1測試最初的初始強度值。在被熱處理的7天內的時間T1測試鋁板。一旦計算出初始強度值，就通過應用已知的時效硬化率而繪制強度值隨時間變化的曲線圖。在熱處理工藝之后鋁板時效硬化率就立即變得較為快速，而在時間T2處開始趨向穩定(levelout)為幾乎呈線性比率。6000系列鋁在熱處理之后的時效硬化率慢并在大約30天時趨向穩定。在圖3中繪制了三條線36、38、40，示出了由于時效硬化而隨時間變化的三個不同示例的鋁板的計算屈服強度值。由線36、38、40描繪的鋁板在鋁板的強度值保持在預定范圍(由強度上限42和強度下限44描繪的)內的時間段期間將保持適于在制造工藝中使用。上限范圍可為從125MPa到195MPa，下限范圍可為從70MPa到100MPa。還可存在最大保存期(maximumshelflife)，對應于時間T3，其中，不管強度值超過時間T3的強度值與否，都將拒絕使用該鋁板。線36對應的鋁板為：在除了時間T3處的最大保存期以外的任何時間，在制造工藝中都將不拒絕使用該鋁板。線38對應的鋁板為：在時間T0和時間T4之間的時間段期間(在鋁板的強度保持在強度上限42之下時)該鋁板將適于在制造工藝中使用，而在時間T4之后該鋁板將不適于在制造工藝中使用。時間T4對應于由線38描繪的鋁板超過上限42之后的時間。線40對應的鋁板為：在時間T0和時間T5之間本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種針對制造工藝選擇熱處理后的鋁板的方法，包括：測試鋁板以獲得初始強度值；將鋁板存放一段時間；在所述一段時間之后計算鋁板的后續強度值；如果鋁板的后續強度值在預定范圍內，則在制造工藝中選擇使用鋁板。

【技術特征摘要】
2014.06.04 US 14/295,6661.一種針對制造工藝選擇熱處理后的鋁板的方法，包括：
測試鋁板以獲得初始強度值；
將鋁板存放一段時間；
在所述一段時間之后計算鋁板的后續強度值；
如果鋁板的后續強度值在預定范圍內，則在制造工藝中選擇使用鋁板。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在熱處理工藝之后在預定時間段
內執行測試鋁板的初始強度值的步驟。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，計算后續強度值的步驟對應于鋁
板的屈服強度值。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，預定范圍的后續強度值是范圍在
90MPa與185MPa之間的屈服強度值。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，計算鋁板的后續強度值的步驟基
于熱處理后的鋁板的時效硬化特性。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，制造工藝是沖壓工藝。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，鋁板是6000系列鋁。
8.一種在制造工藝使用之前對熱處理后的鋁板建立處理窗口的方法，包
括：
獲得鋁板的初始強度值；
通過將時效硬化變化率應用于初始強度值而繪制在一段時間下的后續強
度值的曲線圖；
將曲線圖上的后續強度值與強度上限作比較；
如果后續強度值低于強度上限，則在制造工藝中加工鋁板。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，在熱處理工藝之后在預定時間段
內通過強度測試獲得鋁板的初始強度值。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，繪制在一段時間下的后續強度
值的曲線圖的步驟對應于鋁板的屈服強度值。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：勞倫特·伯納德·恰佩斯，彼特·A·弗里德曼，克里斯多夫·約瑟夫·米拉克納，約亨·申克，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國;US