[发明专利]一种汽车立柱用7000系铝合金及其板材的制造方法

说明书

本发明公开了一种汽车立柱用7000系铝合金及其板材的制造方法，属于合金材料技术领域。其中所述的汽车立柱用7000系铝合金，按重量百分比计由以下组分组成：Si≤0.05％，Fe≤0.1％，Cu 1.2～1.8％，Mn≤0.1％，Mg 2.2～2.6％，Cr≤0.1％，Zn 5.5～6.0％，Ti≤0.1％，Zr 0.04～0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的总量≤0.1％。按本发明所述配方及方法制得的板材具有更高的力学性能(抗拉强度在540MPa以上，屈服强度在460MPa以上，延伸率大于14％)，而且热冲压成型合格率高(热冲压成型合格率在95％以上)。

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体涉及一种汽车立柱用7000系铝合金及其板材的制造方法。

背景技术

为了提高新能源汽车的续航能力，使用轻质铝合金材料制造加工汽车零部件成为现代广泛采用的汽车轻量化方式。据测算，汽车每减重10％，续航里程可提高约5.5％。目前新能源汽车用铝合金主要为5000系和6000系铝合金，由于强度较低，抗拉强度在400MPa以下，因此该类铝合金主要用作汽车的覆盖件、装饰件等承力要求较低的部件，难以用作汽车承力结构件。

7000系铝合金属于超高强铝合金，其抗拉强度可达500MPa以上，是理想的结构材料，但是由于成型困难，加之其性能对加工和热处理技术要求高，导致该系合金在新能源汽车上的应用受到极大限制。高温可以改善7000系铝合金的成型性，公开号为CN106756673A的发明专利公开了一种7075铝合金材料汽车B柱的加工工艺，该工艺通过高温固溶处理使7075铝合金得以软化，然后进行冲压成型，并借助冲压模具的冷却使成型后的合金快速淬火到室温状态。一体化热成型技术的应用有助于7000系合金直接应用现有的钢制汽车立柱生产线进行铝制汽车零部件的生产制造。然而7000系合金淬火敏感性较高，由于固溶后的合金在转移至冲压模具时温度会发生明显下降，加之冲压过程会导致合金温度升高，这使得成型淬火过程中7000系合金的固溶淬火效果差，时效后零部件的强度较低。因此，该发明(CN106756673A)中7075铝合金时效后的抗拉强度在480～520MPa，这大大低于7075-T6合金通常条件下的抗拉强度值(570MPa左右)。合金强度的降低，在保证安全的前提条件下，新能源汽车立柱的截面厚度必然需要增加，而厚度的增加在降低铝制汽车部件轻量化效果的同时还增加了设计和成型难度。

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种适宜于一体化热成型处理的7000系铝合金及其板材的制造方法，以降低合金的淬火敏感性并提高其高温成型性，从而制造出成型性好、强度高的新能源汽车立柱用铝板材。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适宜于通过一体化热成型技术生产新能源汽车立柱用7000系铝合金及其板材的制造方法，在确保合金板材冲压性能良好的基础上，使产品具有更高的力学性能(抗拉强度在540MPa以上，屈服强度在460MPa以上，延伸率大于14％)，而且热冲压成型合格率高(热冲压成型合格率在95％以上)。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种汽车立柱用7000系铝合金，按重量百分比计，它由以下组分组成：

Si≤0.05％，Fe≤0.1％，Cu 1.2～1.8％，Mn≤0.1％，Mg 2.2～2.6％，Cr≤0.1％，Zn 5.5～6.0％，Ti≤0.1％，Zr 0.04～0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的总量≤0.1％。

进一步的，本发明所述汽车立柱用7000系铝合金的组成按重量百分比计优选为：Si≤0.05％，Fe≤0.1％，Cu 1.2～1.5％，Mn≤0.1％，Mg 2.3～2.5％，Cr≤0.1％，Zn 5.6～5.9％，Ti≤0.1％，Zr 0.05～0.09％，余量为Al和不可避免的杂质，所述不可避免的杂质的总量≤0.1％。