消除6系铝合金停放效应的方法及铝合金产品技术

本发明专利技术公开了消除6系铝合金停放效应的方法及铝合金产品，其中方法，包括如下步骤：S1：准备6系铝合金原料，并实施热挤压或热锻造；S2：对热变形后的材料以2℃/s～30℃/s的冷却速度冷却至60～130℃范围并保温。本发明专利技术通过优化6系铝合金的成型工艺，抑制了6系铝合金的自然停放效应，有效地改善了合金材料的加工成型性，并且还可以在结合后期的时效工艺，而有效改善产品的最终的强度等性能。效改善产品的最终的强度等性能。效改善产品的最终的强度等性能。

【技术实现步骤摘要】
消除6系铝合金停放效应的方法及铝合金产品


[0001]本专利技术是关于铝合金加工技术，特别是关于一种消除6系铝合金停放效应的方法及铝合金产品。

技术介绍

[0002]6系铝合金属于中等强度铝合金，具有一定的强度、优异的成型性能、焊接性能、耐腐蚀性能。以铝代钢成为实现汽车轻量化的主要方式之一。
[0003]6系铝合金为以Mg、Si为主要强化元素的可热处理型铝合金，其析出序列为：过饱和固溶体、Mg/Si溶质原子团簇
→
GP区
→
β"相
→
β
′→
相。析出相的类型、尺寸、形貌不同，对合金的强度影响很大，其中β"相为6系合金中的主要强化相，峰时效是合金中的强化相以β"相为主。6系铝合金型材传统工艺为铸造
‑
均匀化
‑
预热
‑
挤压
‑
在线淬火(风冷或水冷)
‑
自然停放(T4)
‑
或进行人工时效处理(T5/T6)。热变形后铝合金型材或锻件往往来不及立刻进行人工时效，在停放的过程中会发生自然时效，降低人工时效的强化效果。
[0004]目前几乎所有的6系铝合金型材均采用在线淬火的方式生产，为保证合金的强度需要一定的冷却强度，以确保获得过饱和固溶体，为后续的时效处理主要强化相β"相的析出做好组织准备。目前在线淬火系统主要包括风冷、水雾冷、水冷等方式，上述淬火介质的温度为室温空气、室温水等，冷却强度高。针对6系铝合金的型材和性能及应用特点，尤其薄壁型材，采用上述淬火方式可能会导致产品存在以下问题的至少之一：1)冷却强度大，型材发生淬火变形，成材率低；2)6系铝合金在供应到下游汽车行业使用时，通常为T4自然时效状态，汽车生产商需对型材进行弯曲，自然停放的过程中合金的强度迅速提高，从而导致弯曲过程中发生开裂或者回弹、变形不均匀等问题；3)车用铝合金组装完成后一般会进行烤漆处理，由于自然停放效应，使 6系合金经烤漆硬化后达不到其峰值强度。这些问题的存在会严重影响6系铝合金的应用性能。除型材外，6XXX系铝合金锻件同样存在相同的问题。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种消除6系铝合金停放效应的方法及铝合金产品，通过优化6系铝合金的成型工艺，有效地改善了合金材料的加工成型性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了消除6系铝合金停放效应的方法，包括如下步骤：S1：准备6系铝合金原料，并实施热挤压或锻造；S2：对挤压后型材立即以2℃/s～30℃/s的冷却速率冷却至60
‑
120℃的淬火介质进行淬火(为了满足即刻淬火的要求，淬火可以在挤压出口实施)，并保温。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S3中淬火介质为水或者淬火油。这里的淬火油及水即为本领域常用的淬火用油(如普通淬火油、高速淬火油、光亮淬火油、真空淬火油等均可行，可以选择如L
‑
ANl5油(10号机械油)、 L
‑
AN22油(20号机械油)、L
‑
AN46油(40号机
械油)和L
‑
ANl00油(50号机械油) 等)及淬火用水(如矿物质水、井水等均可行)。
[0009]本专利技术主要是通过在挤压出口使型材在2℃/s～30℃/s的冷却速率下冷却至60～130℃淬火并保温一定时间来实现，有利于提高材料的成形性，在材料生产结束到使用前存在一个时间窗口1～60d左右。后期可以在成型结束后选择进行时效处理以使材料达到峰值硬度。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S2中保温为在温度T下保温20s～15min，其中温度T为淬火介质的温度。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，还包括S3：保温处理后的型材在停放后进行人工时效处理。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S3中人工时效条件为T6条件180
ꢀ±
5℃保温5
‑
8h。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S3中停放为在自然停放1
‑
60天。优选的，S3中停放为在T4P+NA条件下停放1
‑
60天。T4P是指挤压结束后在 60～130介质中淬火并保温一定时间，该过程称为T4P处理；NA是指在经上述T4P处理后在再燃条件下进行停放：NA1～60天是用来模拟材料生产完成后运输、采购方使用周期差不多为1～2个月，该材料经过上述T4P处理后材料的强度在60天以为比较稳定且强度较低有利于采购方成型加工。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S1中还可以对6系铝合金原料进行均匀化处理，条件为：300
‑
360℃下恒温8
‑
12h后再在500
‑
600℃恒温6
‑
10h。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S1中热挤压为在470
‑
550℃对铸锭进行挤压。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S1中热挤压的挤压比为40
‑
50。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施方式中，S1中锻造的变形量为0.5～0.9。
[0018]在本专利技术的一个或多个实施方式中，铝合金产品，由如前述的消除6系铝合金停放效应的方法获得，可以为型材、铝制品以及原材料等。
[0019]如上技术方案换个角度来讲：作为一种优选，本专利技术的实施例提供了消除6系铝合金停放效应的方法，包括如下步骤：准备6系铝合金铸锭，并对其实施均匀化处理；均匀化后的铸锭实施热挤压/锻造；对挤压/锻造后型材以 2℃/s～30℃/s的冷却速率冷却至60
‑
130℃的淬火介质进行淬火，并保温。
[0020]作为一种优选，本专利技术的实施例提供了消除6系铝合金停放效应的方法，包括如下步骤：准备6系铝合金铸锭，并对其实施均匀化处理；均匀化后的铸锭实施热挤压/锻造；对挤压后型材以2℃/s～30℃/s冷却速率在60
‑
130℃的淬火介质进行淬火，并保温；保温处理后的型材在停放后进行人工时效处理即可。
[0021]在目前的淬火工艺下，6系铝合金型材/锻件在淬火过程如果冷速过快则会发生变形，尤其是薄壁型材/锻件，导致型材/锻件的成材率降低。此外，由于根据6系铝合金本身的特点可知，经淬火后合金基体处于过饱和状态，在自然停放过程中(发货给汽车生产商过程及生产商中停放)均会发生自然时效，随停放时间的延长合金中析出溶质原子团簇或细小的GP区，导致合金强度不断升高，从而导致型材的折弯性变差，甚至发生开裂。此外根据生产商本身的生产节奏，不同批次型材停放时间不同，这就导致批次间型材性能的稳定性差，导致弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除6系铝合金停放效应的方法，包括如下步骤：S1：准备6系铝合金原料，并实施热挤压或锻造；S2：对挤压后型材以2℃/s～30℃/s的冷却速度冷却至60～130℃范围并保温。2.如权利要求1所述的消除6系铝合金停放效应的方法，其特征在于，所述S2中淬火的冷却速度和淬火温度。3.如权利要求1所述的消除6系铝合金停放效应的方法，其特征在于，所述S2中保温为在温度T下保温20s～15min，其中温度T为淬火介质的温度。4.如权利要求1
‑
3任一所述的消除6系铝合金停放效应的方法，其特征在于，还包括S3：保温处理后的型材在停放后进行人工时效处理。5.如权利要求4所述的消除6系铝合金停放效应的方法，其特征在于，所述S3中人工时效条件为T6条件160
‑
210℃保温4
‑
10h。6.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦简，武华江，张瑶，刘方镇，于承斌，朱凯，长海博文，张波，
申请(专利权)人：魏桥轻量化苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：