一种6181铝合金板材的制备方法技术

一种6181铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：制备6181铝合金铸锭；将其加热至420～480℃，保温后热轧得热轧板；将热轧板加热至420～440℃，保温后炉冷至室温，冷轧得冷轧板；再经固溶处理、室温放置、预时效处理，以及再次室温放置，即为T4P态，制得6181铝合金板材。该方法减少了铸锭常规高温均匀化处理，缩短工艺流程，节约能源，提高生产效率，大幅度降低成本；并可在现有铝合金生产线上实施，不必增加设备及工艺投资，操作简单方便；制得6181铝合金板材中的过剩结晶相粒子尺寸细小、弥散分布，利于提高6181铝板冲压性能，实现了在降低成本同时完全满足冲压生产中的性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种6181铝合金板材的制备方法
：本专利技术属于铝合金
，具体涉及一种6181铝合金板材的制备方法。
技术介绍
：由于汽车车身占整车重量的30％左右，采用铝合金替代钢板制造车身可使车身减重50％以上，明显降低整车的重量；承受同样的冲击，铝板比钢板多吸收50％的冲击能，增加了乘员的安全性。再则铝车身在使用过程中基本不锈蚀，有极高的回收率，是理想的可循环使用的环境友好材料，因此汽车车身铝化的迫切性和重要性是不言而喻的。可热处理强化的6181铝合金板材由于具有高的比强度、良好的成形性及烘烤硬化能力、抗蚀易回收等特点已经成为理想的轻质汽车车身板材料。然而，目前铝合金车身板材料成本是传统车身板材料-钢板的3～4倍，这严重阻碍了汽车车身铝化的进程。因此，降低6181铝合金车身板的生产成本势在必行。汽车车身用6181铝合金板材的传统加工工艺通常都是通过半连续铸造(DirectChillCasting，DC铸造)方法制备合金铸锭，然后进行均匀化处理以消除铸锭枝晶偏析促进元素扩散均匀并改善热加工性能。6181铝合金铸锭均匀化处理温度一般都超过540℃，保温时间超过12h，不仅费时耗能，严重降低生产效率显著提高生产成本，值得注意的是，均匀化处理会使合金中主要含AlFeMnSi的过剩结晶相球化、粗化并沿着枝晶边界分布，有可能会降低后续板材的成形性。因此，开发汽车车身用6181铝合金板材短流线生产工艺以缩短生产流线，节约能源，提高生产效率，降低铝合金车身板生产成本，并同时保证其板材具有良好的力学性能的研究工作具有较强的创新性及很强的科学意义及实际应用价值。
技术实现思路
：本专利技术目的是提供一种6181铝合金板材的制备方法，该制备方法不经高温均匀化处理直接热轧，退火处理后再冷轧、固溶水淬后预时效处理，即可满足汽车车身构件深冲性能及烘烤硬化性能要求，该方法能够缩短生产流程、节约能源、大幅度降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种6181铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)铸锭制备：制备6181铝合金铸锭；(2)加热：将6181铝合金铸锭，加热至420～480℃，保温4～10h；(3)热轧：对保温后6181铝合金铸锭，进行热轧，制得热轧板；其中，热轧板厚度为3～6mm；(4)中间退火：将热轧板加热至420～440℃，保温1～2h后，炉冷至室温，获得退火态轧板；(5)冷轧：将退火态轧板，进行冷轧，制得冷轧板；其中，冷轧板厚度为0.8～1.2mm；(6)固溶处理：对冷轧板进行固溶处理，形成固溶处理后轧板；其中，固溶处理的加热温度为535～550℃，保温时间为10～15min，冷却方式为水淬至室温；(7)室温放置：对固溶处理后轧板室温放置5～30min；(8)预时效处理：对室温放置后轧板，进行预时效处理，形成预时效处理后轧板；其中，预时效处理温度为160～190℃，预时效处理时间为5～10min，冷却方式为空冷至室温；(9)室温放置：对预时效处理后轧板，进行室温放置4周以上，即为T4P态，制得6181铝合金板材。所述的步骤(1)中，6181铝合金铸锭含有的成分及其质量百分比为：Si：0.80～1.20％，Mg：0.60～1.00％，Cu≤0.10％，Mn≤0.15％，Fe≤0.45％，Zn≤0.20％，Cr≤0.10％，Ti≤0.10％，杂质元素≤0.15％，余量为Al。所述的步骤(1)中，6181铝合金铸锭采用直接水冷半连续铸造(DirectChillsemi-continuousCasting，简称DC铸造)制得。所述的步骤(2)中，6181铝合金铸锭，在加热前经过切头铣面处理。所述的步骤(3)中，热轧方式为横向轧制与纵向轧制相结合。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术方法减少了铸锭常规高温均匀化处理，缩短了工艺流程，节约能源，提高生产效率，大幅度降低了6181铝合金车身板的生产成本。(2)本专利技术工艺可在现有的铝合金生产线上实施，无需改变现有工装，不必增加设备及工艺投资，操作简单方便可行。(3)本专利技术方法制备加工的6181铝合金板材中的过剩结晶相粒子尺寸细小、弥散分布，有利于提高6181铝合金板材的深冲性能，实现了在降低成本的同时完全满足冲压生产中的性能要求，由此而带来的社会经济效益是非常可观的。附图说明：图1为本专利技术实施例1制得6181铝合金板材的光学显微组织图；图2为本专利技术对比例1制得6181铝合金板材的光学显微组织图。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1一种6181铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)铸锭制备：采用直接水冷半连续铸造制备6181铝合金铸锭，厚度为180mm，含有的成分及其质量百分比为：Si：0.82％，Mg：0.99％，Cu≤0.10％，Mn≤0.15％，Fe≤0.45％，Zn≤0.20％，Cr≤0.10％，Ti≤0.10％，杂质元素≤0.15％，余量为Al；(2)加热：将6181铝合金铸锭切头铣面处理后，在循环风炉中加热至430℃，保温4h；(3)热轧：对保温后6181铝合金铸锭，进行热轧，先沿着扁铸锭宽度方向轧制4道次，然后沿着扁铸锭长度方向轧制15道次，轧制得热轧板，热轧板厚度为3mm；(4)中间退火：将热轧板切定尺后，在循环风炉中加热至425℃，保温2h后，炉冷至室温，获得退火态轧板；(5)冷轧：将退火态轧板，进行4道次冷轧，制得冷轧板，冷轧板厚度为0.8mm；(6)固溶处理：对冷轧板在盐浴炉中进行固溶处理，固溶处理的加热温度为550℃，保温时间为12min，冷却方式为水淬至室温，形成固溶处理后轧板；(7)室温放置：对固溶处理后轧板室温放置25min；(8)预时效处理：对室温放置后轧板，进行预时效处理，预时效处理温度为165℃，预时效处理时间为10min，冷却方式为空冷至室温，形成预时效处理后的轧板；(9)室温放置：将预时效处理后的轧板，室温放置4周以上，即为T4P态，制得6181铝合金板材。对本实施例制得的6181铝合金板材进行拉伸和杯突试验，并对本实施例制得的6181铝合金板材经2％预变形后，再在烘干箱中进行170℃×30min的模拟烤漆加热处理，随后测定其强度；相关性能指标数据见表1。对比例1一种6181铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：(1)铸锭制备：采用直接水冷半连续铸造制备6181铝合金铸锭，厚度为180mm，含有的成分及其质量百分比为：Si：0.82％，Mg：0.99％，Cu≤0.10％，Mn≤0.15％，Fe≤0.45％，Zn≤0.20％，Cr≤0.10％，Ti≤0.10％，杂质元素≤0.15％，余量为Al；(2)将6181铝合金铸锭装入循环风炉中，2小时随炉升温至550℃保温24h后，出炉空冷至室温；(3)加热：将冷却后的6181铝合金铸锭切头铣面处理后，加热至430℃，保温4h；(4)热轧：对保温后6181铝合金铸锭，进行热轧，先沿着扁铸锭宽度方向轧制4道次，然后沿着扁铸锭长度方向轧制15道次，轧制得热轧板，热轧板厚度为3mm；(5)中间退火：将热轧板切定尺后，在循环风炉中加热至425℃，保温2h后，炉冷至室温，获得退火态轧板；(6)冷轧：将退火态轧板，进行4道次冷轧，制得冷轧板，冷轧板厚度为0.8mm；(7)固溶处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种6181铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铸锭制备：制备6181铝合金铸锭；(2)加热：将6181铝合金铸锭，加热至420～480℃，保温4～10h；(3)热轧：对保温后6181铝合金铸锭，进行热轧，制得热轧板；其中，热轧板厚度为3～6mm；(4)中间退火：将热轧板加热至420～440℃，保温1～2h后，炉冷至室温，获得退火态轧板；(5)冷轧：将退火态轧板，进行冷轧，制得冷轧板；其中，冷轧板厚度为0.8～1.2mm；(6)固溶处理：对冷轧板进行固溶处理，形成固溶处理后轧板；其中，固溶处理的加热温度为535～550℃，保温时间为10～15min，冷却方式为水淬至室温；(7)室温放置：对固溶处理后轧板室温放置5～30min；(8)预时效处理：对室温放置后轧板，进行预时效处理，形成预时效处理后轧板；其中，预时效处理温度为160～190℃，预时效处理时间为5～10min，冷却方式为空冷至室温；(9)室温放置：对预时效处理后轧板，进行室温放置4周以上，即为T4P态，制得6181铝合金板材。

【技术特征摘要】
1.一种6181铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铸锭制备：制备6181铝合金铸锭；(2)加热：将6181铝合金铸锭，加热至420～480℃，保温4～10h；(3)热轧：对保温后6181铝合金铸锭，进行热轧，制得热轧板；其中，热轧板厚度为3～6mm；(4)中间退火：将热轧板加热至420～440℃，保温1～2h后，炉冷至室温，获得退火态轧板；(5)冷轧：将退火态轧板，进行冷轧，制得冷轧板；其中，冷轧板厚度为0.8～1.2mm；(6)固溶处理：对冷轧板进行固溶处理，形成固溶处理后轧板；其中，固溶处理的加热温度为535～550℃，保温时间为10～15min，冷却方式为水淬至室温；(7)室温放置：对固溶处理后轧板室温放置5～30min；(8)预时效处理：对室温放置后轧板，进行预时效处理，形成预时效处理后轧板；其中，预时效处理温度为160～190℃，预时效处理时间为5～10min，冷却方式为空冷至...

【专利技术属性】
技术研发人员：田妮，许圆，贾存发，王光东，张泽宇，赵刚，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21