[发明专利]一种减小铝合金板材各向异性的制备方法

说明书

本发明公开了一种减小汽车车身用6XXX系铝合金板材各向异性的制备方法，其包括熔铸、均匀化热处理、热轧、一次冷轧、中间退火、二次冷轧交叉轧制、固溶、预时效处理的步骤。按本发明方法进行制备，可以减小现有汽车车身用6XXX铝合金板材在实际冲压成形过程中存在的各向异性。

技术领域

本发明属于铝合金板材制备技术领域，具体涉及一种减小汽车车身用6XXX系铝合金板材各向异性的制备方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，能源、环保和安全三大问题越来越受到人们的关注，汽车轻量化成为解决当前问题的重要手段。铝合金以其密度小、比强度高、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系铝合金属于可热处理强化合金，由于其强度适中、成形性能好、耐腐蚀性好、容易涂装着色等性能已被广泛应用于汽车车身及其他部位零部件。6XXX系铝合金板材出厂时处于T4P状态，屈服强度低，非常适用于冲压成形，经冲压成形涂装烘烤后达到T8X状态，强度、刚度大幅提升，特别适合汽车外覆盖件等车身部位使用。然而，在实际冲压成形过程中，6XXX系铝合金板材沿轧制、垂直轧制方向以及二者之间任意角度性能存在各向差异，这使得材料的使用受到性能最差方向的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小汽车车身用6XXX系铝合金板材各向异性的制备方法，其可以有效减小现有的汽车车身用6XXX铝合金板材在实际冲压成形过程中存在的各向异性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种减小汽车车身用6XXX系铝合金板材各向异性的制备方法，其包括熔铸、均匀化热处理、热轧、一次冷轧、中间退火、二次冷轧交叉轧制、固溶、预时效处理的步骤；各步骤操作如下：

1）熔铸：按成分配比将原料混合后进行熔化精炼，再采用半连续铸造机铸造成铸锭；

2）均匀化热处理：将所得铸锭进行均匀化热处理，其处理温度为525-570℃，处理时间为4-20h；

3）热轧：将均匀化热处理后的铸锭不经冷却，直接出炉热轧，热轧终轧温度为250-300℃，所得热轧板材厚度为5-8mm；

4）一次冷轧处理：将热轧后的热板材冷却至室温，之后经一次冷轧处理制备成厚度为2.5-4mm的冷轧板；

5）中间退火：采用盐浴炉退火，退火温度为400-500℃，时间为10-90s，然后以＞10℃/s的冷却速度冷却至室温；

6）二次冷轧交叉轧制：将经中间退火后的冷轧板进行二次冷轧处理，冷轧时每一道次轧制方向与上一道次轧制方向绕轧面法向旋转70-90°，所得冷轧板的厚度为0.8-1.5mm；

7）固溶处理：将所得冷轧板升温至520-570℃，保温5s-1min，然后以＞10℃/s的速度冷却至室温；

8）预时效处理：将固溶后的板材在保温炉中60-90℃保温处理2-10h，之后出炉冷却至室温，制得成品板材。

进一步地，按重量百分数之和为100%计，步骤1）所述铝合金板材中各成分的重量百分数为：Si 0.6-1.0%、Fe≤0.4%、Cu≤0.4%、Mn≤0.4%、Mg 0.4-0.8%、Cr≤0.1%、Zn≤0.15%、V≤0.1%，余量为Al和不可避免的杂质，每种杂质≤0.05%且总量≤0.15%；

进一步地，步骤5）和7）中所采用的冷却方式为水冷、水雾冷或风冷。

所得成品板材的屈服强度Δ值≤1MPa，抗拉强度Δ值≤1MPa，延伸率Δ值≤1.5%，r值Δ值≤0.1，其沿原始热轧板轧制方向的纵截面晶粒细小均匀分布，织构组分中Cube≤4%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%、{-102}201织构≤5%、{012}100织构≤5%，该板材各向异性显著降低，因而可用作制备各种汽车车身零部件的原料。

相比于现有技术，本发明的创新性主要体现在：