调控合金析出相的工艺方法和铝合金板件技术

本申请提供一种调控合金析出相的工艺方法和铝合金板件，本申请的调控合金析出相的工艺方法，包括：提供合金板材料；将合金板材料进行固溶热处理，得到固溶态板件；将固溶态板件在预设模具内进行温度调节，得到温度调节后的固溶态板件；将温度调节后的固溶态板件在预设模具上进行温热成形，得到温热成形件；将温热成形件在预设模具内进行空冷淬火，得到淬火态的合金初始件；对合金初始件进行预时效处理，得到预时效态的合金中间件；对合金中间件进行时效处理，得到最终合金件。本申请不仅可以调控合金析出相，利用析出相的数量和尺寸对合金力学性能的影响，提高合金的强韧性，而且工艺流程短，节能省时，经济效益明显。经济效益明显。经济效益明显。

【技术实现步骤摘要】
调控合金析出相的工艺方法和铝合金板件


[0001]本申请涉及金属材料加工的
，具体而言，涉及一种调控合金析出相的工艺方法和铝合金板件。

技术介绍

[0002]随着汽车轻量化的需求愈发强烈，铝合金在高端乘用车和新能源汽车上的应用越来越广泛，当前主要是外覆盖件用的6000系和内板用5000系合金为主。在结构件上，7000系合金(Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu)有高强度的优势，已成为重要的发展方向。然而，因其在常温下塑性低、成形性差，利用传统的钢板冷冲压技术仅能成形出形状简单、变形量不大的铝合金零件，而形状复杂的只能采用分别冲压后再连接的方法实现，导致生产效率降低和成本增加。此外，对于Zn含量较高的高强铝合金成形件回弹较大，不易控制。目前，利用合金元素的添加和热处理工艺的优化对上述问题的缓解已达极限，汽车行业大批量生产的需求促使对冲压技术的改进成为必然。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种调控合金析出相的工艺方法和铝合金板件，用以提高合金的强韧性。
[0004]第一方面，本申请提供一种调控合金析出相的工艺方法，包括：
[0005]提供合金板材料；
[0006]将所述合金板材料进行固溶热处理，得到固溶态板件；
[0007]将固溶态板件在预设模具内进行温度调节，得到温度调节后的固溶态板件；
[0008]将所述温度调节后的固溶态板件在所述预设模具上进行温热成形，得到温热成形件；
[0009]将温热成形件在所述预设模具内进行空冷淬火，得到淬火态的合金初始件；
[0010]对所述合金初始件进行预时效处理，得到预时效态的合金中间件；
[0011]对所述合金中间件进行时效处理，得到最终合金件。
[0012]于一实施例中，所述的合金板材料为人工时效态、自然时效态或轧制态。
[0013]于一实施例中，所述固溶热处理的温度为470
‑
478℃。
[0014]于一实施例中，所述温热成形的温度为400
‑
440℃，应变速率为0.01
‑
0.1s
‑1。
[0015]于一实施例中，所述得到淬火态的合金初始件和所述对所述合金初始件进行预时效处理之间的时间间隔小于10min。
[0016]于一实施例中，所述预时效处理的温度为100
‑
120℃，所述预时效处理的时间为0.5
‑
1h。
[0017]于一实施例中，所述时效处理的温度为185
‑
200℃，所述时效处理的时间为0.5
‑
1.0h。
[0018]于一实施例中，所述合金板材料包括Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu合金；
[0019]其中，所述合金板材料的化学成分的重量比为Zn 7.8
‑
8.2％；Mg 2.0
‑
2.2％；Cu 2.1
‑
2.4％；Zr 0.08
‑
0.12％；Ti 0.06％；Sc 0.1
‑
0.3％；Fe＜0.10；Si＜0.10％；余量为Al。
[0020]第二方面，本申请提供一种铝合金板件，所述铝合金板件通过如前述实施方式任一项所述的调控合金析出相的工艺方法制备获得。
[0021]于一实施例中，所述铝合金板件的微观组织中η
’
相的含量大于或者等于70％。
[0022]本申请与现有技术相比的有益效果是：
[0023]本申请采用快速固溶和快速时效的工艺，不仅可以调控合金析出相，利用析出相的数量和尺寸对合金力学性能的影响，可以调控材料组织，提高合金的强韧性，而且工艺路线短流程、生产周期快，节能省时，经济效益明显。
[0024]具体地，当合金板材料包括Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu合金，由于Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu合金的析出系列一般为：SSSS
→
GP区
→
η
’
相
→
η相。GP区、η
’
相、η相和其他第二相的数量、分布和大小对合金的性能产生影响，其中η
’
相的多少对材料最终强韧性能具有重要作用。故本申请通过调控工艺获得更多η
’
相数量，使得获得最终合金件具有最佳性能。
[0025]本申请还结合了温热成形工艺，提供一种与传统时效工艺不同的工艺，既能满足汽车生产线高效率的需要，又能获得最佳显微组织结构，可提升材料性能，满足7000铝合金在汽车上的应用。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本申请一实施例示出的调控合金析出相的工艺方法的流程示意图。
[0028]图2为本申请一实施例提供的铝合金板件的晶粒组织模型图。
[0029]图3为本申请图2所示实施例提供的铝合金板件中析出相数量和半径的柱状图表。
[0030]图4为现有技术中提供的铝合金板件中析出相数量和半径的柱状图表。
[0031]图5为本申请和现有技术所提供铝合金板件的工程应力
‑
应变曲线对比图。
具体实施方式
[0032]术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0034]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0035]在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、
“
连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
[0036]下面将结合附图对本申请的技术方案进行清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，包括：提供合金板材料；将所述合金板材料进行固溶热处理，得到固溶态板件；将所述固溶态板件在预设模具内进行温度调节，得到温度调节后的固溶态板件；将所述温度调节后的固溶态板件在所述预设模具上进行温热成形，得到温热成形件；将温热成形件在所述预设模具内进行空冷淬火，得到淬火态的合金初始件；对所述合金初始件进行预时效处理，得到预时效态的合金中间件；对所述合金中间件进行时效处理，得到最终合金件。2.根据权利要求1所述的调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，所述合金板材料为人工时效态、自然时效态或轧制态。3.根据权利要求1所述的调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，所述固溶热处理的温度为470
‑
478℃。4.根据权利要求1所述的调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，所述温热成形的温度为400
‑
440℃，应变速率为0.01
‑
0.1s
‑1。5.根据权利要求1所述的调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，所述得到淬火态的合金初始件和所述对所述合金初始件进行预时效处理之间的时间间隔小于10min。6.根据权利要求1所述的调控合金析出相的工艺方法，其特征在于，所述预时效处理的温度为100

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海涛，张佼，邢辉，
申请(专利权)人：昆山晶微新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：