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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属合金,涉及一种降低al-mg-si-cu-mn铝合金屈强比的工艺方法。
技术介绍
0、技术背景
1、近年来,随着汽车行业不断发展,尤其是新能源汽车的异军突起,给人们的出行带来更多舒适的体验。然而新能源汽车还存在里程数不足等问题,制约着新能源汽车的发展,想要拥有更长的里程数,车辆轻量化必不可少。铝合金具有高比强度,良好的成形性,良好的耐腐蚀性和回收潜力,使其成为替代汽车中较重材料的理想候选者。其中可热处理的6000系铝合金由于其良好的成形性、表面质量和烤漆硬化性能被广泛应用于汽车车身。而al-mg-si-cu-mn合金常常作为车身用6000系铝合金的首选。
2、汽车防撞梁是车身前端结构的关键组成部分,要求合金具有较低的屈强比,用来吸收汽车发生碰撞时产生的能量。因此本专利技术基于al-mg-si-cu-mn合金,通过热轧工艺和冷轧工艺的结合,并在合适的温度下退火一定时间,设计出了能降低合金屈强比的方法,应用于汽车防撞梁等汽车前端结构。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种降低al-mg-si-cu-mn铝合金屈强比的工艺方法。
2、本专利技术中al-mg-si-cu-mn合金的各组成元素质量百分数范围如下:mg元素(0.70wt%-1.60wt%)、si元素(0.80wt%-1.40wt%)、cu元素(0.70wt%-1.60wt%)、mn元素(0.40wt%-0.60wt%)。其中添加少量的er、zr元素用于防止再结晶晶
3、为实现上述目的,工艺步骤如下:铸造→均匀化→热轧→固溶→冷轧→退火。
4、具体包括如下步骤:
5、(1)铸造:采用石墨坩埚熔炼和铁模铸造制备合金铸锭,所用原料为纯铝、纯镁和al-mn、al-cu、al-zr、al-si、al-er中间合金,其中纯镁在熔炼过程中容易发生烧损,因此多加入10%,纯镁在浇铸前10min加入;熔炼温度为780±10℃,到达熔炼温度后保温2h,然后用铁模浇铸,制备成合金;
6、(2)均匀化:根据合金的过烧温度点选择合适的均匀化温度,本专利技术中选用的材料均匀化温度为530-550℃,升温时间为1-5h,到达指定温度后保温8-14h,随炉冷却,冷却完成后将合金锯切并铣面,得到厚度为15±5mm的合金板;
7、(3)热轧:在450-550℃下热轧,每次的压下量为1-3mm,热轧阶段总压下率≥50%,总压下率为70%较好;
8、(4)固溶:热轧完成之后的热轧板在530-570℃下保温1-5h,水淬;
9、(5)冷轧:水淬之后的板材立刻开始冷轧,每次的压下量为1-3mm,冷轧阶段总压下率≤50%,总压下率为40%较好;
10、(6)退火:冷轧完成后在150-200℃下退火,退火时间根据材料成分而定。
11、本专利技术的优点在于,工艺操作简单,工艺步骤少,有利于减少生产时间,从而降低生产成本。
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1.一种降低Al-Mg-Si-Cu-Mn铝合金屈强比的工艺方法,具体步骤包括:
2.根据权利要求1所述的工艺方法,Al-Mg-Si-Cu-Mn合金的各组成元素质量百分数范围如下:Mg元素(0.70wt%-1.60wt%)、Si元素(0.80wt%-1.40wt%)、Cu元素(0.70wt%-1.60wt%)、Mn元素(0.40wt%-0.60wt%)。其中添加少量的Er、Zr元素用于防止再结晶晶粒长大,元素质量百分数范围如下:Er元素(0.05wt%-0.15wt%)、Zr元素(0.05wt%-0.15wt%)。
3.按照权利要求1或2所述的方法制备得到Al-Mg-Si-Cu-Mn铝合金。
4.按照权利要求1或2所述的方法制备得到的Al-Mg-Si-Cu-Mn铝合金应用于汽车防撞梁等汽车前端结构。
【技术特征摘要】
1.一种降低al-mg-si-cu-mn铝合金屈强比的工艺方法,具体步骤包括:
2.根据权利要求1所述的工艺方法,al-mg-si-cu-mn合金的各组成元素质量百分数范围如下:mg元素(0.70wt%-1.60wt%)、si元素(0.80wt%-1.40wt%)、cu元素(0.70wt%-1.60wt%)、mn元素(0.40wt%-0.60wt%)。其中添...
【专利技术属性】
技术研发人员:文胜平,李运涛,吴晓蓝,魏午,高坤元,黄晖,聂祚仁,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:
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