[发明专利]铝合金线材及线材组合件

说明书

本发明涉及运载工具部件，并且更特别地涉及使用铝合金组合物制造 的线材和线材组合件。

背景技术

公司平均燃油经济性(CorporateAverageFuelEconomy，CAFE) 是美国为了提高在美国售出的汽车和轻型卡车(其包括货车和运动型多用 途车)的平均燃油经济性而颁布的规定。在历史上，制造商的CAFE是 制造商用于在美国销售制造的当前车型年客车和轻型货车的车辆总体的 销量加权调和平均燃油经济性(sales-weightedharmonicmeanfuel economy)(以英里/美国加仑(mpg)表示)，所述客车和轻型货车的车辆 总重额定值(grossvehicleweightrating，GVWR)为8500磅(3,856kg) 或更低。如果制造商的年度车辆产生车辆总体的平均燃油经济性低于限定 标准，则制造商必须支付一定的罚金，其等于每低于标准0.1mpg的指定 美元金额乘以制造商在美国国内市场的总产量。

最近，汽车产业已受到以下挑战：截止2026年将其CAFE要求从当 前的26mpg燃油经济性提高到52mpg。有多种方法可以帮助实现这一目 标，但是可能使用的主要方法将是降低汽车的重量。为此，期望开发可以 通过汽车部件成型设备而成型并且能够满足指定汽车部件的强度要求的 轻质材料。

在这方面，汽车、卡车、货车和运动型多用途车通常包括具有不同形 状和形式的多种线材及线材组合件作为其结构的一部分。这些部件可以包 括例如门的锁放杆，引擎罩支撑杆，座椅安全带导向装置，电池压紧杆， 发动机支撑和导向线材，排气装置吊环(exhausthanger)，座椅支撑、座 椅调节和座椅结构线材。

对于许多线材部件应用，待使用的部件必须包括锐转弯曲部以在给定 环境或应用中适当安装，而且它们还必须包括特殊的端部处理部以使杆与 门闩和连接机构连接。这些部件还必须满足制造商通常指定的某些强度要 求以确保它们将正常操作，例如，如在车辆门中使用的连杆适当地致动门 的把手和释放机构。所述杆还必须能够使用成型、攻丝(threading)和 旋锻制造。

目前，线材和线材装配的汽车制造中的最佳做法是使用钢(通常为 1008-1010低碳钢)来形成所述部件。任何替代钢的材料均将需要可被制 造成具有一定的预定强度、耐久性和耐腐蚀性并能够成型、压制、机械加 工、冷加工和焊接的产品。

发明内容

本发明涉及由非热处理的锻造铝合金制造的运载工具部件，并且更特 别地涉及由所述合金制造并成形为以下不同形式的线材和线材组合件，所 述不同形式的线材和线材组合件满足一定的预定强度和弯曲性要求，并且 能够使用制造方法例如成型、攻丝和旋锻来制造。所述铝合金可用于制造 汽车、船舶和航空航天交通工具的部件。合金为其中铝主要与镁合金化的 受控5000系列类型铝合金。5000系列型铝合金的一个实例是5356合金 组合物，其包含以最大重量百分比标识的以下元素，即：0.25％硅(Si)、 0.4％铁(Fe)、0.1％铜(Cu)、0.05％至0.2％锰(Mn)、0.05％至0.2％ 铬(Cr)、0.1％锌(Zn)、0.06％至0.2％钛(Ti)、4.5％至5.5％镁(Mg)、 0.0003％铍(Be)、0.15％“其他”元素，其中所述其他元素中的每个不超过 0.05％，且该合金的余量为作为主要金属的铝(Al)。

用于制造本发明的运载工具部件的铝合金已知被用来将铝件焊接在 一起。其是主要由铝(Al)形成的一种非热处理的锻造合金，并且包含以 下作为其合金化元素：硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、 锌(Zn)、钛(Ti)、镁(Mg)、铍(Be)及其他元素。镁(Mg)的重量 百分比小于铝，但大于形成所述铝合金的所述剩余元素。特别地，所述合 金组合物包含以最大重量百分比标识的以下元素，即：0.09％硅(Si)、 0.19％铁(Fe)、0.01％铜(Cu)、0.1％至0.15％锰(Mn)、0.1％至0.13％ 铬(Cr)、0.01％锌(Zn)、0.06％至0.11％钛(Ti)、4.8％至5.05％镁(Mg)、 0.0003％铍(Be)、0.1％“其他”元素，其中所述其他元素中的每个不超过 0.02％，且该合金的余量为作为主要金属的铝(Al)。