專利名稱：：涂漆烘烤可硬化性優(yōu)異的6000系鋁擠壓材料及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及涂漆烘烤可硬化性優(yōu)異的6000系鋁(Al-Mg-Si合金)擠壓材料，在經受相當于涂漆烘烤的熱史時以及在經受調質處理時，其屈服強度可以增大。本發(fā)明可用于經受相當于涂漆烘烤的熱史的元件，例如車輛(例如汽車)構件，包括框架構件，例如側梁、側面構件、橫梁和門框架。
背景技術：
：近年來，出于對全球環(huán)境的保護，用于汽車等的構件的鋁合金正獲得關注。但是，每單位重量鋁的價格比鋼貴。在使用鋁的情況下，重量降低而同時部件成本往往變貴。因此，當鋁合金用于汽車構件等時，必須降低所用鋁擠壓材料的價格。汽車等的構件可以通過下列制造步驟制造擠壓成型—拉伸矯直—切割(鋁擠壓步驟)；涉及彎曲的二次加工(取決于汽車等的構件類型)；和調質處理4涂漆~>涂漆烘烤。在制造汽車等的構件的這類步驟中，鋁擠壓材料經受相當于調質處理和涂漆烘烤的兩個熱史。此外，當通過調質處理處理處在二次加工后的狀態(tài)下的鋁擠壓材料時，負載效率變差，導致產品價格昂貴。因此，優(yōu)選取消調質處理(如果可行的話)或二次加工時的調質處理，以便利用相當于涂漆烘烤的熱史而使用提高鋁擠壓材料屈服強度的步驟。此外，優(yōu)選地，汽車等的構件在二次加工時具有低水平的屈服強度，并確保當用作框架構件，例如側梁、側面構件、橫梁和門框架時，這類構件的屈服強度達到使該構件可適用的程度。此外，當6000系鋁合金(其是Al-Mg-Si合金)含有總量不小于化學計算組成的0.6重量％的Mg2Si和過量Mg(或過量Si)時，出現(xiàn)所謂的"負作用"。在這種情況下，與剛擠壓后的屈服強度相比，這類合金在自然老化后的屈服強度增大，而與這類合金沒有在室溫下放置的情況相比，老化處理后的屈服強度降低。優(yōu)選地，具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材即使在室溫下放置后也不會發(fā)生屈服強度升高，并在經受相當于涂漆烘烤的熱史后有效表現(xiàn)出性能。對于鋁合金板的應用，已經提出了利用相當于涂漆烘烤的熱史改進涂漆烘烤可硬化性的各種方法。已經公開的這類方法包括調節(jié)合金含量并加入Be和B的方法(日本專利公開(Kokai)No.6-2063A(1994))和控制溶液處理后的冷卻速率的方法(日本專利公開(Kokai)No.9-176806A(1997))。此外，對于鋁擠壓型材的應用，日本專利公開(Kokai)No.2004-204321A公開了在擠壓后通過拉伸矯直、二次加工等引入工作應變以加速老化的方法。此外，日本專利公開(Kokai)No.2002-235158A公開了制造具有優(yōu)異的彎曲可加工性并具有涂漆烘烤可硬化性的鋁合金擠壓型材的方法其中將含有Mg(0.3質量％至1.3質量％)、Si(0.2質量％至1.2質量％)和Sn(0.01質量％至0.3質量％)以及其余為Al和不可避免雜質的鋁合金錠在400至550。C預熱，并進行熱橋壓成型，然后以50'C/分鐘或更高的冷卻速率冷卻至50X:或更低；且其中在擠壓成型后，在50至140'C的溫度范圍內，在24小時(下文縮寫為"hr")內，以使合金在具有120N/mm2或更低屈服強度的同時保持0.5至50小時的方式，對該合金進行穩(wěn)定化處理。
發(fā)明內容當具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材用于汽車等的構件時，考慮到碰撞時的車輛保護，這類鋁擠壓型材優(yōu)選具有180MP或更高的屈服強度。此外，根據上述常規(guī)技術，其中調節(jié)Be、B等的合金含量的方法(日本專利公開(Kokai)No.6-2063A(1994))要求含量的復雜控制。此夕卜，其中控制冷卻速率的方法(日本專利公開(Kokai)No.9-176806A(1997))包括復雜的步驟，并在用于厚擠壓型材時導致成本提高。這些常規(guī)技術用于具有大約1毫米板厚度的鋁軋制板。因此，如果這類技術直接用于鋁擠壓型材，這類鋁擠壓型材不能充分表現(xiàn)出涂漆烘烤可硬化性。此外，在其中在擠壓后引入工作應變的方法中(日本專利公開(Kokai)No.2004-204321A)，難以控制拉伸矯直步驟，且由于由工作硬化引起的屈服強度提高，也難以進行二次加工。此外，當不進行拉伸矯直時，必須進行二次加工。當上述方法用于汽車等的構件時，應用受到限制，以致這些方法不能才艮據汽車等的部件進行應用。此外，在日本專利公開(Kokai)No.2002-235158A中公開的方法中，必須在擠壓成型后24小時內進行穩(wěn)定化處理?？紤]到上述常規(guī)技術的問題，本發(fā)明的技術目的是提供涂漆烘烤可硬化性優(yōu)異的鋁擠壓型材，利用相當于涂漆烘烤的熱史(大約150至200°Cx0.3至0.5小時)，可以確保其屈服強度達到可用于汽車等的構件的程度。本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，利用下列鋁擠壓材料可以解決上述問題通過使具有特定組成的6000系鋁合金(Al-Mg-Si合金)在擠壓成型后立即在預定溫度保持預定時間、并使該合金經受相當于涂漆烘烤的熱史而獲得的鋁擠壓材料；或通過在使用上述6000系鋁合金制造擠壓材料的步驟中設定特定坯段溫度、并在緊接在擠壓之后設定冷卻速率而獲得的鋁擠壓材料。由此完成本發(fā)明。也就是說，首先，本發(fā)明涉及6000系鋁擠壓材料，其含有鎂(0,3質量％至0.7質量％)和硅(0.7質量％至1.5質量％)以確保強度；銅(0.35質量％或更低)以確保伸長；鐵(0.35質量％或更低)以確保屈服強度；鈦(0.005質量％至0.1質量％)以確保微晶化；和錳(0.05質量％至0.30質量％)、鉻(0.10質量％或更低)、和鋯(0.10質量％或更低)以確保擠壓時的組織穩(wěn)定化(條件是以0.05質量％至0.40質量％的總量含有至少一種選自由錳、鉻和鋯組成的組的過渡元素)；其余包括鋁及不可避免的雜質。該6000系鋁擠壓材料的屈服強度由于相當于涂漆烘烤的熱史而提高60MPa，從而具有180MPa或更高的預定屈服強度。本發(fā)明的6000系鋁擠壓材料是涂漆烘烤可硬化性優(yōu)異的鋁擠壓材料，其在經受相當于涂漆烘烤的熱史時以及在經受調質處理時可以獲得增大的屈服強度。本發(fā)明的6000系鋁擠壓材料可以通過下列步驟獲得(1)緊接在擠壓成型之后將鋁擠壓材料在90士50。C保持1至24小時；和(2)在制造擠壓材料的過程中，將坯段溫度設定為500'C或更高，并緊接在擠壓之后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于7(TC/分鐘。其次，本發(fā)明涉及制造6000系鋁擠壓材料的方法，其中將鋁合金錠擠壓成型，該鋁合金錠含有鎂(0.3質量％至0.7質量％)、硅(0.7質量％至1.5質量％)、銅(0.35質量％或更低)、鐵(0.35質量％或更低)、鈦(0.005質量％至0.1質量％)、錳(0.05質量％至0.30質量％)、鉻(O，IO質量％或更低)、以及鋯(0.10質量％或更低)(條件是以0.05質量％至0.40質量％的總量含有至少一種選自由錳、鉻和鋯組成的組的過渡元素)，且其余包括鋁及不可避免的雜質。如上所述，本發(fā)明的6000系鋁擠壓材料可以通過下列步驟獲得(1)緊接在擠壓成型之后將鋁擠壓材料在90士50。C保持1至24小時；和(2)在制造擠壓材料的過程中，將坯段溫度設定為500。C或更高，并緊接在擠壓之后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70。C/分鐘。根據本發(fā)明，提供了涂漆烘烤可硬化性優(yōu)異的6000系擠壓型材，其由于相當于涂漆烘烤的熱史而具有充足的屈服強度，還提供了其制造方法。附圖簡述圖1A至1C顯示了使用傳統(tǒng)鋁擠壓型材和本發(fā)明的鋁擠壓型材制造汽車元件的步驟。在附圖中，使用門框架作為例子進行比較和解釋。圖1A顯示了制造傳統(tǒng)分離型門框架的步驟。圖IB顯示了制造傳統(tǒng)的一體化門框架的步驟。圖1C顯示了制造本發(fā)明的一體化門框架的步驟。圖2顯示了測試件的橫截面。圖3顯示了相當于涂漆烘烤的熱史。本發(fā)明的最佳實施方式圖1A至1C顯示了使用傳統(tǒng)鋁擠壓型材和本發(fā)明的鋁擠壓型材制造汽車元件的步驟。在附圖中，使用門框架作為例子進行比較和解釋。圖1A顯示了制造傳統(tǒng)分離型門框架的步驟。由鋁元件構成的坯段(BLT)按照下述順序經過擠壓步驟(擠壓成型^拉伸矯直—切割)、彎曲(例如拉伸彎曲)、二次加工(包括與另一鋁元件焊接)、和調質處理(例如T5(200Cx3小時))。此后，進行涂漆步驟，然后通過在大約170'Cx0.3小時下的涂漆烘烤來制造門框架。圖1B顯示了制造傳統(tǒng)的一體化門框架的步驟。由鋁元件構成的坯段(BLT)按照下述順序經過擠壓步驟(擠壓成型—拉伸矯直—切割)、二次加工(包括彎曲，例如拉伸彎曲)、和調質處理(例如T5(200X:x3小時))。此后，進行涂漆步驟，然后通過在大約170'Cx(U小時下的涂漆烘烤來制造門框架。在上迷制造傳統(tǒng)門框架的步驟中，鋁擠壓材料經受相當于調質處理和涂漆烘烤的兩個不同熱史。此外，當對處于二次加工后的狀態(tài)下的鋁擠壓材料進行調質處理時，負載效率變差，導致產品成本高。圖1C顯示了制造本發(fā)明的一體化門框架的步驟。由鋁元件構成的坯段(BLT)經過擠壓步驟(擠壓成型4拉伸矯直4切割)和二次加工(包括彎曲，例如拉伸彎曲)。此后，在沒有調質處理的情況下進行涂漆步驟，然后通過在大約x0.3小時下的涂漆烘烤來制造門框架。如上所述，根據本發(fā)明，取消了調質處理，從而可僅利用相當于涂漆烘烤的單一熱史提高鋁擠壓材料的屈服強度。與調質處理不同，在涂漆烘烤的情況下，使用大約170°Cxo.3小時的熱史。因此，涂漆烘烤的老化溫度低于普通調質處理(例如200。Cx3小時)的老化溫度。此外，涂漆烘烤停留時間短于普通調質處理。為了確?？捎玫臉嫾姸?，在老化處理時沉積的Mg2Si沉淀物的密度優(yōu)選與調質處理時獲得的相當，即使在低的老化溫度下處理具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓性型材并保持短時間的情況下也是如此。這類Mg2Si沉淀物的存在可以提高6000系鋁合金的屈服強度。因此，盡管在本發(fā)明的情況中含有鎂和硅，但提供了鎂和硅含量的上限。這是因為過高的鎂和硅含量顯著抑制擠壓成型性。此外，銅的存在提高了屈服強度和伸長性。但是，過高的銅含量抑制了擠壓成型性和耐蝕性。此外，關于鐵，在澆鑄時獲得鐵晶體，并在高溫加熱時沉積+>^鐵沉淀物，導致老化處理時沉積的Mg2Si沉淀物的密度降低。相應地，在老化處理時抑制了屈服強度的提高。根據本發(fā)明，確立了具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材及其制造方法。這類鋁擠壓型材符合能夠有效表現(xiàn)出涂漆烘烤可硬化性而不會抑制6000系鋁合金的擠壓成型性的合金含量范圍，并出于對碰撞時的車輛保護，這類鋁擠壓型材的屈服強度由于相當于涂漆烘烤的熱史而提高60MPa，并可以確保為180MPa或更高。下面描述具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材的合金含量和制造本發(fā)明鋁擠壓型材的方法。在擠壓后進行冷卻，以使鎂和硅與鋁形成過飽和的固溶體。在后續(xù)的老化處理過程中，形成Mg2Si沉淀物，從而提高了合金強度。為了確保具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材的必需屈服強度，鎂含量優(yōu)選為0.3%或更高。但是，過高鎂含量導致擠壓成型時抗形變性的顯著提高。因此，鎂含量優(yōu)選為0.7%或更低。因此，鎂含量為0.3%至0.7%,更優(yōu)選0.4%至0.6%。硅即使在其量大于鎂時也較不可能抑制擠壓生產率。此外，為了確保具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材的必需屈服強度，硅含量優(yōu)選為0.7%或更高。但是，當硅含量超過1.5%時，珪較不可能由于擠壓后的冷卻而與鋁形成固溶體。此外，當硅含量更高時，擠壓生產率往往與鎂的情況一樣受到抑制?？紤]到上述情況，硅含量優(yōu)選為1.5%或更少。因此，硅含量為0.7%至1.5%，更優(yōu)選0.8%至1.3%。[銅優(yōu)選地，包含銅以確保強度和伸長。但是，過高銅含量導致耐獨性降低。此外，擠壓時的抗形變性增大，以致生產率受到抑制。考慮到上述情況，銅舍量為0.35%或更低。[鐵j在澆鑄時，大量結晶出包含鐵的金屬間化合物，導致合金強度降低。這種金屬間化合物是爭〉散的，并含有構成Mg2Si沉淀物(其在后續(xù)的老化處理時提高屈服強度)的硅。因此，沉淀物的密度降低。此外，過高的鐵含量導致耐蝕性降低?？紤]到上迷情況，鐵含量為0.35%或更低。[錳、鉻和鋯錳、鉻和鋯具有抑制擠壓時的重結晶和使纖維結構穩(wěn)定的作用。但是，鉻和鋯顯著抑制了淬火敏感性。在鉻和鋯存在下，對于構成汽車等的構件的鋁擠壓型材，在擠壓后的風扇空氣冷卻過程中較不可能形成過飽和固溶體。在后面的老化處理過程中，Mg2Si沉淀物(其提高了屈服強度)的密度降低。此外，在澆鑄時，鋯與鈦形成金屬間化合物，這導致在洗鑄時較少的鈦微晶化效應和裂紋的出現(xiàn)。錳相對較不可能抑制淬火敏感性，并可能抑制重結晶。為了獲得重結晶抑制效果，錳含量必須為0.05%或更高但是，當錳含量為0.30%或更高時，與鉻和鋯的情況相同，淬火敏感性受到抑制。此外，對于構成汽車等的構件的鋁擠壓型材，在擠壓后的風扇空氣冷卻過程中較不可能形成過飽和固溶體。在后面的老化處理過程中，Mg2Si沉淀物(其提高了屈服強度)的密度降低。考慮到上述情況，錳含量為0.05%至0.30%,鉻含量為0.10%或更低，鋯含量為0.10%或更低。選自由錳、鉻和鋯組成的組的至少一種過渡元素的總含量為0.05%至0.40%。鈥在鈦存在下，可以在澆鑄時獲得微晶。但是，過量添加鈦導致通過添加鈦獲得的作用飽和?？紤]到上述情況，鈦含量可以為0.005%至0.10%，更優(yōu)選0.005%至0.05%，進一步優(yōu)選0.005%至0.03%。[不可避免的雜質經由不同途徑摻入了不可避免的雜質，例如用于澆鑄鋁合金的基體金屬和包含被添加元素的中間合金。摻入不同元素；但是它們幾乎不影響合金性質，只要單一元素的含量為0.05%或更低，且這類元素的總含量為0.15%或更低?？紤]到上述情況，單一不可避免雜質的含量為0.05%或更低，且不可避免雜質的總含量為0.15%或更低。[制造方法(1)在緊接著擠壓成型后在卯土S0。C保持1至24小時具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓材料是指經過下列制造步驟的鋁擠壓型材擠壓成型—在90士50。C保持1至24小時；涂漆；和相當于涂漆烘烤的熱史。由于在擠壓成型后保持在90±50°Cx1至24小時，形成了Mg2Si沉淀物的核(即GP區(qū))，并這類沉淀物是由于后面相當于涂漆烘烤的熱史而形成。如果保持在低溫，可形成許多GP區(qū)。但是，如果保持在低于50°C，GP區(qū)的形成要求24小時或更久的保持時間，從而4吏生產效率變差。因此，具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓材料優(yōu)選保持在5ox:或更高的溫度。此外，如果保持在高于120'C，則Mg2Si沉淀物過度生長，導致屈服強度提高。這樣，在后面的二次加工中，可加工性往往受到限制。因此，溫度優(yōu)選保持在120。C或更低?？紤]到上述情況，在擠壓成型后保持在90±50°Cx1至24小時，優(yōu)選保持在70±10。Cxl至12小時。在卯±50。Cx1至24小時的這種保持步驟可以在擠壓成型和空氣冷卻后在大氣爐、水浴或油浴中進行?；蛘?，可以使這種鋁擠壓材料在擠壓成型后在受控溫度下放置冷卻，從而保持在絕熱下。此外，在不進行保持在卯土50。Cx1至24小時的步驟的傳統(tǒng)情況下，發(fā)生自然老化(由于形成GP區(qū)，導致了強度提高，這在擠壓成型后^f吏擠壓型材放置在室溫下時逐漸發(fā)生)。但是，在保持在卯±50。Cx1至24小時的過程中形成GP區(qū)。由此，這類保持步驟還有效抑制了后面的自然老化。[制造方法(2)在制造擠壓材料的過程中，將坯段溫度設定為50(TC或更高，并在緊接著擠壓之后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70°C/分鐘對于具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓材料，在制造過程中將坯段溫度設定為500。C或更高，并緊隨擠壓后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70。C/分鐘。此外，具有涂漆烘烤可硬化性的這類鋁擠壓材料是指緊隨擠壓成型后保持在卯±50°Cx1至24小時、并經受涂漆和相當于涂漆烘烤的熱史的鋁擠壓型材。在一般的擠壓步驟中，必須將坯段溫度保持在600°C或更低，因此該溫度的上限沒有預定。將坯段加熱溫度設定為500。C或更高，并緊接在擠壓后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70'C/分鐘。相應地，可以獲得過飽和固溶體，其對于由于后面保持在卯±50。Cx1至24小時而形成Mg2Si沉淀物的核(即GP區(qū))的形成是必須的。當坯段溫度低于500。C時，在鋁基質內部不能形成GP區(qū)的形成所必須的空位。此外，當冷卻速率低于7(TC/分鐘時，空位在冷卻過程中消失，或固溶體中的溶質原子以沉淀物形式沉積。在這種情況下，GP區(qū)不能通過后面保持在卯±50。Cxl至24小時而形成。因此，將坯段溫度設定為50(TC或更高，并緊接在擠壓后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70。C/分鐘。相應地，可以形成在保持在90±50。Cx1至24小時后形成的Mg2Si沉淀物的核(即GP區(qū))。此外，通過保持在低溫下可以形成更大量的GP區(qū)。但是，在保持在低于50。C的情況下，GP區(qū)形成要求24小時或更久的保持時間，從而使生產效率變差。因此，具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓材料優(yōu)選保持在50。C或更高溫度下。此外，在保持在高于120。C的情況下，Mg2Si沉淀物過度生長，導致屈服強度提高。這樣，在后面的二次加工中，可加工性往往受到限制。因此，溫度優(yōu)選保持在120。C或更低。考慮到上述情況，在擠壓成型后保持在卯±50°Cx1至24小時，優(yōu)選保持在70±10。Cxl至12小時。在90±50。Cx1至24小時的這種保持步驟可以在擠壓成型和空氣冷卻后在大氣爐、水浴或油浴中進行?；蛘撸梢允惯@種鋁擠壓材料在擠壓成型后在受控溫度下放置冷卻，從而保持在絕熱下。優(yōu)選使用本發(fā)明的具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材作為實心核芯或中空型材。其可以是矩形管形式、圓柱形或不規(guī)則形式。實施例下面描述本發(fā)明的實施例和對比例。[制造方法(1)緊隨擠壓成型之后保持在90±50°Cx1至24小時首先，調節(jié)原材料含量以實現(xiàn)如表1中所列的試樣第1和2號所示的6000系鋁合金的組成。將原材料溶解并熔融成具有適合擠壓的尺寸的圓柱錠(直徑204毫米x長度700毫米)。此外，表l中所列的合金含量以分析值表示。有效數(shù)位表示為值"0.00%"。然后，將錠料在560。C均化處理4小時。接著，使用擠壓成型模頭在預定擠壓溫度(坯段加熱溫度)在表2中所列的冷卻條件下對經過均化處理的錠(坯段)進行擠壓成型。由此形成了各自具有圖2中所示的框架構件橫截面的鋁擠壓型材。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>通過拉伸實驗在屈服強度、強度和致斷伸長方面評測所得具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材。通過從具有涂漆烘烤可硬化性的擠壓型材中收集平坦試樣、并使用拉伸測試機(符合JIS標準)根據JIS-Z2241檢查試樣，測定拉伸性能。關于標準，考慮到碰撞時的車輛保護，180MPa或更高的屈服強度被標作"O"。180至150MPa的屈服強度被標作"A，，，因為可以根據截面設計而使用。此外，小于150MPa的屈服強度被標作"x，，。此外，考慮到涉及二次加工的情況，60MPa或更高和小于60MPa的相當于涂漆烘烤的熱史之前和之后的屈服強度差分別被標作"O"和"x"。然后，進行綜合判斷。表3顯示了評測結果。表3<table>complextableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>[評價第1號試樣是含有Si(1.10%)、Cu(0.20%)、Mg(0.59%)和Mn(0.08%)的鋁擠壓型材。使相當于實施例的試樣l-l至l-3和相當于對比例的試樣1-4在擠壓成型后在室溫;故置12至168小時并保持在70°Cx12小時。然后，比較樣品在烘烤硬化(下文縮寫為"B.H.")處理之前和之后的屈服強度。此外，使相當于實施例的試樣1-5至1-8在擠壓成型后放置12小時，在70。C下處理12小時，并進一步在室溫放置12至168小時。然后，比較樣品在B.H.處理之前和之后的屈服強度。結果，對于試樣1-1至1-4,B.H.處理后的屈服強度與相關樣品在擠壓成型后在室溫放置的時長成反比地變低。B,H.處理后的屈服強度分別為211MPa、204MPa、206MPa和204MPa。結果,皮判定為相當于"O"。但是，B.H.引起的屈服強度提高分別為92MPa、66MPa、61MPa、和57MPa。屈服強度與相關樣品在室溫放置的時長成反比地變低。對于已經在室溫放置168小時的相當于對比例的試樣1-4,結果被判定為相當于"x，，。對于其它樣品，B.H.引起的屈服強度提高為60MPa或更多，因此該結果被判定為相當于"O"。相應地，在綜合判斷相當于實施例的試樣1-1至1_4時，對于擠壓成型后在室溫放置少于168小時的樣品(試樣1-1、1-2和l-3)，結果被判定為相當于"O"。同時，對于擠壓成型后在室溫放置169小時或更久的樣品(試樣l-4)，結果被判定為相當于"x"。此外，使相當于實施例的試樣1-5至1-8在擠壓成型后i文置12小時，保持在70'Cxl2小時，并進一步在室溫放置12至168小時，然后B.H.處理。B.H.處理后的屈服強度分別為214MPa、210MPa、209MPa和212MPa。因此，樣品沒有由于在70"C保持12小時后在室溫^t置而受影響。因此，結果均被判定為相當于"O"。此外，B.H.引起的屈服強度提高分別為94MPa、92MPa、88MPa和93MPa。因此，樣品沒由于在70。C保持12小時后在室溫放置而受影響。因此，結果均被判定為相當于"O"。相應地，對于相當于實施例的試樣l-5至l-8，在綜合判斷時結果均被判定為相當于"o"。試樣2是含有Si(0.90%)、Cu(0.20%)、Mg(0.40%)和Mn(0.08%)的鋁擠壓型材。使相當于實施例的試樣2-l至2-3和相當于對比例的試樣2-4在擠壓成型后在室溫放置12至168小時并保持在7(TCx12小時。然后，比較樣品在烘烤硬化(下文縮寫為"B.H.")處理之前和之后的屈服強度。此外，使相當于實施例的試樣2-5至2-8在擠壓成型后放置12小時，在70。C處理12小時，并進一步在室溫放置12至168小時。然后，比較樣品在B.H.處理之前和之后的屈服強度。結果，對于試樣2-l至2-4，B.H.處理后的屈服強度與相關樣品在擠壓成型后在室溫;故置的時長成反比地變低。B.H.處理后的屈服強度分別為182MPa、176MPa、176MPa和170MPa。對于試樣2-1,結果,皮判定為相當于"O"，對于試樣2-2至2-4,結果#:判定為相當于"A"。此外，B.H.引起的屈服強度提高分別為92MPa、66MPa、60MPa、和35MPa。屈服強度與相關樣品在室溫放置的時長成反比地變低。對于已經在室溫放置168小時或更久的相當于對比例的試樣2-4，結果被判定為相當于"x"。對于其它樣品(試樣2-l和2-3)，B.H.引起的屈服強度提高為60MPa或更多，因此該結果被判定為相當于"O"。因此，在綜合判斷時，對于擠壓成型后在室溫放置12小時的相當于實施例的試樣2-1,結果被判定為相當于"O"。此外，對于擠壓成型后在室溫放置24至72小時的試樣2-2和2-3，結果被判定為相當于"A",因為盡管在B.H.處理后表現(xiàn)出低的屈服強度，但可以根據截面設計而使用。同時，對于擠壓成型后在室溫放置168小時或更久的樣品(試樣2-4)，結果被判定為相當于"x"。此外，使相當于實施例的試樣2-5至2-8在擠壓成型后放置12小時，保持在70。Cx12小時；并進一步在室溫放置12至168小時，然后B.H.處理。B.H.處理后的屈月良強度分別為184MPa、183MPa、181MPa和185MPa。樣品沒有由于在70。C保持12小時后放置在室溫而受影響。因此，結果均被判定為相當于"O"。此外，B.H.引起的屈服強度提高分別為89MPa、87MPa、87MPa和92MPa。因此，樣品沒有由于在70。C保持12小時后放置在室溫而受影響。因此，結果均被判定為相當于"O"。相應地，對于相當于實施例的試樣2-5至2-8，在綜合判斷時結果均被判定為相當于"O"。[制造方法(2)在制造擠壓材料的過程中，將坯段溫度設定為500。C或更高，并在緊接著擠壓之后將冷卻速率設定為在4分鐘內不低于70。C/分鐘l首先，調節(jié)原材料含量以實現(xiàn)如表4(試樣l至4)中所示的6000系鋁合金的組成。將原材料溶解并熔融成具有適合擠壓的尺寸的圓柱錠(直徑204毫米x長度700毫米)。此外，表4中所列的合金含量以分析值表示。有效數(shù)位表示為值"0.00%，，。然后，將錠料在560X:下均化處理4小時。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>然后，使用擠壓成型模頭在預定坯段加熱溫度在表5中所列的冷卻條件下對經過均化處理的錠料(坯段)進行擠壓成型。這樣，形成了各自具有圖2中所示的框架構件橫截面的鋁擠壓型材。在此，在表5中所列的一般冷卻風扇條件下，將45cm的風扇設置為在1680rpm下旋轉。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>此后，如圖2所示，將鋁擠壓材料保持在70°Cx12小時，在室溫放置l周，經受與涂漆烘烤對應的熱史(B.H.處理)。在這種情況下，不進行相當于一般調質處理的熱處理。通過拉伸實驗在屈服強度、強度和致斷伸長方面評測所得具有涂漆烘烤可硬化性的鋁擠壓型材。通過從具有涂漆烘烤可硬化性的擠壓型材中收集平坦試樣并使用拉伸測試機(符合JIS標準)根據JIS-Z2241檢查試樣，測定拉伸性能。關于標準，考慮到碰撞時的車輛保護，180MPa或更高的屈服強度被標作"O"。180至150MPa的屈服強度被標作"A"，因為可以根據截面設計而使用。此外，小于150MPa的屈服強度被標作"x，，。此外，考慮涉及二次加工的情況，60MPa或更高和小于60MPa的相當于涂漆烘烤的熱史之前和之后的屈服強度差分別被標作"O"和"x"。然后，進行綜合判斷。表6顯示了評測結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>試樣l是含有Si(1.10。/。)、Cu(0.20%)、Mg(0.59。/。)和Mn(0.08%)的鋁擠壓型材。試樣1-1至1-4在擠壓時分別在460。C、4801:、500。C和520。C的不同坯段溫度加熱。比較樣品在B.H.處理之前和之后的屈服強度。此外，將在擠壓時在500。C坯段溫度加熱并在緊隨擠壓后以小于70。C/分鐘的冷卻速率處理4分鐘的樣品(試樣1-5)與上述樣品進行比較。結果，B.H.處理后的屈服強度分別為152MPa、171MPa、213MPa、209MPa和177MPa。在低于500。C的坯段溫度處理的樣品(試樣1-1和1-2)和在緊隨擠壓后以小于70。C/分鐘的冷卻速率處理4分鐘的樣品(試樣1-5)在B.H.處理后具有低的屈服強度，因此結果被判定為相當于"A"。對于其它樣品，B.H.處理后的屈服強度為180MPa或更高，因此結果被判定為相當于"O"。此外，B.H.l起的屈服強度提高分別為43MPa、57MPa、92MPa、87MPa和50MPa。對于在低于500°C的坯段溫度處理的樣品(試樣1-1和1-2)和在緊隨擠壓后以小于70。C/分鐘的冷卻速率處理4分鐘的樣品(試樣1-5),屈服強度由于B.H.而略微提高。因此，結果被判定為相當于"x"。對于其它樣品，B.H.引起的屈服強度提高為60MPa或更高，因此結果被判定為相當于"O"。相應地，在試樣1的綜合判斷中，對于相當于實施例的試樣(l-3和1-4)(其已在500。C或更高的坯段溫度加熱)，結果被判定為相當于"O"。此外，對于其它樣品，結果被判定為相當于"x"。試樣2是含有Si(0.90%)、Cu(0.20%)、Mg(0.40%)和Mn(0.08%)的鋁擠壓型材。試樣2-l至2-4在擠壓時分別在460。C、480。C、500。C和520。C的不同坯段溫度加熱。比較樣品在B.H.處理之前和之后的屈服強度。此夕卜，將在擠壓時在500。C坯段溫度加熱并在緊隨擠壓后以小于70C/分鐘的冷卻速率處理4的樣品(試樣2-5)與上述樣品進行比較。結果，B.H.處理后的屈服強度分別為133MPa、147MPa、178MPa、184MPa和155MPa。在低于500。C的坯段溫度處理的樣品(試樣2-1和2-2)在B.H.處理后具有低屈服強度，因此結果被判定為相當于"x"。在500。C坯段溫度處理的樣品(試樣2-3)具有150MPa或更高的屈服強度值，雖然較低但可以接受，因此結果被判定為相當于"A"。在520"C坯段溫度處理的樣品(試樣2-4)在B.H.處理后具有足夠高的屈服強度，因此結果被判定為相當于"O"。此外，B.H.引起的屈服強度提高分別為52MPa、63MPa、85MPa、94MPa和60MPa。對于在460。C或更低的坯段溫度處理的樣品(試樣2-l)，B.H.引起的屈服強度提高小于60MPa，因此結果被判定為相當于"x"。對于其它樣品(試樣2-2、2-3、2-4和2-5)，B.H.引起的屈服強度提高為60MPa或更高，因此結果被判定為相當于"O"。相應地，在試樣2的綜合判斷中，對于相當于實施例的試樣(2-l和2-2)(其已在480。C或更低的坯段溫度加熱)，結果被判定為相當于"x"。對于已在500°C的坯段溫度加熱的試樣(試樣2-3和2-5)，結果被判定為相當于"A"，因為盡管在B,H.處理后表現(xiàn)出低屈服強度，但可以根據截面設計而使用。此外，對于已在520。C坯段溫度加熱的樣品(試樣2-4),結果被判定為相當于"O"。相當于對比例1的試樣3是含有Si(0.59%)、Cu(0.20%)、Mn(0.20%)、Mg(0.60%)和Cr(0.02%)的鋁擠壓型材。Si含量不在本發(fā)明的范圍內。該材料在500。C坯段溫度擠壓，并在緊隨擠壓后以不低于70。C/分鐘的冷卻速率處理4分鐘，然后進行B.H.處理，但不在70。C處理2小時。屈服強度為105MPa，B.H.引起的屈服強度提高為lOMPa，因此結果被判定為相當于"x，，。當這類材料經受一般調質處理時，屈服強度為197MPa。因此，該材料可以根據汽車等中所用的構件類型而使用。但是，這類材料可能具有差的涂漆烘烤可硬化性，從而導致成本提高。相當于對比例的試樣4是含有Si(0.44%)和Mg(0.49%)的鋁擠壓型材。Si含量不在本發(fā)明的范圍內。該材料在500。C坯段溫度擠壓，并在緊隨擠壓后以不低于70。C/分鐘的冷卻速率處理4分鐘，然后進行B.H.處理，但不在70。C處理2小時。屈服強度為85MPa，B.H.引起的屈服強度提高為14MPa,因此結果被判定為相當于"x，，。當這類材料經受一般調質處理時，屈服強度為233MPa。因此，該材料可以根據汽車等中所用的構件類型而使用。但是，這類材料可能具有差的涂漆烘烤可硬化性，從而導致成本提高。工業(yè)應用性根據本發(fā)明，可以提供涂漆烘烤可石更化性優(yōu)異的6000系鋁擠壓型材，可以利用相當于涂漆烘烤的熱史確保其屈服強度達到可用于汽車等的構件的程度。本發(fā)明的鋁擠壓型材可用于經受相當于涂漆烘烤的熱史的元件，例如車輛(例如汽車)構件，包括框架構件，例如側梁、側面構件、橫梁和門框架。權利要求1.6000系列鋁擠壓材料，含有0.3質量％至0.7質量％的鎂、0.7質量％至1.5質量％的硅、0.35質量％或更低的銅、0.35質量％或更低的鐵、0.005質量％至0.1質量％的鈦、0.05質量％至0.30質量％的錳、0.10質量％或更低的鉻和0.10質量％或更低的鋯，條件是以0.05質量％至0.40質量％的總量含有至少一種選自由錳、鉻和鋯組成的組的過渡元素；其余包括鋁和不可避免的雜質，所述鋁擠壓材料的屈服強度由于相當于涂漆烘烤的熱史而提高60MPa，從而具有180MPa或更高的預定屈服強度。2.根據權利要求1的6000系列鋁擠壓材料，其在擠壓成型后的72小時內在90士50。C保持了1至24小時。3.根據權利要求1的6000系列鋁擠壓材料，其通過在制造該擠壓材料的過程中將坯段溫度設為500。C或更高、并將緊接在擠壓后的冷卻速率設為在4分鐘內不低于70。C/分鐘而獲得。4.制造6000系列鋁擠壓材料的方法，該鋁擠壓材料的屈服強度由于相當于涂漆烘烤的熱史而提高60MPa，從而具有180MPa或更高的預定屈服強度，所述方法包括將鋁合金錠擠壓成型，該鋁合金錠含有0.3質量o/。至0.7質量％的鎂、0.7質量％至1.5質量％的硅、0.35質量％或更低的銅、0.35質量％或更低的鐵、0.005質量％至0.1質量％的鈥、0.05質量％至0.30質量％的錳、0.10質量％或更低的鉻和0.10質量％或更低的鋯，條件是以0.05質量％至0.40質量％的總量含有至少一種選自由錳、鉻和鋯組成的組的過渡元素；其余包括鋁和不可避免的雜質。5.根據權利要求4的制造6000系列鋁擠壓材料的方法，其中在緊接著擠壓成型之后將擠壓材料在90土50。C保持1至24小時。6.根據權利要求4或5的制造6000系列鋁擠壓材料的方法，包括在制造該擠壓材料的過程中將坯段溫度設為500'C或更高，并將緊接在擠壓后的冷卻速率設為在4分鐘內不低于70C/分鐘。全文摘要本發(fā)明涉及6000系列鋁擠壓材料，其含有0.3質量％至0.7質量％的鎂、0.7質量％至1.5質量％的硅、0.35質量％或更低的銅、0.35質量％或更低的鐵、0.005質量％至0.1質量％的鈦、0.05質量％至0.30質量％的錳、0.10質量％或更低的鉻和0.10質量％或更低的鋯，條件是以0.05質量％至0.40質量％的總量含有至少一種選自由錳、鉻和鋯組成的組的過渡元素，其余包括鋁和不可避免的雜質，特征在于所述鋁擠壓材料的屈服強度由于相當于涂漆烘烤的熱史而提高60MPa，從而具有180MPa或更高的預定屈服強度。該鋁擠壓型材具有優(yōu)異的涂漆烘烤可硬化性，因此可以通過相當于涂漆烘烤的熱史達到可用于汽車等的構件的屈服強度。文檔編號B21C23/00GK101356294SQ200780001400公開日2009年1月28日申請日期2007年3月30日優(yōu)先權日2006年3月30日發(fā)明者吉田朋夫,宮木利孝,青野雅路申請人:豐田自動車株式會社