铝合金板及其生产工艺制造技术

技术编号:7861174 阅读:167 留言:0更新日期:2012-10-14 19:13
本发明专利技术涉及一种铝合金板的生产工艺,包括步骤:(1)将铝合金的铸锭进行均质化热处理,所述铝合金的铸锭含有:Mg:0.2~1.2质量%、Si:0.35~1.7质量%、Mn:0.01~1.0质量%、Cu:0.001~1.0质量%,余量是Al和不可避免的杂质,其中,固溶Si量:0.45~0.80质量%、固溶Mg量:0.2~0.60质量%,并且,固溶Si量/固溶Mg量:1.1~2;(2)冷却,进行再加热并进行热轧;(3)进行第一次矫直;(4)冷轧,使得板产品在厚度方向上减少0.2%-15%;(5)第二次矫直,得到铝合金成品。该工艺生产的铝合金板常温稳定性优异,残余应力小,适合用作机动车外板。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的
涉及铝合金板,特别是涉及烘烤、平直度、涂装硬化性和弯曲加工性(特别是平面折边加工性)优异,且常温稳定性(室温时效抑制)优异的Al-Mg-Si系铝合金板及其生产工艺
技术介绍
近年来,针对废气等造成的地球环境问题·,机动车等运输机械开始追求通过车体的轻量化来实现燃油效率的提高。因此,特别是针对机动车的车体,成形性和烘烤硬化性优异的更为轻量化的Al合金材的适应正在增加,并取一直以来所使用的钢材。其中,在机动车的车头罩、翼板、门、顶盖、行李箱盖等的板件结构体的外板和内板等的板件中,薄且具有高强度的Al合金板、Al-Mg-Si系的AA至JIS6000系(以下仅称为6000系)的Al合金板的使用受到研究。6000系Al合金板,基本上必须含有Si、Mg,因为具有优异的时效硬化能,所以在挤压成形和弯曲加工时因低屈服点化而确保了成形性,同时通过成形后的板件的涂装烘烤处理等比较低温的人工时效(硬化)处理的加工热而进行时效硬化以提高屈服点,从而具有能够确保必要的强度的BH性(烘烤硬化性bake hardening、人工时效硬化能、涂装烘烤硬化性)。另外,6000系Al合金板,与Mg等合金量多的其他5000系Al合金等相比,合金元素量少。因此,将这些6000系Al合金板的废料作为Al合金熔解材(熔解原料)再利用时,容易得到原来的6000系Al合金铸锭,循环性也优异。另一方面,机动车的外板众所周知,其制造是对铝合金板复合进行挤压成形中的拉伸成形和弯曲成形等的成形加工。例如,在车头罩和门等大型的外板中,通过拉伸等的挤压成形,成为作为外板的成品形状,接着,通过该外板边缘部的平面折边等的折边加工,与内板进行接合,成为板件结构体。这时,在6000系Al合金板中,有室温时效这一现象。特别是若经历大概3个月 6个月的室温时效,则由于屈服点的上升和原子的集合体的形成,会导致烘烤、涂装硬化性和弯曲加工性显著降低的问题。为了防止这种室温时效带来的材质的降低(提高常温稳定性),主要是原子集合体的控制,特别是控制Mg-Si原子集合体(在固溶和淬火处理后的室温放置中形成)被纷纷提出。例如,对于烘烤硬化性(BH性)来说,提出有控制固溶处理条件的冷却速度,着眼于差示热分析曲线的峰值高度(特愿2003-38004)。特开平10-219382号公报、特开2000-273567号公报中,记述了关于Mg-Si原子的集合体的抑制(Si/空位原子的集合体、GPI)。特开2003-27170号公报中记载了关于Si/空位原子的集合体的抑制,DSC的峰值。作为因室温时效造成的材质降低(常温稳定性的提高)的防止技术,以前提出的技术是通过固溶条件的模式控制,和复原处理(固溶化后的热处理)。在利用这种固溶条件的模式控制中,存在的问题点是带来生产性降低,在利用复原处理等的热处理的追加中存在的问题点是退火工序的追加,带来成本上升。CN 101225491A公开了一种常温稳定性优异的(室温时效造成的材质的降低难以发生)铝合金板,其含有Mg :0. 35 I. 0质量%、Si 0. 5 I. 5质量%、Mn :0. 01 I. 0质量%、Cu 0. oori. 0质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成Al-Mg-Si系铝合金板,其中,固溶Si量0. 55、. 80质量%、固溶Mg量0. 35-0. 60质量%,且固溶Si量/固溶Mg量I. I 2。该铝合金板由下述方法制造将铝合金的铸锭进行均质化热处理后先冷却,之后进行再加热并进行热轧后,不进行退火就进行冷轧。该方法生产的铝合金板具有优异的常温稳定性,但是该铝合金板材内部的残余应力较大,锯切时导致残余应力分布发生变化,容易引起铝合金板材翘曲,最终使得铝合金板材的不平度较差。因此,开发一种具有优异的常温稳定性,并且残余应力水平低的铝合金板的生产工艺是所属领域的技术难题
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的之一在于提供一种常温稳定性优异(难以发生因室温时效导致的材质的降低)并且残余应力水平低的铝合金板的生产工艺,所述生产工艺,包括以下步骤(I)将铝合金的铸锭进行均质化热处理,所述铝合金的铸锭含有Mg :0. 2 I. 2质量%、51 0. 35 I. 7 质量%、Mn :0. 01 I. 0 质量%、Cu :0. 001 I. 0 质量%,余量是 Al和不可避免的杂质,其中,固溶Si量0. 45 0. 80质量%、固溶Mg量0. 2 0. 60质量%,并且,固溶Si量/固溶Mg量1. I 2 ;(2)冷却,进行再加热并进行热轧;(3)进行第一次矫直;(4)冷轧,使得板产品在厚度方向上减少0. 2%_15%,从而形成基本均匀的厚向形变,降低铝合金板的内应力,轧制是用于减少板产品厚度的连续形变工艺;(5)第二次矫直,得到铝合金成品。优选地,步骤(I)所述招合金的铸锭中Si质量/Mg质量为I以上。优选地,步骤(I)所述不可避免的杂质含有Fe :1.0质量%以下、Cr :0. 3质量%以下、Zr :0. 2质量%以下、V :0. 3质量%以下、Ti :0. I质量%以下、Ag :0. 2质量%以下、Zn :1. 0质量%以下。优选地,步骤(I)所述铝合金的铸锭还含有Ti :0. 005 0.2质量%、或Ti 0. 005 0. 2 质量%和 B :0. 0001 0. 05 质量%。优选地,步骤(2)中所述热轧的粗轧的进入侧温度为350 520°C,例如351°C、352 °C >353 °C >360 °C >400 °C >450 °C >500 °C、510 °C、515 °C、518 °C、519 °C 等,粗轧的终止温度为 320 45(TC,例如321°C、322t、323t、33(rC、35(rC、40(rC、43(rC、44(rC、445t、448°C、449°C等,且粗轧时间为10分钟以下。本专利技术的目的之一在于提供一种铝合金板,所述铝合金板由本专利技术所述工艺生产。本专利技术的目的之一在于提供一种所述的铝合金板的用途。所述的铝合金板可用作机动车外板。本专利技术工艺制备的的铝合金板常温稳定性优异(室温时效导致的材质的降低难以发生),并且残余应力水平低。具体实施例方式所述常温稳定性是指因室温时效造成的材质的降低(强度上升导致的成形性和弯曲性的降低等)的发生难度。常温稳定性优异是室温时效导致的材质的降低难以发生。即,在室温下材质的时效变化少。关于室温时效的作用机理提出有各种说法,但是已知与Mg-Si系的纳米团簇的形成有关。如果研究常温稳定性优异的板的固溶、析出状态,特别是对固溶Si量和固溶Mg量 的平衡进行控制,则即使在长时间的常温保持后,强度上升仍可受到抑制,不会使其后的成形性、弯曲加工性和烘烤硬化性劣化。以下对本专利技术的Al合金板特别说明其数值限定理由。固溶Si量和固溶Mg量的范围关于6000系合金发生时效变化(室温保持中的强度上升)原因,在现在的学术解释中,室温时固溶在铝基体中的Mg、Si原子被认为是Mg-Si、Si-Si和Mg-Mg的纳米团簇形成的原因。当然固溶Mg量、固溶Si量越多这些现象越容易发生变化。因此,需要规定固溶量的上限。但是,另一方面,作为60本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金板的生产工艺,包括以下步骤 (1)将铝合金的铸锭进行均质化热处理,所述铝合金的铸锭含有Mg:0. 2 I. 2质量%、51 0. 35 I. 7 质量%、Mn :0.01 1.0 质量%、Cu 0. 001 1.0 质量%,余量是 Al和不可避免的杂质,其中,固溶Si量0. 45 0. 80质量%、固溶Mg量0. 2 0. 60质量%,并且,固溶Si量/固溶Mg量1. I 2 ; (2)冷却,进行再加热并进行热轧; (3)进行第一次矫直; (4)冷轧,使得板产品在厚度方向上减少0.2%-15% ; (5)第二次矫直,得到铝合金成品。2.如权利要求I所述的工艺,其特征在于,Si与Mg的质量比为Si量/Mg量为I以上; 优选地,所述不可避免的杂质含有Fe 1. 0质量%以下、Cr :0. 3质量%以下、Zr :0. 3质量%以下、V :0. 3质量%以下、Ti :0. I质量%以下、Ag :0. 2质量%以下、Zn :1. 0质量%以下。3.如权利要求I或2所述的工艺,其特征在于,所述铝合金的铸锭还含有Ti:0. 005 0. 2 质量%、或 Ti 0. 005 0. 2 质量%和 B 0. 0001 0....

【专利技术属性】
技术研发人员:叶伟炳
申请(专利权)人:东莞市闻誉实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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