本發(fā)明涉及一種鋁合金及其制備方法，具體涉及一種汽車(chē)覆蓋件外板用6xxx系鋁合金板材的制備方法。

背景技術(shù)：

1、汽油車(chē)的尾氣排放是全球空氣污染的重要來(lái)源之一。汽車(chē)輕量化是節(jié)能減排、降低污染的重要手段。鋁合金板材由于質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、綜合性能優(yōu)良，被認(rèn)為是汽車(chē)輕量化的理想材料。目前主要采用5xxx、6xxx鋁合金制備汽車(chē)板板材。5xxx鋁合金存在呂德斯帶等缺陷，因此限制了其使用范圍。6xxx合金表面質(zhì)量?jī)?yōu)異，被更廣泛用于汽車(chē)覆蓋件外板。盡管6xxx鋁合金表面質(zhì)量較5xxx更為優(yōu)異，但是仍然存在漆刷線等問(wèn)題，影響表面質(zhì)量。

2、漆刷線主要是由于加工工藝不當(dāng)，導(dǎo)致cube、goss等織構(gòu)沿板材軋制方向呈條帶狀分布，在拉伸、沖壓等變形時(shí)，板材各處變形不均勻，因而形成了沿軋制方向的條紋，影響外觀。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些高校和科研院所圍繞改善6xxx鋁合金汽車(chē)板展開(kāi)了一系列研究：

3、專(zhuān)利cn?104532077a提出了一種無(wú)漆刷線6xxx系鋁合金車(chē)身板的短流程制備方法，其采用了無(wú)中間退火的短流程制備方法，但是其對(duì)熱粗軋工藝、卷材均勻性方面缺少關(guān)注。

4、專(zhuān)利cn?107109547a提出了一種表面條痕減少或無(wú)表面條痕的高度可成形的汽車(chē)鋁片材以及制備方法，工藝上，熱終軋溫度需要低于300℃，抑制粗大mg2si析出；中間退火溫度為350-450℃箱式退火，可以在熱軋板或一次冷軋后進(jìn)行，用于改善織構(gòu)消除漆刷線，此外這一過(guò)程析出大量細(xì)小可溶的mg2si，有利于固溶后獲得優(yōu)異的綜合性能。該方法采用了有中間退火工藝，與本發(fā)明采用的無(wú)中間退火工藝區(qū)別較大。

5、專(zhuān)利cn?101918602a提出了一種鋁合金板，特別是耐皺痕（ridging?mark）性?xún)?yōu)異的鋁合金板，但其重點(diǎn)主要是通過(guò)組織分析板材漆刷線情況。

6、本發(fā)明在傳統(tǒng)6xxx系鋁合金板材的制備工藝基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)熱軋工藝，提供了一種汽車(chē)覆蓋件外板用6xxx系鋁合金板材的制備方法，其省略了中間退火工藝，工藝流程短，成本低、碳排放少，制備的板材漆刷線性能優(yōu)異，更利于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種汽車(chē)覆蓋件外板用6xxx系鋁合金板材的制備方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其包括如下步驟：

4、（1）制備鋁合金鑄錠；

5、（2）對(duì)鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理；

6、（3）對(duì)均勻化處理的鑄錠進(jìn)行熱粗軋；

7、（4）對(duì)熱粗軋后的坯料進(jìn)行熱精軋，制成熱軋卷；

8、（5）對(duì)熱軋卷進(jìn)行冷軋?zhí)幚?，制成冷軋卷?/p>

9、（6）對(duì)冷軋卷進(jìn)行固溶處理；

10、（7）對(duì)固溶處理后卷材進(jìn)行預(yù)時(shí)效處理；

11、（8）對(duì)預(yù)時(shí)效處理后的卷材進(jìn)行開(kāi)卷、矯直、切片，制得成品。

12、進(jìn)一步地，按質(zhì)量百分比之和為100%計(jì)，步驟（1）所得鋁合金鑄錠中各組分所占質(zhì)量百分比為：si?0.50%~1.50%、fe≤0.40%、cu≤0.30%、mn≤0.2%、mg?0.3%~1.1%、cr≤0.1%、ti?0.01-0.10%，余量為al。

13、進(jìn)一步地，步驟（2）中所述均勻化處理是于540-580℃保溫4-20?h，之后冷卻至490-540℃，并保溫1-10h。

14、進(jìn)一步地，步驟（3）中所述熱粗軋的總變形率不小于90%，總道次數(shù)為8-18道次，平均道次壓下量不小于30mm，終軋厚度為20-40mm，終軋溫度不小于400℃；沿板寬方向，中部、邊部溫差不高于15℃。

15、進(jìn)一步地，步驟（4）中所述熱精軋的終軋厚度為2.5-6.0mm，最終道次的軋制速度為2-8m/s，終軋溫度為300-380℃，收卷10分鐘后，整卷各處溫差不高于10℃；熱軋卷冷卻至室溫冷卻的速度不高于15℃/h。

16、進(jìn)一步地，步驟（5）中所得冷軋板的厚度為0.5-2.0mm，冷軋率為60-80%。

17、進(jìn)一步地，步驟（6）中所述固溶處理是在氣墊式連續(xù)退火爐中，以5-50℃/s的速度升溫至520-580℃，并保溫0.5-5min。

18、進(jìn)一步地，步驟（7）中所述預(yù)時(shí)效處理是于70-100℃保溫4-12h。

19、進(jìn)一步地，步驟（8）所得成品為t4p狀態(tài)板材，其7天屈服強(qiáng)度小于110mpa，翻邊因子r/tmin≤0.5，邊部、中部漆刷線優(yōu)于二級(jí)。

20、進(jìn)一步地，將所得成品進(jìn)一步經(jīng)2%預(yù)拉伸+185℃烘烤20min后，還可得到t8x狀態(tài)板材，其屈服強(qiáng)度大于200mpa。

21、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在：

22、（1）本發(fā)明通過(guò)熱軋工藝改進(jìn)，創(chuàng)新性的取消了原有外覆蓋件鋁合金板材生產(chǎn)必不可少的中間退火工序，縮短了覆蓋件外板用6xxx鋁合金的生產(chǎn)周期，大幅提高了生產(chǎn)效率，并降低了能耗，進(jìn)一步減少了碳排放。

23、（2）本發(fā)明通過(guò)熱粗軋總壓下量、道次壓下量等工藝控制，細(xì)化了晶粒尺寸，同時(shí)改變了織構(gòu)沿軋制方向連續(xù)分布的趨勢(shì)，使其均勻分布；同時(shí)通過(guò)熱精軋溫度、軋制速度、冷卻速度、厚度控制，實(shí)現(xiàn)板材熱精軋組織部分再結(jié)晶，進(jìn)一步打破織構(gòu)連續(xù)分布的趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)在無(wú)中間退火工序條件下，滿(mǎn)足外覆蓋件板材漆刷線性能要求的高品質(zhì)鋁合金板材的制備。

24、（3）本發(fā)明嚴(yán)格控制熱粗軋、熱精軋溫度均勻性，保證整卷各處均勻，尤其是改善了沿板寬方向邊部、中部漆刷線存在差異的問(wèn)題。

25、（4）本發(fā)明未增加工序或生產(chǎn)設(shè)備，在原有6xxx板材的生產(chǎn)設(shè)備上即可應(yīng)用，無(wú)需額外條件元素，適用性強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)。

26、（5）本發(fā)明方法制備的鋁合金板材t4p狀態(tài)時(shí)具有屈服強(qiáng)度低、室溫停放穩(wěn)定性高、翻邊性能、表面質(zhì)量佳的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足汽車(chē)公司沖壓、連接、涂裝等要求，其經(jīng)進(jìn)一步烘烤后可到達(dá)t8x狀態(tài)，其屈服強(qiáng)度迅速提升，滿(mǎn)足服役時(shí)強(qiáng)度要求。

技術(shù)特征：

1.一種汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，按質(zhì)量百分比之和為100%計(jì)，步驟（1）所得鋁合金鑄錠中各組分所占質(zhì)量百分比為：si?0.50%~1.50%、fe≤0.40%、cu≤0.30%、mn≤0.2%、mg?0.3%~1.1%、cr≤0.1%、ti?0.01-0.10%，余量為al。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述均勻化處理是于540-580℃保溫4-20?h，之后冷卻至490-540℃，并保溫1-10h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述熱粗軋的總變形率不小于90%，總道次數(shù)為8-18道次，平均道次壓下量不小于30mm，終軋厚度為20-40mm，終軋溫度不小于400℃；沿板寬方向，中部、邊部溫差不高于15℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（4）中所述熱精軋的終軋厚度為2.5-6.0mm，最終道次的軋制速度為2-8m/s，終軋溫度為300-380℃，收卷10分鐘后，整卷各處溫差不高于10℃；熱軋卷冷卻至室溫的速度不高于15℃/h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（5）中所得冷軋板的厚度為0.5-2.0mm，冷軋率為60-80%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（6）中所述固溶處理是在氣墊式連續(xù)退火爐中，以5-50℃/s的速度升溫至520-580℃，并保溫0.5-5min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（7）中所述預(yù)時(shí)效處理是于70-100℃保溫4-12h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，步驟（8）所得成品為t4p狀態(tài)板材，其7天屈服強(qiáng)度小于110mpa，翻邊因子r/tmin≤0.5，邊部、中部漆刷線優(yōu)于二級(jí)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其特征在于，將所得成品進(jìn)一步經(jīng)2%預(yù)拉伸+185℃烘烤20min后，得到t8x狀態(tài)板材，其屈服強(qiáng)度大于200mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)覆蓋件外板用鋁合金板材的制備方法，其通過(guò)改進(jìn)熱軋工藝，創(chuàng)新性的取消了原有覆蓋件鋁合金板材生產(chǎn)必不可少的中間退火工序，縮短了覆蓋件外板用6xxx鋁合金的生產(chǎn)周期，大幅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了能耗，減少了碳排放，且所制備板材的綜合性能能夠滿(mǎn)足外覆蓋件的苛刻性能要求。

技術(shù)研發(fā)人員：趙經(jīng)緯,冉繼龍,劉貞山,周青華,孫中國(guó),趙丕植,黃瑞銀,李學(xué)云,丁力群,陳濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋁瑞閩股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21