ДЕКОРАТИВНАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВОГО СПЛАВА Российский патент 2018 года по МПК C22F1/47 C22C21/06 C25D11/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области декоративных накладок для автотранспортных средств, выполненных из алюминиевого сплава, для применения главным образом на наружной стороне кузова, в частности, таких как окантовки оконных проемов, боковые молдинги на корпус кузова или на дверях, накладки для задних дверей (багажника), декоративные накладки для решеток радиаторов и накладки на бамперы.

Более конкретно, изобретение относится к слябам (пластинам) из алюминиевого сплава серии АА5ххх с составом и термической обработкой, которые особенно подходят для этого типа применения и рыночного изделия после формования и полировки, с превосходной стойкостью к коррозии, в частности, к растворам с повышенной щелочностью, входящим в состав моющих средств, которые используются, в частности, на автоматических автомойках.

Уровень техники

Алюминиевые сплавы, как правило, используют для изготовления блестящих декоративных деталей в автомобильной промышленности, в конкуренции со сталью и пластиками.

В частности, таковой является ситуация с декоративными накладками для наружной стороны кузова, такими как окантовки оконных проемов, боковые молдинги на корпус кузова или на дверях, накладки для задних дверей, декоративные накладки для решеток радиатора и накладки на бамперы.

Все обсуждаемые в дальнейшем алюминиевые сплавы называются, если не оговорено иное, согласно обозначениям, определяемым «Ассоциацией алюминиевой промышленности» в издании «Registration Record Series», которое регулярно публикуется.

В настоящее время на рынке доступны продукты двух типов: прессованные профили и формованные пластины, перед обработкой анодированием/полировкой.

Во-первых, главным образом применяются так называемые высокочистые сплавы серии АА6ххх, и в особенности типа АА6401.

Во-вторых, в Северной Америке преобладающими типами являются сплавы АА3ххх и 8ххх, тогда как в Европе по большей части используются высокочистые сплавы серии АА5ххх.

Однако они расцениваются производителями автотранспортных средств как менее эффективные, чем изделия, изготовленные из профилей серии АА6ххх, в частности, относительно коррозионной стойкости в сильнощелочной среде.

Основными параметрами спецификации блестящей пластины этого типа являются определенная механическая прочность, хорошая формуемость и в особенности хорошая пригодность к полированию и анодированию, и сохранение полученного внешнего вида без ухудшения на протяжении срока службы автотранспортного средства.

Этот параметр стал особенно важным ввиду недавних разработок моющих средств для автоматических автомоек с переходом к более щелочным растворам, то есть до значения рН выше того, при котором конечный анодный слой является устойчивым, и которое может приводить к утрате блеска, что совершенно недопустимо.

По этой причине производителями автотранспортных средств были разработаны квалификационные тесты, чтобы отличать друг от друга различные изделия (по сплавам, режиму обработки и поверхностной обработке).

Наиболее широко распространенный тест, известный как «испытание в автомойке», включает частичное погружение образца готового изделия в сильнощелочной раствор, то есть с рН от 11 до 14, в течение 10 минут, затем визуальное определение потерян ли или нет блеск после очистки протравленных изделий.

Точная экспериментальная методика описывается ниже в разделе «Сущность изобретения». Последний по времени применения водный щелочной раствор состоит из 12,5 г/л NaOH, 4,64 г/л Na₃PO₄∙12H₂O, и 0,33 г/л NaCl. Его значение pH, измеренное в описанных в разделе «Примеры» испытаниях, составляло 13,5.

Для количественной оценки результатов может быть в дополнение измерена потеря массы образцов во время работы.

Основные работы в этой области были сосредоточены главным образом на условиях обработки полированной поверхности, и, в особенности, конечного анодирования, для повышения устойчивости анодного слоя к этим очень агрессивным растворам. Это, в частности, соответствует исследованиям авторов L.E. Cohen и J.A. Hook, опубликованным в работе «Corrosion of anodized aluminum by alkaline cleaners: Causes and cures» («Коррозия анодированного алюминия щелочными моющими средствами: причины и средства устранения»), Plat. Surf. Finish, том 74 (№2), 1987, стр.73-76.

Эффективность добавления силиката или солей переходных металлов во время этапа уплотнения была продемонстрирована, в частности, автором S. Jolivet в работе «Colmatage résistant aux milieux alcalins” (Sealing resistant to alkaline media) («Уплотнение, устойчивое к щелочной среде»), Symposium on the Surface Treatment of Aluminum Alloys («Материалы Симпозиума по поверхностной обработке алюминиевых сплавов»), CETIM/CERTEC, 2008. Это также является предметом патентной заявки EP 1873278 A1 «Silicate treatment of sealed anodised aluminium» («Силикатная обработка уплотненного анодированного алюминия»), поданной в 2006 году фирмой Henkel KGAA.

Другие исследования также были сосредоточены на влиянии геометрической формы оксидного слоя, такие как работы R. Steins и др., представленные в докладе «High performance anodized layers» («Высокоэффективные анодные слои»), European Aluminium Congress, 2009.

Наконец, самые последние разработки сосредоточены на нанесении на анодное покрытие золь-гелевого слоя на основе силана, который в значительной мере повышает устойчивость конечного изделия. Они были предметом заявки WO 2009/068168 «Component made of Al alloy having very high corrosion resistance and method for the production thereof» («Компонент, выполненный из Al-сплава, имеющего очень высокую коррозионную стойкость, и способ его получения»), поданной в 2008 году фирмой Erbslöh AG.

Фактически малоисследованным остается металлургическое влияние подложки, хотя наблюдались различия, как было упомянуто выше, между сплавами серий АА5ххх и АА6ххх. Применяемые до сих пор в Европе сплавы, как правило, происходят из очень чистых основ (Al99,9Mg или Al99,7Mg и Al99,9MgSi), таких как сплавы типов AA5657 или даже AA5505, или AA5210 для пластин серии AA5xxx и типа AA6401 для профилей серии AA6xxx.

Прокат или пластина обычно поставляются в отожженном состоянии, известным под наименованием «H2x», чтобы гарантировать минимальную прочность, но все еще с достаточной формуемостью для этапа формования, с последующими этапами полирования и анодирования.

Прессованный профиль обычно поставляется в металлургическом состоянии отпуска Т4 (термическая обработка на твердый раствор и закалка) или Т6 (термическая обработка на твердый раствор, закалка и старение) в форме, подобной профилю конечного изделия.

Проблема

Цель изобретения состоит в создании многослойного изделия из серии АА5ххх, которое, будучи разработанным и преобразованным в определенных условиях, достигает технических характеристик, подобных прессованному профилю серии АА6ххх относительно сохранения его блеска в контакте с сильнощелочным раствором, а именно раствором со значениями рН от 11 до 14, в то же время с сохранением удовлетворительной механической прочности и достаточной формуемости листа или полосы, используемых для получения конечного изделия.

Сущность изобретения

Изобретение относится к способу изготовления наружной декоративной накладки автотранспортных средств, такой как окантовки оконных проемов или накладки на корпус кузова, выполненной из алюминиевого сплава формованием и полированием листа или полосы, полученных согласно следующим последовательным этапам:

вертикальное непрерывное литье (DC) сляба (пластины) из сплава серии АА5ххх высокой чистоты, то есть такого состава (% по массе): Mg≤1,1, Cu≤0,10, другие элементы ≤0,30, остальное - алюминий.

подогрев пластины до температуры от 480 до 530°С в течение по меньшей мере 1 часа, горячая прокатка до толщины обычно от 5 до 30 мм, и охлаждение с последующей холодной прокаткой, включающей промежуточный отжиг в туннельной печи непрерывного действия, а именно выдержкой между температурой сольвуса и температурой пережога сплава, обычно в течение времени от 3 секунд до 5 минут, с последующей закалкой на воздухе или в воде перед конечной холодной прокаткой со степенью обжатия от 15 до 70% до толщины от 0,4 до 1,5 мм.

Для облегчения последующего формования листа или полосы может быть выполнен отжиг при температуре от 100 до 200°С в течение времени, изменяемого в диапазоне от 3 до 15 часов при 170°С.

Согласно предпочтительному варианту выполнения, состав пластины соответствует типу АА5657, а именно (% по массе):

Si: ≤0,08, Fe: ≤0,10, Cu: ≤0,10, Mn: ≤0,03, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,020, другие элементы <0,05 каждый и <0,15 всего, остальное - алюминий.

В другом варианте выполнения изобретения состав пластины соответствует типу АА5205, а именно (% по массе):

Si: ≤0,15, Fe: ≤0,7, Cu: 0,03–0,10, Mn: ≤0,10, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,05, другие элементы <0,05 каждый и <0,15 всего, остальное - алюминий.

В другом варианте выполнения сплав пластины относится к высокочистому сплаву серии АА5ххх с таким составом (% по массе): Mg≤1,1, другие элементы ≤0,10, остальное - алюминий.

Согласно этому варианту выполнения, состав пластины относится к типу АА5505, а именно (% по массе):

Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,8–1,1, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,010, другие элементы <0,05 каждый и <0,10 всего, остальное - алюминий.

Кроме того, согласно этому варианту исполнения состав пластины относится к типу АА5210, а именно (% по массе):

Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,35–0,60, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,020, другие элементы <0,05 каждый и <0,10 всего, остальное - алюминий.

Продолжительность промежуточного отжига, то есть выдержка между температурой сольвуса и температурой пережога сплава, предпочтительно составляет от 5 с до 2 мин., а в одном предпочтительном варианте выполнения температура промежуточного отжига составляет от 450 до 550°С.

Изобретение также включает декоративную накладку, выполненную согласно такому способу, как описанный выше, и выбранную из группы, включающей окантовки оконных проемов, боковые молдинги на корпус кузова или накладки для задних дверей, декоративные накладки для решеток радиатора и накладки на бамперы.

Оно также относится к декоративной накладке, изготовленной способом согласно одному или более из вышеупомянутых вариантов выполнения, отличающейся тем, что:

после полирования листа или полосы, включающего этапы традиционного обезжиривания, электрополирования в среде фосфорной и серной кислот, обычно при температуре 75°С и при напряжении постоянного тока (DC) 25 В, промывания, щелочного травления, обычно при 50°С, удаления травильного шлама при температуре окружающей среды, промывания, анодирования в среде серной кислоты при постоянном токе, обычно при 21°С, в два этапа уплотняют поры: на холоде никелем, затем в горячей воде (то есть предварительное уплотнение в растворе ацетата никеля при температуре окружающей среды и последующее формирование бёмита в кипящей воде),

с последующим испытанием, известным специалистам в этой области как «испытание в автомойке», а именно: кислотным травлением в течение 10 мин. в растворе с рН 1, а именно в водном растворе, содержащем 0,1 моля HCl/литр, промыванием, высушиванием при выдержке в течение 1 ч при 40°С, погружением на 10 минут в щелочной раствор с рН от 11 до 14, как правило, как описано выше, промыванием, высушиванием и вытиранием полировальной тканью, при этом утрата блеска визуально не наблюдается.

Согласно еще одному преимущественному признаку, упомянутая декоративная накладка, изготовленная способом согласно одному или более из вышеупомянутых вариантов выполнения, отличается тем, что:

после полирования пластины или полосы, включающего этапы традиционного обезжиривание, электрополирования в среде фосфорной и серной кислот, обычно при 75°С и при напряжении постоянного тока (DC) 25 В, промывания, щелочного травления, обычно при 50°С, удаления травильного шлама при температуре окружающей среды, промывания, анодирования в среде серной кислоты при постоянном токе, обычно при 21°С, в два этапа уплотняют поры: на холоде никелем, затем в горячей воде,

с последующим испытанием, известным специалистам в этой области как «испытание в автомойке», а именно: кислотным травлением в течение 10 мин. в растворе с рН 1, промыванием, высушиванием при выдержке в течение 1 ч при 40°С, выдержкой в погруженном состоянии в течение 10 мин. в щелочном растворе с рН от 11 до 14, промыванием, высушиванием и вытиранием полировальной тканью,

при этом потеря массы, измеренная на образцах, вырезанных из упомянутых листа или полосы, не превышает 40 мг/дм² погруженной поверхности.

Описание чертежей

Фигура 1 представляет собой схему, показывающую вид в разрезе анодного слоя образца алюминия после погружения на 10 мин. в щелочной раствор с рН от 11 до 14, как описано выше. Анодный слой (1 + 2) имеет стандартную толщину 5-6 мкм. Приблизительно 1 мкм (1) претерпевает химическое растворение после испытания в течение 10 мин. Остальной анодный слой (2) подвергается травлению с образованием каналов на всю толщину слоя, а иногда наблюдается (3) травление нижележащего металла. Размер каналов составляет примерно сто нанометров (нм).

Фигура 2 представляет собой схему, показывающую поверхность образца, наблюдаемую в сканирующем электронном микроскопе после 10 мин. щелочного травления для образцов 5505 Н22 слева и 6401 Т6 справа. Диаграмма показывает поверхность в идентичных условиях обследования для обоих образцов. Поэтому можно непосредственно сравнить плотность дефектов. Из этой схемы ясно, что плохая реакция на щелочное испытание приводит к более высокой плотности дефектов, как показано для образца 5505 Н22, сравнительно с образцом 6401 Т6.

Описание изобретения

Изобретение состоит в целесообразном выборе сплава и термической обработки, совместно с параметрами процесса изготовления, листа или полосы, используемых для выполнения декоративных накладок для наружной стороны автотранспортных средств, подвергающихся воздействию высокоагрессивной коррозионной окружающей среды, такой как моющие средства в автомойках, состоящей из сильнощелочных растворов с рН от 11 до 14, в любом случае превышающей значение рН для стабильности анодного слоя, который позволяет сохранить его блеск на протяжении всего срока службы автотранспортного средства, в то же время с сохранением удовлетворительной механической прочности и надлежащей формуемости.

Оно основывается на том наблюдении заявителя, что при контакте с сильнощелочным раствором, то есть с рН от 11 до 14, таким, какой обычно применяют производители автотранспортных средств в их квалификационных тестах, травление анодного слоя происходит в двух различных режимах. Это очевидно на Фигуре 1, на изображении, полученном с помощью сканирующего электронного микроскопа на сечении анодного слоя с толщиной от 5 до 6 мкм, после погружения на 10 минут в такой щелочной раствор:

Первый режим (1) представляет собой относительно медленное и равномерное химическое растворение уплотненной оксидной пленки, тогда как второй (2) соответствует быстрому и локализованному разъеданию анодного слоя и нижележащего металла, и приводит к образованию узких каналов сквозь оксидный слой.

Заявитель также отметил, что равномерное разъедание оксидного слоя соответственно первому режиму было относительно независимым от типа сплава и его металлургического отпуска; напротив: степень локализованного разъедания сквозь оксидный слой в значительной мере зависит от сплава и его металлургического отпуска.

Это проявляется в виде резко выраженного эффекта в случае различных испытуемых сплавов серии АА5ххх, тогда как этот эффект не обнаруживается в значительной степени в случае сплавов серии АА6ххх.

Это различие в поведении приписывается плотности локализованного разъедания, которая является существенно более низкой в благоприятных случаях, по сравнению с худшими случаями. Это проиллюстрировано на Фигуре 2, которая показывает изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа при одинаковом увеличении для обоих образцов, после погружения на десять минут в щелочной раствор с рН от 11 до 14:

Левое изображение представляет сплав типа АА5505 после холодной прокатки и заключительного отжига при температуре 250°С в течение 1 ч (состояние отпуска Н22), обусловливающий плохое поведение, тогда как правое изображение представляет прессованный сплав АА66401 в состоянии отпуска Т6 (закалка и старение), обуславливающий благоприятное поведение.

До настоящего времени неизвестны технические решения в промышленном масштабе относительно улучшения характеристик пластин из сплавов серии АА5ххх, по сравнению с профилями, выполненными из сплавов серии АА6ххх.

Как отметил заявитель, это различие в поведении между сплавами серии 5ххх и серии 6ххх во время квалификационных тестов, известных как «испытание в автомойке», в том числе описанного в примерах, и вследствие вышеуказанных наблюдений, он не рассматривал как поведение, изначально присущее типу сплава, но как относящееся к способу изготовления изделия.

Более конкретно, плохое поведение сплавов серии АА5ххх было связано с осаждением фазы Mg₂Si во время заключительной отжиговой обработки. Поэтому заявитель пытался найти решение проблемы в более подходящем способе получения, который учитывал бы влияние осаждения тонкодисперсных частиц фазы Mg₂Si во время заключительной отжиговой обработки, но также во всем промежуточном отжиге, в частности, во время холодной прокатки.

Оказалось, что решение сводится к промежуточному отжигу во время холодной прокатки «flash»-типа (мгновенный отжиг): в туннельной печи непрерывного действия при температуре между температурой сольвуса и температурой пережога сплава, обычно от 3 секунд до 5 минут, с последующей закалкой на воздухе или в воде перед конечной холодной прокаткой, во время которой механическая прочность повышается вследствие деформационного упрочнения.

Умеренный дополнительный отжиг, то есть при температуре от 100 до 200°С в течение времени, эквивалентного 3-15 ч при 170°С, может быть выполнен, если необходимо, для облегчения последующего формования листа или полосы.

Эквивалентное время t(eq) определяется формулой:

где Т (в К) представляет собой температуру, а t -продолжительность отжига, причем T_ref является контрольной температурой 443 К или 170°С, а tref является упомянутым контрольным временем от 3 ч до 15 ч.

Сплавы по изобретению представляют собой так называемые высокочистые сплавы серии АА5ххх, такие как используемые для разработки блестящих пластин (называемые сплавами «с высоким блеском», и получаются из очень чистых основ (Al99,9Mg или Al99,7Mg), а именно сплавов серии 5ххх с химическим составом, выражаемым в % по массе таким образом: Mg<1,1, Cu<0,10, другие элементы <0,30, остальное - алюминий, или, даже еще чище, с таким химическим составом, что: Mg≤1,1, другие элементы ≤0,10, остальное - алюминий.

В первом случае может быть упомянут сплав типа АА5657 с химическим составом, выражаемым в % по массе: Si: ≤0,08, Fe: ≤0,10, Cu: ≤0,10, Mn: ≤0,03, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,020, другие элементы <0,05 каждый и <0,15 всего, остальное - алюминий, или сплав типа АА5205 с химическим составом, выражаемым в % по массе: Si: ≤0,15, Fe: ≤0,7, Cu: 0,03–0,10, Mn: ≤0,10, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,05, другие элементы <0,05 каждый и <0,15 всего, остальное - алюминий.

В последнем случае может быть упомянут, в частности, сплав АА5505 с составом (% по массе): Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,8–1,1, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,010, другие элементы <0,05 каждый и <0,10 всего, остальное - алюминий, или сплав типа АА5210 с химическим составом, выражаемым в % по массе: Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,35–0,60, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,020, другие элементы <0,05 каждый и <0,10 всего, остальное - алюминий.

Изготовление пластин согласно изобретению главным образом включает литье, обычно DC-литье (вертикальное непрерывное литье) пластин и их обдирку.

Подвергнутые обдирке пластины затем подвергают нагреванию в течение более чем одного часа при температуре от 480 до 530°С, а затем горячей прокатке до толщины обычно от 5 до 30 мм, перед охлаждением.

Затем их подвергают холодной прокатке, как упомянуто выше, при которой изделие подвергают промежуточному отжигу при температуре между температурой сольвуса и температурой пережога сплава, а именно обычно между 450 и 550°С.

После этого отжига холодную прокатку продолжают со степенью обжатия 15-70% до конечной толщины от 0,4 до 1,5 мм.

Наконец, полученные листы или полосы подвергают, если необходимо, вышеупомянутому заключительному отжигу.

Подробности изобретения будут лучше поняты с помощью нижеприведенных примеров, которые, однако, не ограничивают его рамки.

Примеры

Пример 1

Пластину из сплава АА5657 отливали методом вертикального непрерывного литья (DC). Его состав (% по массе) был следующим:

Si: 0,06, Fe: 0,06, Cu: 0,04, Mg: 0,76, Mn: ≤0,03, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,020, другие элементы <0,05 каждый и <0,15 всего, остальное - алюминий.

Пластину нагревали в течение 1 часа при температуре 490°С, а затем подвергали горячей прокатке до толщины 7,5 мм и охлаждали перед холодной прокаткой без промежуточного отжига до толщины 0,7 мм.

Наконец, полученную в результате пластину подвергали заключительному отжигу в течение 1 ч при температуре 260°С.

Отбирали два образца из рулона (А и В в обобщенной Таблице 1 в конце раздела «Примеры»), чтобы подвергнуть обработке полированием и анодированием, с последующим квалификационным тестом типа «испытания в автомойке», в обоих случаях, как упомянуто выше.

Величины потери массы во время испытания, выраженные в мг/дм² погруженной поверхности для времени погружения 10 минут, приведены ниже в Таблице 1. Оба образца А и В привели к похожему результату: значения от 54 до 58 мг/дм².

Для оценки положенной в основу изобретения идеи, а именно того, что негативное поведение сплавов серии АА5ххх было обусловлено осаждением фазы Mg₂Si во время термической обработки для заключительного отжига, термическую обработку (называемую «Моделированием» в таблице 1) выполняли на лабораторном образце С толщиной 0,7 мм в состоянии заключительного отжига, для растворения любых частиц Mg₂Si, которые могли бы осаждаться во время диапазона превращения при традиционной термической обработки на твердый раствор.

В этом примере было сделано допущение (и оно подтвердилось в последующих примерах), что деформационное упрочнение в холодном состоянии и заключительный отжиг согласно изобретению не приводили к осаждению Mg₂Si.

Образец С, обработанный этим путем, подвергали полному циклу полирования/анодирования и щелочному испытанию типа «испытания в автомойке», в обоих случаях, как упомянуто выше.

Потеря массы после продолжительности погружения в течение 10 минут составляет 24 мг/дм², что согласуется с заявленной характеристикой.

Образцы А и В, не соответствующие изобретению, и С, моделирующий изобретение, также оценивали визуально, и на образце С не была обнаружена утрата блеска, в отличие от двух образцов А и В.

Этот пример подтверждает положительный эффект промежуточного отжига согласно изобретению.

Пример 2

Пластину из сплава АА5657 отливали методом вертикального непрерывного литья (DC). Его состав (% по массе) был идентичен составу по примеру 1.

Пластину также нагревали в течение 1 часа при температуре 490°С, а затем подвергали горячей прокатке до толщины 6,5 мм и охлаждали перед холодной прокаткой до толщины 1,09 мм.

Затем рулон подвергали промежуточному отжигу в печи периодического действия в течение 8 часов при температуре 360°С.

Затем продолжали холодную прокатку до конечной толщины 0,42 мм.

Наконец, полученный в результате рулон подвергали заключительному отжигу в течение 2,5 часов при температуре 170°С.

Это относится к диапазону промежуточного отжига вне пределов изобретения.

Затем отбирали образец (D в Таблице 1), чтобы подвергнуть обработке полированием и анодированием, с последующим квалификационным тестом типа «испытания в автомойке», опять же, как упомянуто выше.

Потеря массы после продолжительности погружения 10 минут составляет 75 мг/дм², что является гораздо выше заявленного значения в 40 мг/дм².

Образец D также был проанализирован визуально и проявил значительную потерю блеска после испытания.

Пример 3

Пластину из сплава АА5505 отливали методом вертикального непрерывного литья (DC). Его состав (% по массе) был:

Si: 0,03, Fe: 0,03, Cu: ≤0,01, Mg: 0,88, Mn: ≤0,03, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,010, другие элементы <0,05 каждый и <0,10 всего, остальное - алюминий.

Пластину также нагревали в течение 1 часа при температуре 490°С, а затем подвергали горячей прокатке до толщины 7,5 мм и охлаждали перед холодной прокаткой до толщины 2,3 мм.

Затем рулон подвергали, согласно изобретению, промежуточному отжигу в печи непрерывного действия при 500°С со временем выдержки 23 секунды, выше температуры сольвуса сплава, с последующей закалкой на воздухе.

Затем продолжали холодную прокатку до достижения конечной толщины 1,6 мм. Также изготовили еще один рулон из такого же сплава и идентично обработанный, но без промежуточного отжига. Последний подвергали заключительному отжигу при температуре 250°С 1 ч.

Из каждого рулона отбирали образцы (F и G для первого и Е для второго), чтобы подвергнуть обработке полированием и анодированием, с последующим квалификационным тестом типа «испытания в автомойке», опять же, как упомянуто выше.

Потери массы после продолжительности погружения в течение 10 минут представлены ниже в Таблице 1.

Эти результаты демонстрируют улучшенное поведение металла, полученного с помощью промежуточного отжига согласно изобретению, здесь без заключительного отжига (F при 30 и G при 29 мг/дм²), относительно образца вне изобретения, полученного без промежуточного отжига (Е с 58 мг/дм²).

Образцы F, G, с промежуточным отжигом и согласно изобретению, здесь без заключительного отжига, и Е, вне изобретения, полученный без промежуточного отжига, также были проанализированы визуально, и на образцах F и G не наблюдалось никакой утраты блеска, в отличие от образца Е, который показал значительную утрату блеска.

Пример 4

Пластину из сплава АА5505 отливали методом вертикального непрерывного литья (DC). Его состав (% по массе) был идентичен составу по примеру 3.

Пластину также нагревали в течение 1 часа при температуре 490°С, а затем подвергали горячей прокатке до толщины 7,5 мм и охлаждали перед холодной прокаткой до толщины 1,73 мм.

Затем рулон подвергали, согласно изобретению, промежуточному отжигу в печи непрерывного действия при температуре 520°С с продолжительностью выдержки 1 мин., выше температуры сольвуса сплава, с последующей закалкой на воздухе.

Затем продолжали холодную прокатку до конечной толщины 1,2 мм.

Наконец, полученный в результате рулон подвергали заключительному отжигу в течение 3 часов при температуре 170°С.

Затем отбирали образцы до (Н) и после (I) заключительного отжига, чтобы подвергнуть обработке полированием и анодированием, с последующим квалификационным тестом типа «испытания в автомойке», опять же, как упомянуто выше.

Потери массы после продолжительности погружения 10 минут были похожими: 26 и 27 мг/дм². Образцы H и I, согласно изобретению, также были проанализированы визуально, и после испытания не наблюдалось никакой потери блеска.

Таблица 1 Пример Образец Сплав Промежуточный отжиг Заключительный отжиг Потеря массы (мг/дм2) 1 A AA5657 Нет 1 ч – 260°C 58 1 B AA5657 Нет 1 ч – 260°C 54 1 C AA5657 Нет Моделирование 24 2 D AA5657 8 ч – 360°С 2,5 ч – 170°C 75 3 E AA5505 Нет 1 ч – 250°C 58 3 F AA5505 23 с – 500°C Нет 30 3 G AA5505 23 с – 500°C Нет 29 4 H AA5505 1 мин. – 520°C Нет 26 4 I AA5505 1 мин. – 520°C 3 ч – 170°C 27

Изобретение относится к декоративной наружной накладке автотранспортного средства, выполненной из алюминиевого сплава серии АА5ххх, и способу ее изготовления, в частности к окантовке оконных проемов или накладке на корпус кузова. Способ включает получение полосы, формование накладки и полирование, при этом полосу получают путем вертикального непрерывного литья сляба из сплава серии АА5ххх высокой чистоты, подогрева сляба до температуры от 480 до 530°С в течение по меньшей мере 1 ч, горячей прокатки до толщины от 5 до 30 мм и охлаждения, холодной прокатки, включающей промежуточный отжиг в туннельной печи непрерывного действия, с выдержкой между температурой сольвуса и температурой пережога сплава в течение от 3 секунд до 5 минут, с последующей закалкой на воздухе или в воде перед конечной холодной прокаткой со степенью обжатия от 15 до 70% до толщины от 0,4 до 1,5 мм. Изобретение направлено на получение изделия из сплава серии АА5ххх, сохраняющего блеск в контакте с сильнощелочным раствором, при сохранении механической прочности и формуемости листа или полосы, используемых для получения конечного изделия. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 4 пр.

1. Способ изготовления наружной декоративной накладки автотранспортного средства, выполненной из алюминиевого сплава, включающий получение полосы, формование накладки и полирование, при этом полосу получают согласно следующим последовательным этапам:

а) вертикальное непрерывное литье сляба из сплава серии АА5ххх высокой чистоты, имеющего один из следующих составов:

АА5657, содержащего, мас.%:

Si: ≤0,08, Fe: ≤0,10, Cu: ≤0,10, Mn: ≤0,03, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,020, неизбежные примеси <0,05 каждая и <0,15 в сумме, остальное – алюминий, или

АА5205, содержащего, мас.%:

Si: ≤0,15, Fe: ≤0,7, Cu: 0,03–0,10, Mn: ≤0,10, Mg: 0,6–1,0, Zn: ≤0,05, Ti: ≤0,05, неизбежные примеси <0,05 каждая и <0,15 в сумме, остальное – алюминий, или

АА5505, содержащего, мас.%:

Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,8–1,1, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,010, неизбежные примеси <0,05 каждая и <0,10 в сумме, остальное – алюминий, или

АА5210, содержащего, мас.%:

Si: ≤0,06, Fe: ≤0,04, Cu: ≤0,01, Mn: ≤0,03, Mg: 0,35–0,60, Zn: ≤0,03, Ti: ≤0,020, неизбежные примеси <0,05 каждая и <0,10 в сумме, остальное – алюминий,

b) подогрев сляба до температуры от 480 до 530°С в течение по меньшей мере 1 ч,

с) горячая прокатка до толщины от 5 до 30 мм и охлаждение,

d) холодная прокатка, включающая промежуточный отжиг в туннельной печи непрерывного действия с выдержкой между температурой сольвуса и температурой пережога сплава в течение от 3 секунд до 5 минут с последующей закалкой на воздухе или в воде перед конечной холодной прокаткой со степенью обжатия от 15 до 70% до толщины от 0,4 до 1,5 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает, после этапа d) и перед формованием, заключительный отжиг при температуре от 100 до 200°С в течение времени, соответствующего эквивалентному времени, определяемому при температуре 170°С и контрольном времени от 3 до 15 ч.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что продолжительность промежуточного отжига составляет от 5 с до 2 мин.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что температура промежуточного отжига составляет от 450 до 550°С.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полирование полосы включает обезжиривание, электрополирование в среде фосфорной и серной кислот при 75°С и при напряжении постоянного тока 25 В, промывание, щелочное травление при 50°С, удаление травильного шлама при температуре окружающей среды, промывание, анодирование в среде серной кислоты при постоянном токе при 21°С и уплотнение пор в два этапа, включающих предварительное уплотнение в растворе ацетата никеля, затем в горячей воде.

6. Наружная декоративная накладка автотранспортного средства, характеризующаяся тем, что она изготовлена способом по любому из пп. 1-5 и выполнена формованием полосы в виде декоративной накладки, выбранной из группы, включающей окантовку оконных проемов, боковые молдинги на корпус кузова, накладки для задних дверей, декоративные накладки для решеток радиатора и накладки на бамперы.

7. Наружная декоративная накладка автотранспортного средства, характеризующаяся тем, что она изготовлена способом по п. 5 и при визуальном наблюдении не утрачивает блеска после испытания в виде «испытание в автомойке», включающего кислотное травление в течение 10 мин в растворе с рН 1, промывание, высушивание выдержкой в течение 1 ч при 40°С, выдержку в погруженном состоянии в течение 10 мин в щелочном растворе с рН от 11 до 14, промывание, высушивание и вытирание полировальной тканью.

8. Наружная декоративная накладка автотранспортного средства, изготовленная способом по п. 5, характеризующаяся тем, что после испытания в виде «испытание в автомойке», включающего кислотное травление в течение 10 мин в растворе с рН 1, промывание, высушивание выдержкой в течение 1 ч при 40°С, выдержку в погруженном состоянии в течение 10 мин в щелочном растворе с рН от 11 до 14, промывание, высушивание и вытирание полировальной тканью, величина потери массы не превышает 40 мг/дм² погруженной поверхности.