本发明专利技术公开了一种铝合金产品及其制造方法以及汽车结构件，其中，铝合金产品的制造方法包括以下步骤：对铝合金进行固溶淬火；第一级时效处理；加热固溶；温热成形；模内淬火；及第二级时效处理，铝合金为2000系铝合金、6000系铝合金、7000系铝合金中的一种。本发明专利技术有利于2000、6000、7000系铝合金成形、制备较复杂的零件，无需复杂的工艺，避免了成形后的变形、满足了汽车结构件的尺寸精度要求，而且可得到高强塑性的2000、6000、7000系铝合金产品，满足汽车结构件的性能要求，并且降低能耗和成本。并且降低能耗和成本。并且降低能耗和成本。
The invention relates to an aluminum alloy product, a manufacturing method thereof and an automobile structural member
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金产品及其制造方法以及汽车结构件
[0001]本专利技术涉及铝合金及其制备领域，特别涉及一种铝合金产品及其制造方法以及包括该铝合金产品的汽车结构件。
技术介绍
[0002]铝合金是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料，它在汽车上的用量呈现持续增长的趋势。目前，铝合金已成为汽车车身开闭件和结构加强件轻量化的首选材料。但是随着汽车安全碰撞法规的日趋严苛，采用高强塑系列铝合金的技术方向备受世界各大主机厂的关注，成为今年来研究的热点领域。
[0003]其中，2000、6000、7000系铝合金在固溶淬火及时效处理后可以获得很高的强度和韧性，因此一些国际汽车制造企业开始考虑用其代替高强度钢来制造一些汽车零件，如汽车的B立柱、减震器加强筋。然而，2000、6000、7000系铝合金在固溶淬火状态下室温塑性较差，表现出很强的脆硬性，难以直接用普通的成形方式制备较复杂的零件。通常需要进行退火处理，增加塑性，成形完后再进行固溶淬火和时效处理，但这种方法工艺复杂、流程长，热处理时间长、能耗成本高，且成形后的固溶淬火和时效处理过程存在易变形等问题，无法满足汽车工业中零件批量化生产节拍要求，以及部分零件的尺寸精度要求。
[0004]为了解决上述问题，提出温热成形
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淬火一体化新工艺(Solution Heattreatment
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Forming
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cold die Quenching)，简称HFQ工艺，将热成形和热处理过程相结合，有利于2000、6000、7000系铝合金成形且无需复杂的工艺、避免了成形后变形的问题。专利号为CN107686954A的专利主要属于塑性加工领域，提供了一种提高7075铝合金热冲压成形性的热处理方法，采用固溶后快速冷却至成形温度的热处理方法，充分发挥了材料在高温下的延展性，在原有铝合金热冲压工艺的基础上进一步提高了零件的成形性，但是材料强度仅与常规热冲压工艺相当。专利CN106756673A提供了一种7075铝合金材料的汽车B柱加工工艺，包括备料、固溶处理、冲压淬火、时效处理以及拉伸测试。然而，专利CN106756673A所提供的加工工艺制造得到的铝合金产品仅做到抗拉强度517MPa、延伸率14％或抗拉强度481MPa、延伸率14.5％，强塑性低，难以满足汽车结构件的性能要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于解决现有的铝合金产品的制造方法制造得到的铝合金产品强塑性低的问题。本专利技术提供了一种铝合金产品及其制造方法以及包括该铝合金产品的汽车结构件，可得到高强塑性的铝合金产品。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种铝合金产品的制造方法，包括以下步骤：对铝合金进行固溶淬火；第一级时效处理；加热固溶；温热成形；模内淬火；及第二级时效处理，铝合金为2000系铝合金、6000系铝合金、7000系铝合金中的一种。
[0007]应用本专利技术的技术方案，先将铝合金第一级时效处理成T6态，将强化相先析出，然后通过快速固溶处理保留大部分强化相，其他强化相将在第二级时效处理时再补充析出强
化，以至于达到最大化强化效果，可得到高强塑性的2000、6000、7000系铝合金产品。
[0008]可选地，7000系铝合金为Al
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Zn
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Mg
‑
Cu系铝合金。
[0009]可选地，按质量百分比计，Al
‑
Zn
‑
Mg
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Cu系铝合金的元素组成包括：Si：0～0.10％， Fe：0～0.15％，Cu：1.6～2.2％，Mg：1.8～2.4％，Mn：0～0.05％，Cr：0～0.04％，Zn：6.0～8.6％， Ti：0～0.06％，Zr：0.10～0.16％，Al。
[0010]可选地，按质量百分比计，Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu系铝合金的元素组成包括：Si：0～0.10％， Fe：0～0.15％，Cu：1.6～2.2％，Mg：1.8～2.4％，Mn：0～0.05％，Cr：0～0.04％，Zn：6.0～8.6％， Ti：0～0.06％，Zr：0.10～0.16％，其他单个元素质量百分比≤0.03％，其他杂质元素总质量百分比≤0.10％，余量为Al。
[0011]可选地，按质量百分比计，Al
‑
Zn
‑
Mg
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Cu系铝合金的元素组成包括：Si：0～0.08％， Fe：0～0.10％，Cu：1.6～2.2％，Mg：2.0～2.2％，Mn：0～0.05％，Cr：0～0.01％，Zn：6.1～7.8％， Ti：0～0.04％，Zr：0.10～0.13％，其他单个元素质量百分比≤0.03％，其他杂质元素总质量百分比≤0.10％，余量为Al。
[0012]可选地，Al
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Zn
‑
Mg
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Cu系铝合金的元素质量百分比还满足：Zn+2Mg+Cu≥12％。
[0013]可选地，Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu系铝合金的元素质量百分比还满足：3≤Zn/Mg≤4。
[0014]可选地，第一级时效处理的保温温度为185～205℃、保温时间为30～60min。
[0015]可选地，固溶淬火包括第一级固溶、第二级固溶和水淬，第一级固溶的保温温度为 445～450℃、保温时间为20～30min，第二级固溶的保温温度为475～478℃、保温时间为 10～20min。
[0016]可选地，加热固溶的保温温度为460～477℃、保温时间为5～30min。
[0017]可选地，第二级时效处理的保温温度为75～100℃、保温时间为1h～3h。
[0018]可选地，在第二级时效处理之后还进行了烤漆处理，烤漆处理的保温温度为 170～190℃、保温时间为20～40min。
[0019]可选地，在固溶淬火步骤前，对Al
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Zn
‑
Mg
‑
Cu系铝合金进行均匀化处理及轧制。
[0020]可选地，均匀化处理包括第一级均匀化处理、第二级均匀化处理和第三级均匀化处理，第一级均匀化处理的保温温度为418～430℃、保温时间为5h，第二级均匀化处理的保温温度为460～468℃、保温时间为8h，第三级均匀化处理的保温温度为470～480℃，保温时间为24h。
[0021]可选地，轧制包括热轧和冷轧，热轧的卷取温度为320～380℃，总热轧变形量≥85％，总冷轧变形量≥75％。
[0022]一种由上述制造方法制备的铝合金产品，其抗拉强度为575～650Mpa，屈服强度为 550～630Mpa，拉断延伸率≥15.0％，强塑积≥9.00Gpa
·
％。
[0023]一种汽车结构件，包括上述铝合金产品。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金产品的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：对铝合金进行固溶淬火；第一级时效处理；加热固溶；温热成形；模内淬火；及第二级时效处理，所述铝合金为2000系铝合金、6000系铝合金、7000系铝合金中的一种。2.根据权利要求1所述的铝合金产品的制造方法，其特征在于，所述7000系铝合金为Al
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Zn
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Mg
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Cu系铝合金。3.根据权利要求2所述的铝合金产品的制造方法，其特征在于，按质量百分比计，所述Al
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Zn
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Mg
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Cu系铝合金的元素组成包括：Si:0～0.10％，Fe:0～0.15％，Cu:1.6～2.2％，Mg:1.8～2.4％，Mn:0～0.05％，Cr:0～0.04％，Zn:6.0～8.6％，Ti:0～0.06％，Zr:0.10～0.16％，Al。4.根据权利要求3所述的铝合金产品的制造方法，其特征在于，按质量百分比计，所述Al
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Zn
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Mg
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Cu系铝合金的元素组成包括：Si:0～0.10％，Fe:0～0.15％，Cu:1.6～2.2％，Mg:1.8～2.4％，Mn:0～0.05％，Cr:0～0.04％，Zn:6.0～8.6％，Ti:0～0.06％，Zr:0.10～0.16％，其他单个元素质量百分比≤0.03％，其他杂质元素总质量百分比≤0.10％，余量为Al。5.根据权利要求4所述的铝合金产品的制造方法，其特征在于，按质量百分比计，所述Al
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Zn
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Mg
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Cu系铝合金的元素组成包括：Si:0～0.08％，Fe:0～0.10％，Cu:1.6～2.2％，Mg:2.0～2.2％，Mn:0～0.05％，Cr:0～0.01％，Zn:6.1～7.8％，Ti:0～0.04％，Zr:0.10～0.13％，其他单个元素质量百分比≤0.03％，其他杂质元素总质量百分比≤0.10％，余量为Al。6.根据权利要求5所述的铝合金产品的制造方法，其特征在于，所述Al
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Zn
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Mg
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Cu系铝合金的元素质量百分比还满足：Zn+2Mg+Cu≥12％。7.根据权利要求6所述的铝合金产品的制造方...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟骏，曹零勇，鄢勇，苑锡妮，张文，杨兵，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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