一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法

摘要

本发明提供一种高烘烤硬化汽车车身板用铝合金板材及制备方法，属于铝合金技术领域，所发明的铝合金成分特征是在常规的Al-Mg-Si-Cu四元合金基础上加入Zn元素，从而实现合金具有更高的烘烤硬化性能，并通过合理的预时效工艺优化控制，从而实现了合理调控溶质元素之间的相互作用以及强化相析出过程等，成功开发了一种具有非常优异综合性能的汽车材料用新型Al-Mg-Si-Cu-Zn五元铝合金；本发明的铝合金材料由于元素Zn的添加，其性能特征体现在烤漆前屈服强度低，塑性好，有利于汽车覆盖件的冲压成形；烤漆后的屈服强度提高幅度大，抗拉强度高，具有高的烘烤硬化性能。

主权项

一种汽车车身板用铝合金板材的制备方法，该合金的化学成分及其重量百分比含量为：Zn:0.20～1.50wt％，Mg:0.30～1.40wt％，Si:0.40～1.40wt％，Cu:0.05～1.0wt％，Fe≤0.4wt％，Mn≤0.4wt％，Cr≤0.2wt％，Ti≤0.2wt％，B≤0.2wt％，余量为Al；其特征在于，所述方法包括熔炼铸造、均匀化处理、热轧、冷轧、中间退火、冷精轧以及固溶水淬后进行T4或T4P处理的步骤；所述熔炼步骤包括：1)首先将10kg纯铝除了留下200g左右备用外，其余的全部加入坩埚，将炉温设定在850℃，待纯铝熔化后加入Al‐20wt％Si、Al‐50wt％Cu、Al‐20wt％Fe、Al‐10wt％Mn、Al‐5wt％Cr中间合金，并加入少量覆盖剂；2)继续加热熔体，待中间合金熔化，熔体达到750℃后对其进行搅拌使溶质元素混合均匀，然后在750℃保温30min后加入备用的200g纯铝搅拌熔体降温，待熔体温度降到710℃后加入纯Zn和纯Mg，并充分搅拌溶解；3)待熔体温度再次达到730℃时取样分析成分，并对成分进行适当调整；4)继续待熔体升至740℃后扒渣、除气精炼；待熔体温度降至720℃时加入Al‐5wt％Ti‐1wt％B搅拌，然后在此温度保温10min后将熔体浇铸到四周水冷的钢模内；其中所述均匀化处理是：将合金铸锭放入循环空气炉内，打开电源，以30℃/h升温速率开始升温，待温度达到555℃时，保温16h,然后再以30℃/h的降温速率随炉降温到100℃时取出样品；所述热轧总变形量＞90％，终轧温度≥300℃，热轧终轧厚度为7.5mm；对热轧后的板材由7.5mm冷轧到4mm厚，变形量为47％；冷轧后的板材经400℃/1h中间退火，升降温速度为30℃/h；对中间退火后的板材进行冷精轧，终轧厚度为0.8mm～1mm厚，变形量≥75％；所述T4处理是固溶水淬后自然放置14天以上；所述T4P处理是固溶水淬后马上转移至恒温干燥箱中进行预时效处理，温度为80℃‐40℃，时间为12h‐29h，预时效后自然放置14天以上；所述预时效处理后的铝合金板材具备烤漆前屈服强度较低，塑性好，有利于汽车覆盖件的冲压成形；烤漆后的屈服强度提高幅度大，抗拉强度高，具有高的烘烤硬化性能；将铝合金板材固溶水淬后，保证在1min内进行80℃‐40℃降温预时效处理，冷却速度为1℃‐3℃；将T4P处理后的铝合金板材采用低温烤漆硬化处理120～200℃/10～40min。