一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法技术

一种汽车车身外板用高强度和高成形性铝合金材料的制备方法，属于铝合金技术领域。本发明专利技术通过微合金化调控熔铸原生相的形核、长大以及分布，并辅以后续热加工过程调控，不仅可以使得合金基体内的原生相能够呈近球形以及均匀弥散分布状态，而且还能够利用所形成的具有特定分布特征的原生相在热加工过程中对合金组织和织构演化产生积极影响。使得所开发的合金板材组织细化且织构显著弱化，进而表现出优异的冲压成形性能，表征冲压成形性能的塑性应变比r值可达0.73以上，而Δr值仅为‑0.06。所开发的高成形性铝合金材料及其制备方法非常适合应用于汽车车身外板的制造，特别是对冲压成性能、弯边性能以及烤漆硬化增量等均有较高要求的复杂形状零部件的制造。

Preparation method of aluminum alloy sheet with high strength and high formability for vehicle

The invention relates to a preparation method of aluminum alloy material with high strength and high formability for automobile body outer plate, which belongs to the technical field of aluminum alloy. By means of microalloying, the nucleation, growth and distribution of the primary phase of the melting and casting are controlled by microalloying, and supplemented by the subsequent process of heat processing, the primary phase in the alloy matrix can not only be near spherical and uniform dispersion distribution, but also can be used to heat the primary phase with the specific distribution characteristics. The process has a positive effect on the microstructure and texture evolution of the alloy. The microstructure of the alloy sheet is refined and the texture is weakened significantly, and the excellent stamping forming performance is shown. The plastic strain ratio of R can be over 0.73, and the value of delta R is only 0.06. The developed high formable aluminum alloy materials and their preparation methods are very suitable for the manufacture of the outer panels of the automobile body, especially for the manufacture of complex shape parts which have high requirements for the stamping performance, the bending edge performance and the increase of the paint hardening increment.

【技术实现步骤摘要】
一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法
本专利技术属于铝合金
，涉及一种汽车用高成形性铝合金材料及其制备方法，特别针对汽车领域车身外板用铝合金对成形性能和抗凹陷性能的特殊要求而开发，可以保证铝合金板材成形前各向异性得到较好控制，并具有优异的冲压成形性能和高强度。
技术介绍
随着汽车行业的持续蓬勃发展，汽车燃油消耗以及环境污染日趋严重，汽车轻量化是解决上述能源和环境等问题的有效途径之一，而铝合金又是汽车轻量化的关键材料。以典型Al-Mg-Si系合金为例，由于其质轻、耐蚀、可热处理强化、良好的成形性和烤漆硬化特性等，该系合金越来越多地被应用于车身外板的制造。不过随着汽车轻量化进程的加快以及应用条件越来越苛刻，该系合金的成形性能和最终的强度等仍有待进一步提高，提高的手段主要有成分优化和热加工工艺调控等。截至到目前为止，针对上述问题国内外科技工作者已经开展了大量相关研究，并取得一定进展。以成形性能提高为例，主要通过热加工工艺优化调控合金的组织和织构演化，进而使成形性能获得提高，但是调控难度较大，而且提高幅度较为有限，同时合金板材最终的强度也较低。所有这些问题随着汽车轻量化进程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法，其特征在于铝合金板材的化学成分质量百分比含量为：Zn:0～3.2wt％，Mg：0.5～0.9wt％，Si：1.0～1.4wt％，Cu：0.1～0.3wt％，Fe：0.3～0.5wt％，Mn：0.3～0.6wt％，Ni：0.005～0.2wt％，Cr≤0.25wt％，Ti：0.01～0.05wt％，B≤0.2wt％，余量为Al，其中化学成分Mg、Si、Fe和Mn的Mg/Si、Fe/Mn和Fe/Ni质量比范围分别为0.35～0.9、0.5～1.67和3～25；具体工艺步骤为：1)Al‑Mg‑Si‑Cu系合金的配置，中频感应熔炼和铸造，先熔化Al、M...

【技术特征摘要】
1.一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法，其特征在于铝合金板材的化学成分质量百分比含量为：Zn:0～3.2wt％，Mg：0.5～0.9wt％，Si：1.0～1.4wt％，Cu：0.1～0.3wt％，Fe：0.3～0.5wt％，Mn：0.3～0.6wt％，Ni：0.005～0.2wt％，Cr≤0.25wt％，Ti：0.01～0.05wt％，B≤0.2wt％，余量为Al，其中化学成分Mg、Si、Fe和Mn的Mg/Si、Fe/Mn和Fe/Ni质量比范围分别为0.35～0.9、0.5～1.67和3～25；具体工艺步骤为：1)Al-Mg-Si-Cu系合金的配置，中频感应熔炼和铸造，先熔化Al、Mg、Si、Zn、Cu、Fe和Mn主合金元素，然后微合金化技术添加微量元素Ni、Ti，最后熔体保温在650～780℃并浇铸到水冷钢模；2)双级均匀化，第一级450～490℃保温2～6h，第二级540～560℃保温15～30h，升降温速率20～50℃/h；3)热轧变形，开轧温度在520～565℃，道次压下量为4％～35％，热轧总变形量＞92％，终轧温度低于300℃得到热轧板材；4)冷轧变形，变形量30～60％，道次压下量为10％～35％；5)中间退火，温度350～450℃，时间0.5～3h；6)二次冷轧变形，变形量30％～60％，道次压下量为10％～35％；7)固溶处理，温度520～570℃，保温1min～1h，升温速率大于50℃/s；8)淬火处理，降温速率大于200℃/s；9)低温预时效处理，温度60～120℃，时间1h-20h+14天自然时效，得到高强度和高成形性车用铝合金板材。2.如权利要求1所述的一种兼具高强度和高成形性车用铝合金板材的制备方法,其特征是在于：步骤1)所述中频感应熔炼和铸造以如下方式进行，首先将纯铝全部加入坩埚并熔化，温度控制在780～880℃，然后先后加入Al-20wt％Si、Al-50wt％Cu、Al-20wt％Fe、Al-10wt％Mn中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明星，袁波，庄林忠，李苗苗，张济山，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11