本发明专利技术提供了一种汽车车身用高卷边性能6XXX系铝合金板材及其制造方法，该板材合金元素包括Mg：0.25~0.6wt%；Si:0.5~1.5wt%；Mn：0.05~0.5wt%；Fe≤0.3wt%，余量为Al及正常杂质；使用合适的均匀化处理制度和优化的冷轧加工率，对合金板材中铸造化合物的含量、形态、分布以及晶粒尺寸等进行严格控制。经本发明专利技术方法获得的板材具备优异的翻边性能、良好的表面质量、力学性能以及烤漆硬化性能，适用于汽车车身覆盖件，特别是覆盖件用外板。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铝合金板，尤其涉及一种汽车车身用高卷边性能6XXX系合金板材 及其制造方法。
技术介绍
随着世界各国汽车保有量的持续增长，燃油消耗和废气污染日益加剧，以提高燃 油利用率和降低尾气排放为目的的汽车轻量化成为汽车公司的重要发展目标。铝及其合金 由于具有比强度和比刚度高、抗冲击性能良好、加工成形性优异以及极高的再回收率等一 系列优良特性，成为汽车轻量化最理想的材料。 用于汽车车身板的铝合金主要有5XXX系和6XXX系合金，对于表面质量要求高、形 状简单的汽车覆盖件，常使用6XXX系合金材料。可热处理强化的6XXX系合金板材能够在固 溶、淬火处理后具有较低屈服强度的状态下供货，具有良好的冲制成形性能，并且能够在汽 车涂装烘烤处理过程中获得强度提高。 汽车覆盖件外板需通过卷边工艺来实现与内板的连接，故其卷边性能至关重要。 若6XXX系合金板材制造过程中加工工艺不当，则会导致成品板材晶粒尺寸粗大、金属间化 合物含量过多、尺寸过大或呈串状分布，此类金属组织均不利于材料的卷边性能，会导致卷 边后零件外表面出现裂纹或连续颈缩等缺陷，汽车公司不予接受;不当的加工工艺还会导 致成品板材中织构的不均匀分布，在后续冲制成形过程中导致不均匀变形，从而引起表面 带状隆起，造成后期涂装过程中的涂漆不均匀，形成漆刷线缺陷。 专利申请号为200910132932.0的专利申请公开了一种烤漆固化性能优良、室温时 效得到抑制的铝合金板及其制造方法，合金含有Si :0.4~1.5%、Mg:0.4~1.0%、Mn:0.01 ~0.5%、Cu:0.001~1.0%，专利规定了原子团簇的密度、Mg-Si化合物数量以及晶粒尺寸， 但其未对AlFe (Mn) S i化合物的数量、形貌以及分布进行规定。 专利申请号为200980102613.3的专利申请公开了一种Al-Mg-Si系铝合金板及其 制造方法，合金含有Si :0.1~2.5%、Mg:0.1~3.0%、Cu:0.001~1.0%、Mn:0.01~1.0%。 该专利对Goss织构和Cube织构的含量及其分布做了严格规定，所获得合金板可抑制具有跨 越板宽方向的比较大的周期的凹凸皱痕在板材表面的形成，但未对合金板的卷边进行阐 述。 专利申请号为200880014784.6的专利申请公开了一种压制成型用铝合金板及其 制备方法，合金含有 31:0.2~2.0%、]\%:0.2~1.5、0<0.3%、卩6<0.5%、]\111<0.3%，该专 利对织构进行了严格规定，所获得铝合金板材具有优异的压制成型性能，但未对卷边性能 进行说明。 专利申请号为201010545142.8的专利申请公开了一种6000系汽车车身用高烘烤 硬化性铝合金材料及其制造方法，合金含有Si :0.5~1.0%、Mg :0.6~1.3、Cu :0.01~ 0.3%、Mn: 0.05~0.3%、Cr<0.1 %、Fe:0.05~0.25%，该专利获得的板材具备较高的烘烤 硬化性能，且成型性能够满足加工要求，但未对卷边性能进行说明。 专利申请号为201010199924.0的专利申请公开了一种汽车车身用铝合金及其板 材制造方法，合金含有Si:0.6~1.33%、Mg :0.6~1.33、Cu:0.3~0.7%、Mn:0.2~0.8%、 Cr:0.01~0.3%，该专利对板材的制备工艺进行了严格规定，获得板材具备优异的冲压成 形性能，提高了铝合金覆盖件冲压成品率，但未对卷边性能进行说明。 上述汽车覆盖件用铝合金板的专利大多是从板材的成形性能、漆刷线等方面进行 阐述，均未对铝合金板材卷边性能和表面漆刷线性能两方面同时进行阐述，而作为汽车外 覆盖件用板材，其卷边性能和漆刷线性能尤为重要。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种卷边性能优异、表面质 量良好、力学性能稳定性以及烤漆硬化性能优异的汽车车身用高卷边性能6XXX系合金板材 及其制造方法。 本专利技术的技术方案为：一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板，所述6XXX系 铝合金板各组分及其质量百分比为:Mg:0.25~0.6wt% ;Si:0.5~1.5wt% ;Μη:0·05~ 0.5wt % ;Fe S 0.3wt %，余3；为六1及正常杂质;所述6ΧΧΧ系错合金板材纵截面金属间化合物 总含量为0.5~2%，其中长宽比2 4的化合物含量<0.5%，无串状分布的化合物存在，平均 晶粒尺寸在35μηι以下。 本专利技术还公开了一种汽车车身用高翻边性能6ΧΧΧ系铝合金板的制造方法，其特征 在于包括以下步骤： (1)将工业纯铝、各种中间合金按配比进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭； (2)将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为500~580°C，均匀 化处理时间为2~10h; (3)将经步骤(2)处理后的铸锭冷却到热乳开乳温度并保温1~10h后进行热乳，开 乳温度为400~500°C; (4)将经步骤(3)处理后的热乳板进行冷乳、中间退火以及再次冷乳以获得最终厚 度的冷态板材，中间退火后板材冷乳到最终厚度板材的冷乳压下率为60~85% ; (5)将经步骤(4)处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为500~560°C，保温 时间为15s~30min; (6)将经步骤(5)处理后的板材进行预时效处理，预时效处理温度为60~100°C，时 间为2~10h。进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系错合金板的制造方法，其中：所述步 骤(1)中熔体经精炼处理后，采用半连续设备铸造铸锭。更进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系错合金板的制造方法，其中：所述 步骤(3)中，热乳的终乳温度控制在300°C以下。再进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其中：所述 步骤(4)中，中间退火采用箱式退火或软化退火法。本专利技术的突出的实质性特点和显著的技术进步体现在：（1)本专利技术对合金板材的 金属间化合物的大小、数量、形态及其分布以及晶粒尺寸进行了严格规定，从而获得优异的 卷边性能。合金板材在卷边过程中，粗大金属间化合物与铝板基体之间的界面常会形成严 重应力集中，此区域易于形成微裂纹，降低合金板的卷边性能，故严格控制金属间化合物的 尺寸和数量对卷边性能尤为重要;此外，长条状的金属间化合物在卷边过程中容易断裂，这 会导致铝板基体中产生应力集中并形成微裂纹，降低卷边性能；当金属间化合物呈串状分 布时，也会导致微裂纹的形成和卷边性能的降低，故严格控制金属间化合物的形貌和分布 同样重要。除了金属间化合物的影响，晶粒尺寸对卷边性能的影响也非常重要，粗大的晶粒 会促进卷边过程中剪切带的产生和传播，从而导致卷边性能的降低。 (2)通过对板材的合金成分及制备过程中的均匀化处理制度和冷乳工艺等关键步 骤的严格规定，达到对金属组织的严格控制。合金元素的含量主要影响金属间化合物的数 量和尺寸，如当Fe、Mn元素含量过多时，会导致金属间化合物含量偏多、尺寸偏大;均匀化处 理制度则会对金属间化合物的形貌和分布产生较大影响，若退火温度过低，则会导致金属 间化合物形态呈长条状或呈串状分布;冷乳工艺主要是对合金本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板，其特征在于：所述6XXX系铝合金板各组分及其质量百分比为：Mg：0.25~0.6wt%；Si：0.5~1.5wt%；Mn：0.05~0.5wt%；Fe≤0.3wt%，余量为Al及正常杂质；所述6XXX系铝合金板纵截面金属间化合物总含量为0.5~2%，其中长宽比≥4的化合物含量≤0.5%，无串状分布的化合物存在，平均晶粒尺寸在35μm以下。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丕植，刘俊东，吴新星，张琪，冯莹娟，王苗苗，王婕，
申请(专利权)人：苏州有色金属研究院有限公司，中铝科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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