汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，原料中各合金元素的质量百分含量为：Si 0.119％‑0.138％，Fe 0.148％‑0.17％，Cu 0.05％‑0.19％，Mn 0.04％‑0.10％，Mg 0.72％‑0.99％，Cr 0.05％‑0.10％，Zn 5.55％‑6.0％，Zr 0.15％‑0.22％，Ti 0.02％‑0.04％，其它单个元素含量≤0.05％，其它元素总量≤0.15％，其余为铝；其中Zn/Mg比控制在6‑8；其加工工艺包括熔炼、净化处理、铸造成棒、均匀化退火、挤压、冷却、拉伸、自然时效和人工时效处理。本发明专利技术所述制造方法得到的型材，同时具备超高强的力学性能和良好的耐蚀、抗疲劳和压溃性能，非常适用于批量生产汽车保险杠系统使用的铝合金吸能盒、前后纵梁、门槛和车门防撞梁等部件。

Manufacturing method of high strength 7000 series aluminum alloy profile for automobile body

【技术实现步骤摘要】
汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法
本专利技术涉及铝合金材料领域，尤其涉及一种汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法。
技术介绍
7000系列(Al-Zn-Mg-Cu)铝合金型材广泛应用于航空航天、高铁以及高端汽车制造等领域，这种铝合金型材的生产制造一般包括：熔炼、铸造、均匀化、挤压、自然时效、弯曲焊接成型和人工时效热处理。7000系列铝合金在铸造过程中容易形成较为粗大的晶粒组织和粗大的共晶组织，该粗晶组织形成的原因一般分为两类：(1)铸造温度过高或者在铝液保温时间过长，使凝固时形核质点较少和晶粒细化效果不均匀，导致晶粒长大；(2)冷却强度不够导致凝固过冷度低，引起晶粒组织粗大。粗大的共晶组织使用传统均匀化制度难以完全消除，对挤压型材的压溃性能、冲击韧性、腐蚀性能、焊接性能和疲劳性能均有不利影响。此外，7000系列铝合金在挤压成型材后，其晶粒组织以纤维晶为主，再结晶百分数较小，此时提高型材的冷却速率，不仅可以提高其力学性能，还能提高不同壁厚处的性能均匀性。适当控制挤压温度、速度、冷却方式和模具温度，可以达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于：/n1)原料中各合金元素的质量百分含量为：Si 0.119％-0.138％，Fe 0.148％-0.17％，Cu 0.05％-0.19％，Mn 0.04％-0.10％，Mg 0.72％-0.99％，Cr 0.05％-0.10％，Zn5.55％-6.0％，Zr 0.15％-0.22％，Ti 0.02％-0.04％，其它单个元素含量≤0.05％，其它元素总量≤0.15％，其余为铝；其中Zn/Mg比控制在6-8；/n2)具体的加工工艺为：/n①熔炼：将净化处理后的铝水放入倾倒式熔炼炉内，添加其它各合金元素组分进行熔炼，熔炼温度为7...

【技术特征摘要】
1.一种汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于：
1)原料中各合金元素的质量百分含量为：Si0.119％-0.138％，Fe0.148％-0.17％，Cu0.05％-0.19％，Mn0.04％-0.10％，Mg0.72％-0.99％，Cr0.05％-0.10％，Zn5.55％-6.0％，Zr0.15％-0.22％，Ti0.02％-0.04％，其它单个元素含量≤0.05％，其它元素总量≤0.15％，其余为铝；其中Zn/Mg比控制在6-8；
2)具体的加工工艺为：
①熔炼：将净化处理后的铝水放入倾倒式熔炼炉内，添加其它各合金元素组分进行熔炼，熔炼温度为761℃-780℃，使原料完全熔化，并得到成分分布均匀的熔体；
②净化处理、铸造成棒：对上述熔体进行净化处理，将净化处理后的熔体铸造成铸棒，铸造温度为720℃-729℃，模盘温度为690℃-710℃，铸造速度为120-140mm/min，铸造水压为0.08-0.14MPa；
③均匀化退火：将铸造出来的铸棒进行三级均匀化退火工艺处理；
④挤压:将均匀化退火后的铸棒放入2800T的挤压筒中进行挤压处理得到铝合金型材半成品，挤压加热温度为470℃-510℃，挤压型材出口速度7-14m/min，挤压出口温度为540℃-570℃，挤压模具加热温度为490℃-510℃；
⑤冷却：挤压的型材冷却采用超级强风冷却，且冷却系统上下左右均匀布局；
⑥拉伸：对挤压后得到铝合金型材半成品进行拉伸，拉伸变形量控制在1％-3％；
⑦自然时效、人工时效处理：挤压拉伸后的型材停放7-60天时间的自然时效，再进行人工时效处理，人工时效处理工艺采用双级时效工艺，第一级时效温度为90-110℃，第二级时效温度为150-165℃。


2.根据权利要求1所述的汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于，步骤③所述三级均匀化退火工艺为：300℃/4h+400℃/5h+500℃/5h，且每级升温速度为50℃/h。


3.根据权利要求1所述的汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于，步骤⑤所述的冷却速率为30-50℃/s。


4.根据权利要求1所述的汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于，步骤⑦所述的自然时效时间为14-28天。


5.根据权利要求1-4任一项所述的汽车车身用的高强7000系列铝合金型材的制造方法，其特征在于，原料中各合金元素的质量百分含量为：Si0.125％-0.135％，Fe0.155％-0.16％，Cu0.09％-0.18％，Mn0.06％-0.09％，Mg0.91％-0.99％，Cr0.07％-0.09％，Zn5.55％-5.95％，Zr0.15％-0.22％，Ti0.02％-0.04％，其它单个元素含量≤0.05％，其它元素总量≤0.15％，其余为铝；其中Zn/Mg比控制在6-7。

【专利技术属性】
技术研发人员：郭辉，容国富，苏国忠，范世通，张毅，叶建宏，
申请(专利权)人：台山市金桥铝型材厂有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44