一种汽车用铝合金差厚板及其制备方法技术

技术编号：40199380 阅读：12 留言：0更新日期：2024-01-27 00:03

一种汽车用铝合金差厚板及其制备方法，属于轧制技术领域。铝合金差厚板包括以下成分：Mg:0.65～0.70％，Si:0.70～0.85％，Mn:0.08～0.13％，Cu:0.09～0.12％，Ti:<0.02％，Zn:<0.01％，Cr:0.01～0.03％，Fe:0.15～0.21％，余量为Al。其制备方法为：采用T4P态铝合金等厚板材为原料，通过变厚度轧制后进行固溶处理，再进行预时效处理和自然时效处理；将自然时效后的铝合金差厚板进行预拉伸应变处理，最后加热保温模拟烤漆硬化过程。本发明专利技术制备的差厚板薄区和厚区力学性能差异小、烤漆硬化能力高、综合力学性能优良，可以用作汽车轻量化零部件的制造。本发明专利技术利用变厚度轧制和热处理方法获得铝合金差厚板的技术路线，具有生产效率高，生产成本低等优点，容易实现大批量工业生产。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧制，特别涉及一种汽车用铝合金差厚板及其制备方法。

技术介绍

1、变厚度轧制技术是继激光拼焊技术之后的又一种新材料加工技术，与激光拼焊相比，变厚度轧制所得的差厚板薄区和厚区之间是连续过渡的，能在实现节材减重的同时获得更好的成形性和更高的表面质量，在汽车轻量化中发挥更大作用。差厚板已经在国内外汽车轻量化零部件的制造中得到了应用，汽车上可用差厚板制作的汽车轻量化零部件有很多，包括b柱、防撞梁和前纵梁等，目前应用较多的是低合金钢差厚板和热成形差厚板。

2、汽车轻量化的要求使铝合金作为轻质材料在车身上的应用越来越受到青睐，铝合金应用于新能源汽车能够有效减轻车身重量，降低能耗并提升动力。目前铝合金在汽车车身和底盘中的应用呈增加趋势，相比于传统的钢板车身，轻质铝合金车身减重效果更加显著。如果能将变厚度轧制技术和铝合金结合起来，将推进汽车轻量化的进一步发展。理想的铝合金差厚板零件与等厚度的零件相比，重量减轻至少20-30％，同时材料利用率将超过60％，可以在汽车底盘组件、横梁、车门部件、座椅部件和车身部件上应用。目前，铝合金差厚板还未实现工业生产，因此，汽车用铝合金差厚板的研发及应用是一项具有特色的节能节材新技术，具有实际应用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种汽车用铝合金差厚板及其制备方法，通过变厚度轧制、固溶处理、预时效处理、自然时效处理、预拉伸应变和模拟烤漆硬化处理，获得了差厚板薄区和厚区力学性能差异小、烤漆硬化能力高、综合力学性能优良的铝合金差厚板。

2、本专利技术的一种汽车用铝合金差厚板的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1：变厚度轧制

4、原料为铝合金等厚板材(t4p态)，厚度为3.0mm，将所述原料在四辊冷轧机上进行单道次变厚度轧制，通过实时动态调整辊缝，将原料轧制成铝合金差厚板，所述铝合金差厚板的薄区和厚区的厚度分别为1.0mm和2.0mm，并带有过渡区；

5、步骤2：固溶处理

6、对所述铝合金差厚板进行固溶处理，得到固溶处理后的铝合金差厚板；

7、步骤3：预时效处理

8、对固溶处理后的铝合金差厚板进行预时效处理，得到预时效处理后的铝合金差厚板；

9、步骤4：自然时效处理

10、对预时效处理后的铝合金差厚板进行自然时效，所述自然时效是在室温下放置30天；

11、步骤5：预拉伸应变处理

12、将自然时效后的铝合金差厚板进行预拉伸应变处理，得到预拉伸应变处理后的铝合金差厚板；

13、步骤6：模拟烤漆硬化处理

14、将预拉伸应变处理后的铝合金差厚板进行模拟烤漆硬化处理，得到汽车用铝合金差厚板。

15、进一步地，步骤1所述的原料按质量百分比记，包括以下成分：mg:0.65～0.70％，si:0.70～0.85％，mn:0.08～0.13％，cu:0.09～0.12％，ti:≤0.02％，zn:≤0.01％，cr:0.01～0.03％，fe:0.15～0.21％，余量为al。

16、进一步地，步骤1所述的铝合金差厚板的薄区和厚区的差厚比为1:2，过渡区曲线为直线主导型过渡。

17、进一步地，步骤2所述的固溶温度为530～550℃，固溶时间为5～20min。

18、进一步地，步骤3所述的预时效温度为110～130℃，预时效时间为5～15min。

19、进一步地，步骤5所述的预拉伸应变处理的应变量为2％。

20、进一步地，步骤6所述的模拟烤漆工艺为160～190℃加热保温25～35min。

21、一种汽车用铝合金差厚板，采用上述方法制得，所述汽车用铝合金差厚板的抗拉强度为295mpa～305mpa，屈服强度为196mpa～205mpa，断后伸长率为26％～30％，烤漆硬化值(bh值)为96mpa～106mpa。

22、本专利技术的有益效果：

23、本专利技术的目的在于制备了一种汽车用铝合金差厚板，其薄区和厚区的抗拉强度为295mpa～305mpa，屈服强度为196mpa～205mpa，断后伸长率为26％～30％，薄区和厚区的烤漆硬化值(bh值)为96mpa～106mpa。本专利技术制备的差厚板薄区和厚区力学性能差异小、烤漆硬化能力高、综合力学性能优良。可以用作汽车轻量化零部件制造的原料，能够极大程度地减轻汽车零部件结构重量，得到节能减排的良好效果。本专利技术的方法利用变厚度轧制和热处理方法获得铝合金差厚板的技术路线，具有生产效率高，生产成本低等优点，容易实现大批量工业生产。

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【技术保护点】

1.一种汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤1所述的原料按质量百分比记，包括以下成分：Mg:0.65～0.70％，Si:0.70～0.85％，Mn:0.08～0.13％，Cu:0.09～0.12％，Ti:≤0.02％，Zn:≤0.01％，Cr:0.01～0.03％，Fe:0.15～0.21％，余量为Al。

3.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤1所述的铝合金差厚板的薄区和厚区的差厚比为1:2，过渡区曲线为直线主导型过渡。

4.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤2所述的固溶温度为530～550℃，固溶时间为5～20min。

5.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤3所述的预时效温度为110～130℃，预时效时间为5～15min。

6.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤5所述的预拉伸应变处理的应变量为2％。p>

7.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤6所述的模拟烤漆工艺为160～190℃加热保温25～35min。

8.一种汽车用铝合金差厚板，采用权利要求1-7任一项方法制得，所述汽车用铝合金差厚

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【技术特征摘要】

1.一种汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的汽车用铝合金差厚板的制备方法，其特征在于，步骤1所述的原料按质量百分比记，包括以下成分：mg:0.65～0.70％，si:0.70～0.85％，mn:0.08～0.13％，cu:0.09～0.12％，ti:≤0.02％，zn:≤0.01％，cr:0.01～0.03％，fe:0.15～0.21％，余量为al。

4.根据权利要求1所述的汽车用铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：支颖，胡贤磊，刘相华，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：

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