[发明专利]一种强韧化交通用6016铝合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种强韧化交通用6016铝合金的制备方法，属于金属材料制备技术领域；包括以下步骤：合金采用纯度为99.9％以上的铝锭，中间合金Al‑20Si，Al‑10Mg，Al‑50Cu，Al‑10Mn，Al‑20Cr，Al‑20Zn，Al‑20Er，Al‑5Ti‑B，按照元素质量比Si:Mg:Cu:Mn:Fe:Cr:Zn:Ti:Er＝(1.0～1.5):(0.25～0.6):(＜0.20):(＜0.50):(＜0.10):(＜0.20):(＜0.15):(0.15,0.30,0.45)的配比熔炼，将熔炼好的铸锭均匀化退火，轧制得到厚度为1mm的板材，再经过热处理得到T4P态的铝合金板。本发明采用添加稀土元素Er、热处理强韧化交通用6016铝合金，使得铝合金在保持高硬度和高强度的前提下具有较佳的塑性，有望提高6016铝合金在实际应用的强度与塑性，利于6016铝合金的广泛应用。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种强韧化交通用6016铝合金的制备方法。

背景技术

汽车轻量化是实现汽车节能减排的主要发展方向，也是提升汽车品牌竞争力的重要手段。由于铝合金密度小、比强度高的性质使其成为汽车的首要轻质材料，其中6016铝合金是一种可热处理强化铝合金，6016铝合金板材目前已经用于制造车门、车窗、以及车身面板等部位；其能在固溶、水淬后具有较低的屈服强度，良好的冲压性能，并且在随后的烤漆处理过程中强度获得提高，其优良的冲压成形性与较强的烤漆硬化能力非常符合汽车车身板的要求，因此近年来关注度逐渐提高。然而，采用传统工艺制备的交通用6016铝合金板材的生产成本是传统汽车车身用钢板的2～4倍，且其深冲性能较低碳钢板还有一定差距，这严重阻碍了6016铝合金车身板在汽车上的大规模应用。因此，现有交通用6016铝合金的强度与塑性的不足以及生产成本过高的问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强韧化交通用6016铝合金的制备方法，解决了现有交通用6016铝合金的强度与塑性的不足以及制备成本过高的问题。

本发明的技术方案为：一种强韧化交通用6016铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料：称量铝锭，按照合金元素质量比为Si:Mg:Cu:Mn:Fe:Cr:Zn:Ti:Er＝(1.0～1.5):(0.25～0.6):(＜0.20):(＜0.50):(＜0.10):(＜0.20):(＜0.15):(＜0.50)的配比称取各元素的中间合金，将中间合金切成小块；

(2)熔炼：将配好的原料放入石墨坩埚中，再一同放入280～320℃的箱式马弗炉中烘干0.5～1小时；随后将纯铝锭和石墨坩埚一起放入井式电阻炉中随炉升温至780～820℃，待其熔化75～80％，加入Al-20Er和覆盖剂，待炉温降至750～760℃时依次加入Al-10Mn、Al-20Zn、Al-20Cr、Al-20Si，Al-10Mg，Al-50Cu，然后待炉温降至730～740℃时加入Al-5Ti-B，在所有原料熔完后，除气、静置、扒渣，炉温降到700～720℃时，取出坩埚，将合金溶液倒入模具中浇铸成铸锭；

(3)均匀化：将铸锭置于箱式电阻炉中均匀化退火，退火温度为550～600℃，时间为8～10h；

(4)轧制：对均匀化退火后的铸锭先在550～580℃预热，然后分别进行热轧和冷轧处理得到轧制态板材；

(5)热处理：将轧制态板材先进行固溶处理，固溶后取出在室温下进行水淬进后进行预时效处理和人工时效。

进一步地，所述铝锭和中间合金Al-20Si，Al-10Mg，Al-50Cu，Al-10Mn，Al-20Cr，Al-20Zn，Al-20Er，Al-5Ti-B的纯度均在99.9％以上。