6xxx铝合金板材、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种6xxx铝合金板材、其制备方法及应用。该制备方法包括将6xxx铝合金板材的原料进行铸造和均匀化热处理，得到均匀化铸锭进行至少n道次的热粗轧，n为7~20，各道次压下率依次递增，第1道次压下率≤5%，第2道次压下率≥6%，第n

【技术实现步骤摘要】
6xxx铝合金板材、其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及铝合金制造
，具体而言，涉及一种6xxx铝合金板材、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]汽车轻量化是节能减排，降低污染的重要手段。铝是地球中含量最丰富的绿色金属，铝合金板材由于质轻、比强度高、综合性能优良，被认为是汽车轻量化的理想材料。利用铝合金代替钢材，可以使汽车中的部分零部件实现30%以上的减重效果。5xxx铝合金具有良好的成形性能，但是其冲压后易产生吕德斯带，极不美观，因此广泛采用6xxx系铝合金作为汽车外覆盖件。6xxx铝合金具备良好的成形性能可以满足冲压要求，良好的包边性能从而包覆内板，更重要的是具备优异的表面质量可以满足外观要求。
[0003]工业化生产条件下铝合金铸锭质量一般在5吨以上，6xxx系汽车板的生产工艺包括：半连续铸造—均匀化—热轧—冷轧—中间退火—最终冷轧—固溶—预时效。外覆盖件6xxx板材要求具有优异的表面质量，冲压后的板材表面不能出现漆刷线等表面缺陷，因此需要提供一种6xxx铝合金板制备方法，提升成品板材的表面质量。其中热轧工艺是控制板材表面质量的核心工艺之一，特别是热粗轧工艺，如何调控工艺从而获得优异的金属组织，是保证最终成品板材质量优异的关键。近年来，围绕如何提升6xxx汽车板材漆刷线性能进行了大量研究：CN 104532077 B 提出了一种无漆刷线6xxx系铝合金车身板的短流程制备方法，其创新性主要体现在无中间退火条件下制备无漆刷线的板材，并未关注热粗轧工艺对漆刷线的影响。CN 113166858 A提出了一种制备具有高表面质量的6xxx铝板的方法，主要是针对内覆盖件板材设计，对表面质量的要求不及外覆盖件板材。CN 112461746 A提出了一种漆刷线显示方法，主要是针对如何更好地评价漆刷线，不涉及制备工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种6xxx铝合金板材、其制备方法及应用，以解决现有技术中汽车外覆盖件的铝合金板材漆刷线性能不足的问题。经本方法制备的热粗轧板材，沿板宽边部的表面板材组织中，沿ND方向（法向）平均晶粒尺寸＜24μm，Goss取向占比＜7%；沿板宽边部的板厚1/4处的板材组织中，沿ND方向（法向）平均晶粒尺寸＜27μm，Goss取向占比＜11%；沿板宽中间位置的表面板材组织中，沿ND方向（法向）平均晶粒尺寸＜72μm，Cube取向占比＜14%；沿板宽中间位置板厚1/4处的板材组织中，沿ND方向（法向）平均晶粒尺寸＜72μm，Cube取向占比＜5%。经后续热精轧、一次冷轧、中间退火、成品冷轧、连续退火、预时效处理等工序生产出的成品板材沿TD方向（横向）各处的漆刷线等级均优于2级，满足汽车板覆盖件外板的使用要求。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种6xxx铝合金板材的制备方法，按质量百分比计，铝合金板材的成分包括Si 0.4~1.5wt.%；Mg 0.2~1.0wt.%；Cu ≤0.3wt.%；Mn ≤0.2wt.%；Cr ≤0.2wt.%，Fe ≤0.3wt.%，余量为Al及不可避免的杂质，每种
不可避免的杂质＜0.05wt.%，总杂质＜0.15wt.%；制备方法包括以下步骤：步骤S1，将6xxx铝合金板材的原料进行铸造，得到铸锭；步骤S2，将铸锭进行均匀化热处理，得到均匀化铸锭；步骤S3，将均匀化铸锭进行热粗轧，得到热粗轧板材，热粗轧包括至少n道次，其中，n为7~20，各道次压下率依次递增，第1道次压下率≤5%，第2道次压下率≥6%，第n
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2道次、第n
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1道次和第n道次压下率≥30%，平均道次压下率≥16%；步骤S4，将热粗轧板材依次进行热精轧、一次冷轧、中间退火、二次冷轧、连续退火和预时效处理，得到6xxx铝合金板材。
[0006]进一步地，步骤S3中，各道次轧制应变速率依次递增，第1道次轧制应变速率为0.5~0.9/s，第2道次轧制应变速率为0.6~1.0/s，第n
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2道次和第n
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1道次轧制应变速率≥10/s，第n道次轧制应变速率≥20/s。
[0007]进一步地，铸锭的厚度为450~700mm，热粗轧板材的宽度w为0.8~3.0m，厚度t为20~35mm，热粗轧过程的总变形量≥95%。
[0008]进一步地，步骤S3中，将热粗轧板材的轧向定义为RD方向，横向定义为TD方向，同时垂直于RD方向和TD方向的法向定义为ND方向，热粗轧板材的垂直于TD方向的表面定义为TD面，热粗轧板材的垂直于RD方向的表面定义为RD面，热粗轧板材的垂直于ND方向的表面定义为ND面，将热粗轧板材的沿TD方向距TD面的w/20之内的区域定义为第一区域，将沿ND方向距ND面t/10之内的区域定义为第二区域，第一区域和第二区域的重合区域的板材组织中，由TD面观察，沿ND方向平均晶粒尺寸＜24μm，Goss取向占比＜7%；将沿ND方向距ND面t/5~t/4之内的区域定义为第三区域，第一区域和第三区域的重合区域的板材组织中，由TD面观察，沿ND方向平均晶粒尺寸＜27μm，Goss取向占比＜11%。
[0009]进一步地，步骤S3中，将热粗轧板材的沿TD方向距TD面w/2
±
w/10之内的区域定义为第四区域，第二区域和第四区域的重合区域的板材组织中，由TD面观察，沿ND方向平均晶粒尺寸＜72μm，Cube取向占比＜14%；第三区域和第四区域的重合区域的板材组织中，由TD面观察，沿ND方向平均晶粒尺寸＜72μm，Cube取向占比＜5%。
[0010]进一步地，步骤S2中，均匀化热处理包括以下步骤：将铸锭以10~30℃/h的速度升温至530~560℃，保温6~24h；之后以10~30℃/h速度冷却至500~520℃，保温1~10h。
[0011]进一步地，步骤S3中，热粗轧为在均匀化热处理后直接出炉热轧，热粗轧的开轧温度与均匀化热处理的最终保温温度相同,热粗轧的终轧温度≥400℃。
[0012]进一步地，步骤S2中，在均匀化热处理之前，还包括将铸锭依次进行锯切、铣面的步骤。
[0013]根据本专利技术的另一方面，提供了一种6xxx铝合金板材，由本专利技术的制备方法得到；优选地，6xxx铝合金板材沿横向各处的漆刷线等级均优于2级。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了上述6xxx铝合金板材在汽车外覆盖件中的应用。
[0015]相比于现有技术，本专利技术与现有技术的区别主要在于：1、热粗轧工艺的精细化控制。本专利技术通过严格限定热粗轧道次压下率，进一步还调控轧制速率、轧制温度等工艺参数，控制板材的热粗轧加工过程，改善了热粗轧板材的金属组织，细化了热粗轧板材晶粒，制备得到的6xxx铝合金板材沿TD方向（横向）均无漆刷线，表面质量优异。
[0016]2、Goss织构、Cube织构分区域调控。本专利技术分别针对铝合金板材边部、中部产生漆刷线原理的差异，通过调控热粗轧道次压下率，进一步还调控轧制速度、轧制温度等工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6xxx铝合金板材的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，所述铝合金板材的成分包括Si 0.4~1.5wt.%；Mg 0.2~1.0wt.%；Cu ≤0.3wt.%；Mn ≤0.2wt.%；Cr ≤0.2wt.%，Fe ≤0.3wt.%，余量为Al及不可避免的杂质，每种所述不可避免的杂质＜0.05wt.%，总杂质＜0.15wt.%；所述制备方法包括以下步骤：步骤S1，将所述6xxx铝合金板材的原料进行铸造，得到铸锭；步骤S2，将所述铸锭进行均匀化热处理，得到均匀化铸锭；步骤S3，将所述均匀化铸锭进行热粗轧，得到热粗轧板材，所述热粗轧包括至少n道次，其中，n为7~20，各道次压下率依次递增，第1道次压下率≤5%，第2道次压下率≥6%，第n
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2道次、第n
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1道次和第n道次压下率≥30%，平均道次压下率≥16%；步骤S4，将所述热粗轧板材依次进行热精轧、一次冷轧、中间退火、二次冷轧、连续退火和预时效处理，得到所述6xxx铝合金板材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，各道次轧制应变速率依次递增，第1道次轧制应变速率为0.5~0.9/s，第2道次轧制应变速率为0.6~1.0/s，第n
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2道次和第n
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1道次轧制应变速率≥10/s，第n道次轧制应变速率≥20/s。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铸锭的厚度为450~700mm，所述热粗轧板材的宽度w为0.8~3.0m，厚度t为20~35mm，所述热粗轧过程的总变形量≥95%。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将所述热粗轧板材的轧向定义为RD方向，横向定义为TD方向，同时垂直于所述RD方向和所述TD方向的法向定义为ND方向，所述热粗轧板材的垂直于所述TD方向的表面定义为TD面，所述热粗轧板材的垂直于所述RD方向的表面定义为RD面，所述热粗轧板材的垂直于所述ND方向的表面定义为ND...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贞山，赵经纬，潘琰峰，赵丕植，纪艳丽，史晓成，李秀磊，
申请(专利权)人：中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：