制备6XXX铝板的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备6xxx系列铝板的方法，其包括以下步骤：使由6XXX系列铝合金制成的锭料均质化；将均质化的锭料以150℃/h至2000℃/h的冷却速率直接冷却至热轧起始温度；将锭料热轧至热轧最终厚度，并在热轧最终厚度下卷取，条件是获得至少50％的再结晶率；冷轧以获得冷轧的板材。本发明专利技术的方法特别有助于制备用于汽车工业的板材，其结合了适用于冷冲压操作的高的拉伸屈服强度和良好的成型性以及高的表面质量和高的耐腐蚀性，以及高的生产率。

Preparation of 6XXX Aluminum Plate

The invention relates to a method for preparing 6xxx series aluminium sheets, which comprises the following steps: homogenizing the ingot made of 6XXX series aluminium alloy; cooling the homogenized ingot directly to the starting temperature of hot rolling at the cooling rate of 150 C/h to 2000 C/h; hot rolling the ingot to the final thickness of hot rolling and coiling under the final thickness of hot rolling, provided that at least 50% recrystallization rate is obtained; Rolling to obtain cold rolled sheets. The method of the invention is particularly helpful for preparing sheets for automobile industry, which combines high tensile yield strength, good formability, high surface quality, high corrosion resistance and high productivity suitable for cold stamping operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备6XXX铝板的方法联合研究协议各方的名称如37C.F.R.§1.9(e)中所定义。要求保护的专利技术是在UACJ公司、ConstelliumNeuf-Brisach和C-TECConstellium技术中心之间的联合研究协议的范围内进行的活动的结果。
本专利技术涉及一种制备6XXX系列铝板的方法，该铝板特别适用于汽车工业。
技术介绍
各种铝合金以板材或坯料的形式用于汽车用途。在这些合金中，已知AA6xxx铝合金系列(例如AA6016-T4)具有令人感兴趣的化学和机械特性，例如硬度、强度，甚至是耐腐蚀性。除上述要求之外，另一个要求是用于汽车部件的铝合金没有不良的和/或有害的称为条痕线(ropingline)或漆刷线(paintbrushline)的表面缺陷，其出现在冲压或成型的铝板部件的表面。只有在施加足够的横向应变(例如在常规的冲压或成型操作中产生的横向应变)时，条痕线才会出现在轧制方向上。这些特性通常使AA6xxx铝合金成为汽车工业中的首选材料。为了应对这些板材在汽车工业中不断增加的应用，需要提高制备这种产品的方法的速度。实际上，当前的方法包括若干个热处理、轧制和冷却操作，以达到获得目标性能值的最低要求。专利US6652678记载了一种将6000系列铝合金锭料转化为自退火板材的方法，其包括：对锭料进行两阶段均质化处理，首先在至少560℃下，然后在450℃至480℃下；然后在450℃至480℃的起始热轧温度下热轧均质化的锭料，最终热轧温度为320℃至360℃。所得热轧板材具有异常低的Cube再结晶组分。专利申请US2016/0201158记载了一种制备6xxx系列铝板的方法，其包括：铸造6xxx系列铝合金以形成锭料；使锭料均质化；热轧锭料以制备热轧中间体产物，随后：a)在出口温度下卷取后，立即放入退火炉中，或b)在出口温度下卷取后，冷却至室温，然后放入退火炉中；退火；冷轧；并使板材经受连续退火和固溶热处理过程。该申请详述了与自退火方法有关的问题。专利申请EP1375691A9记载了一种制备含有Si和Mg作为主要合金组分的6000型铝合金轧制板材的方法，其包括对锭料进行均质化处理，以100℃/小时以上的冷却速率冷却至低于350℃的温度(任选地冷却至室温)，再加热至300℃至500℃的温度，并对其进行热轧，冷轧经热轧的产物，并在400℃以上的温度下对冷轧板材进行固溶处理，随后淬火。专利申请EP0786535A1记载了一种方法，其中在不低于500℃的温度下使铝合金锭料均质化，所述铝合金锭料含有不小于0.4重量％且小于1.7重量％的Si、不小于0.2重量％且小于1.2重量％的Mg，和Al以及余量为不可避免的杂质；将所得产物从不低于500℃的温度冷却至350-450℃的温度，并开始热轧；热轧步骤在200-300℃的温度范围内完成；以不小于50％的压下率(reductionratio)对所得产物进行冷轧，然后立即对其进行固溶处理；然后对冷轧产物进行固溶处理，其中在不小于2℃/s的升温速率下，将其在500-580℃的温度范围内保持不超过10分钟；将所得产物进行硬化，其中以不小于5℃/s的冷却速率将其冷却至不大于100℃的温度。关于铝合金板材的成型性，已经表明其与构成合金中的析出物的颗粒(例如Al-Fe-Si、Mg-Si颗粒等)的尺寸以及合金织构有关。例如，专利申请JP2012-77319、JP2006-241548、JP2004-10982、JP2003-226926提出了一些方法，这些方法将控制那些颗粒的尺寸和分布、控制织构和所得r值考虑在内。另一方面，与如上所述的关于改进成型性的提议并行地，还报导了一些旨在改进与成型后的外观质量有关的抗条痕性(ropingresistance)的方案。根据这些方案，条痕的产生与材料的再结晶行为有关。并且，作为抑制条痕产生的措施，已经提出了在合金锭料均质化之后通过进行热轧等手段来控制板材制备阶段时的再结晶。作为改进这种抗条痕性的实际措施，专利JP2823797和JP3590685通过主要将热轧的起始温度设定为450℃以下的较低温度来抑制晶粒在热轧期间的粗化，并且在随后的冷加工和固溶处理后，力图控制材料结构。专利申请JP2009-263781记载了在热区进行不同的圆周速度轧制，并且在热轧后，在冷区进行不同的圆周速度轧制。此处，专利JP3590685以及专利申请JP2012-77318和JP2010-242215提出在热轧之后进行中间退火，或者在进行短暂冷轧之后进行中间退火。专利申请JP2015-67857记载了一种制备用于汽车面板的Al-Mg-Si基铝合金板材的方法，其特征在于：制备锭料，其包含：Si：0.4～1.5重量％、Mg：0.2～1.2重量％、Cu：0.001～1.0重量％、Zn：0.5重量％以下、Ti：小于0.1重量％、B：50ppm以下，以及以下物质中的一种或多于两种：Mn：0.30重量％以下、Cr：0.20重量％以下、Zr：0.15重量％以下，余量为铝和不可避免的杂质；将所述锭料在高于450℃的温度下进行均质化处理；将其以大于100℃/小时的冷却速率冷却至低于350℃，并再次在380～500℃的温度下进行再加热；进行热轧以开始轧制过程，制得厚度为4～20mm的板材；并对所述板材进行冷轧，使得其板材的厚度压下率大于20％且板材的厚度大于2mm；并在350～580℃的温度下进行中间退火，并进行进一步的冷轧；然后在450～600℃的温度范围内对其进行固溶处理之后，将其以大于100℃/分钟的平均冷却速率快速冷却至低于150℃的温度；并在快速冷却过程之后的60分钟内进行热处理，使其在40～120℃范围内保持10至500分钟。因此，在汽车工业中需要一种改进的制备6xxx系列铝合金板材的方法，特别是具有高的生产率的方法，所述铝合金板材结合了适用于冷冲压操作的高的拉伸屈服强度和良好的成型性，以及高的表面质量和高的耐腐蚀性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是一种制备6xxx系列铝板的方法，其包括以下步骤：-使由6XXX系列铝合金制成的锭料均质化，所述铝合金优选包含0.3-1.5重量％的Si、0.3-1.5重量％的Mg和1.5重量％以下的Cu，-将均质化的锭料以150℃/h至2000℃/h的冷却速率直接冷却至热轧起始温度，其中当开始热轧时，从均质化温度冷却的整个锭料上获得小于40℃的温差，-将锭料热轧至热轧最终厚度，并在热轧最终厚度下进行卷取，条件是获得至少50％的再结晶率，-冷轧以获得冷轧板材。本专利技术的另一个目的是根据本专利技术的方法获得的冷轧板材，在以540℃下的等效保持时间小于25秒的方式运行的连续退火生产线上进行固溶热处理、淬火和自然时效处理持续至少6天后，所述冷轧板材达到的拉伸强度为至少85％、优选至少90％的最大拉伸强度，所述最大拉伸强度在540℃下的等效保持时间为至少35秒的固溶热处理之后获得，等效保持时间根据以下等式计算其中，Q为146kJ/mol的活化能，且R＝8.314J/mol。附图说明图1：1、2和3级条痕样品的实施例(1一般-3优异)图2：卷边测试的详细步骤图3：1、2和3级卷边样品的实施例(3一般-1优异)具体实施方式下文中提到的所有铝合金均指定使用由铝业协本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备6xxx系列铝板的方法，其包括以下步骤：‑使由6XXX系列铝合金制成的锭料均质化，所述铝合金优选包含0.3‑1.5重量％的Si、0.3‑1.5重量％的Mg和1.5重量％以下的Cu，‑将均质化的锭料以150℃/h至2000℃/h的冷却速率直接冷却至热轧起始温度，其中当开始热轧时，在从均质化温度冷却的整个锭料上获得小于40℃的温差，‑将锭料热轧至热轧最终厚度，并在热轧最终厚度下卷取，条件是获得至少50％的再结晶率，‑冷轧以获得冷轧的板材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 JP 2016-139812;2017.02.14 JP 2017-025441.一种制备6xxx系列铝板的方法，其包括以下步骤：-使由6XXX系列铝合金制成的锭料均质化，所述铝合金优选包含0.3-1.5重量％的Si、0.3-1.5重量％的Mg和1.5重量％以下的Cu，-将均质化的锭料以150℃/h至2000℃/h的冷却速率直接冷却至热轧起始温度，其中当开始热轧时，在从均质化温度冷却的整个锭料上获得小于40℃的温差，-将锭料热轧至热轧最终厚度，并在热轧最终厚度下卷取，条件是获得至少50％的再结晶率，-冷轧以获得冷轧的板材。2.根据权利要求1所述的方法，其中热轧起始温度为350℃至450℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中热轧条件是热轧出口温度为至少300℃。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在最后的机架热轧期间，厚度压下率为至少25％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中冷轧压下率为至少65％。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中将冷轧板材在连续退火生产线上进一步进行固溶热处理和淬火。7.根据权利要求6所述的方法，其中连续退火生产线以这样的方式运行，使得在540℃下的等效保持时间小于35秒、优选小于30秒并且优选小于25秒，等效保持时间根据以下等式计算：其中Q为146kJ/mol的活化能且R＝8.314J/mol。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中在固溶热处理和淬火之后，对板材进行时效处理至T4状态，并将其切割形成其最终形状，涂漆并烘烤硬化。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中锭料的厚度为至少250mm，并且其中优选锭料的宽度为1000至2000mm，长度为2000至8000mm。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中冷却在至少两个阶段中进行：第一喷射阶段，其中在包括用于喷射冷却液体或在压力下喷射的斜面喷嘴的腔室中将锭料冷却，所述腔室分成上部和下部，以对所述锭...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·古格里昂达，L·博伊森内特，S·卡里塞，山本裕介，新里喜文，浅野峰生，户次洋一郎，
申请(专利权)人：新布里萨什肯联铝业，株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：法国,FR