[发明专利]一种汽车用铝合金热轧板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车用6xxx系铝合金热轧板及其制备方法，其是针对6xxx铝合金板材工业化生产条件，综合考虑大工业生产条件下产量需求、设备能力、工况条件、材料均匀性以及材料性能等多方面要求，通过控制均匀化后的降温方式、热轧条件及热轧后的冷却方式而实现了一种汽车用6xxx系铝合金热轧板的制备，所得热轧板的金属组织为纤维状，Mg₂Si体积分数＜0.5%，面密度＜10000/mm²，Cube织构占比＜5%，利用其加工得到的成品板材性能优异，不仅可满足使用要求，且可有效提高外覆盖件用6xxx系板材的漆刷线性能，从而保证车体外形美观。

技术领域

本发明属于铝合金材料制备领域，具体涉及一种汽车用6xxx系铝合金热轧板及其制备方法。

背景技术

汽油车的尾气排放是全球空气污染的重要来源。汽车轻量化是节能减排、降低污染的重要手段。研究表明，汽车质量每减少10%，可以降低能耗8%；与此同时，汽车轻量化可以提高汽车的操控性能，减少制动距离，保障安全。铝合金板材由于质轻、比强度高、综合性能优良，被认为是汽车轻量化的理想材料。汽车中的部分典型零部件可以实现30%以上的减重效果。

6xxx系铝合金是常用的汽车外覆盖件用板材，需要具备良好的成形性能满足冲压要求，还需要具有良好的包边性能从而包覆内板，更重要的是具备优异的表面质量满足外观要求，从而吸引用户。

工业化生产条件下铸锭质量一般在5吨以上，6xxx系汽车板的生产工艺包括：半连续铸造→均匀化→热轧→冷轧→中间退火→最终冷轧固溶预时效。其中热轧工艺是控制板材表面质量的核心工艺之一，特别是热轧开轧温度、终轧温度、以及冷却速度的控制，是保证工业化条件下整卷材料性能均一、质量优异的关键。外覆盖件6xxx板材对最终成品表面质量要求极高，大面上不能有漆刷线这种条纹缺陷，近年来，围绕如何提升6xxx汽车板材质量进行了大量研究：中国专利CN 104532077A提出了一种无漆刷线6xxx系铝合金车身板的短流程制备方法，其是在无中间退火条件下制备无漆刷线的板材，但其热轧板终轧温度高。中国专利CN 113166858A提出了一种制备具有高表面质量的6xxx铝板的方法，其主要是针对内覆盖件板材设计的，对表面质量的要求不及外覆盖件板材，且其均匀化后直接空冷，难以保证大工业铸锭的温度均匀性。此外，其也并未考虑热轧收卷后冷却速度的影响。中国专利CN 112461746A提出了一种漆刷线显示方法，主要是针对如何更好地评价漆刷线，不涉及制备工艺。因此需要提供一种热轧板制备方法，其热轧板整卷性能均一，同时可抑制Mg₂Si的析出，从而提升成品板材的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用6xxx系铝合金热轧板及其制备方法，其通过工艺控制，实现了整卷材料组织均匀、Cube织构少、无Mg₂Si析出的微观组织，所得热轧板经后续工艺（一次冷轧、中间退火、成品冷轧、连续退火、预时效处理等工序）处理后生产出的汽车板成品板材漆刷线等级优于2级，满足覆盖件外板的使用要求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车用6xxx系铝合金热轧板的制备方法，其包括以下步骤：

（1）半连续铸造：按铝合金板材的成分配方进行配料后，将所用原料进行熔炼，再进行半连续铸造，所得铸锭厚度为500-700mm；

（2）均匀化处理：将所得铸锭于540-570℃均匀化处理4-20h，之后随炉冷却至500-520℃，保温1-4h；

（3）热粗轧：将均匀化后的铸锭出炉，不经冷却而直接进行热粗轧；所述热粗轧的道次数为10-20道次，热粗轧出口温度＜420℃，所得终轧板材厚度为25-40mm；