[发明专利]一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法，该合金由按质量百分比计的下述组分组成：Si：0.4～0.8，Mg：0.4～1，Si/Mg质量比范围为0.6～1.0，Fe≤0.3，Cu≤0.2，Mn≤0.2，余量为Al及正常杂质，且，杂质总量低于0.15wt.％，杂质元素中若包含Zn元素，Zn含量低于0.02wt.％，其余每种杂质元素含量低于0.05wt.％。本发明提供的合金板材兼具高卷边性能、高烘烤硬化性能和优异磷化性能，适用于车身覆盖件尤其是车身覆盖件外板。

技术领域

本发明涉及一种铝合金，具体涉及一种汽车车身外板用高卷边、高烘烤硬化性能和优异磷化性能铝合金板材及其制备方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，人们对汽车的安全性与轻量化提出了更高的要求。汽车的轻量化，是指在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。铝合金以其强度和刚度高、抗冲击性能良好、加工成形性优异以及极高的再回收率等特性，成为汽车轻量化最理想的材料。

6XXX系铝合金作为常用的汽车车身外板，除要求具有良好的表面质量和力学性能外，对烘烤硬化性能、卷边性能和磷化性能也有较高要求。高烘烤硬化性能可以保证材料在涂装烘烤过程中迅速地由供货时的低屈服强度上升至高屈服强度，保证板材的抗凹陷性能。优异的卷边性能可以保证汽车在覆盖件成形过程中，覆盖件外板以卷边方式包覆盖件内板时，材料表面无微裂纹产生。良好的磷化性能能保障铝板经磷化处理后表面形成均匀、致密的磷化层，保障后期电泳涂层与基体结合力，改善板材耐蚀性能。

近年来，围绕着如何提高6XXX车身板的性能进行了大量的研究。在如何提高合金烘烤硬化性能方面，有在常规6XXX系铝合金中添加Cu元素和引入新的强化相元素Zn等方法，上述两种方法的弊端在于，引入新合金元素的同时，引起T4态下合金屈服度较高，板材冲制性能较差；在如何提高合金形成性能方面，现有的技术通过调节主元素Si、Mg的含量及配比以期获得优异成形性能，但这种优异成形性能仅仅指高延展性，高r值的简单力学性能指标，并不包括卷边性能。而且，现有技术是在保证主元素Si/Mg＞1情况下进行的调节，研究均集中在板材力学性能和烘烤性能方面，未将卷边性能因素纳入考虑范畴，所制备的板材不适用于汽车覆盖件外板。最后，涉及到车身板材磷化性能的研究未见报道。

因此，需要提供一种兼具高卷边性能、高烘烤硬化性能和优异磷化性能的铝合金。

发明内容

本发明的目的在于克服现有6XXX系板材无法同时兼顾高烘烤硬化性能和卷边性能的问题，提出一种具有高卷边性能、优异烘烤硬化性能铝合金及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了采用下述技术方案：

一种汽车车身用铝合金板材，所述合金含质量百分比计的下述组分：Si：0.4～0.8，Mg：0.4～1，Si/Mg质量比范围为0.6～1.0，Fe≤0.3，Cu≤0.2，Mn≤0.2，余量为Al及总量低于0.15wt.％的杂质。

优选的，所述杂质包括低于0.02wt％的Zn，其余每种杂质含量低于0.05wt.％。

优选的，所述合金含质量百分比计的下述组分：Si：0.45～0.8，Mg：0.45～1，Si/Mg质量比范围为0.65～1.0。

优选的，所述Zn的质量不超过0.015wt.％

优选的，合金含质量百分比计的下述组分：0.70wt.％Mg、0.60wt.％Si、0.10wt.％Mn、0.20wt.％Fe、0.05wt.％Cu、0.015wt.％Zn，余量为Al及杂质。

一直铝合金板材的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)将纯铝和中间合金的熔体铸锭；

(2)将所述铸锭的切头铣面均匀化处理；