專利名稱：汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種6022、6016等低銅汽車變形鋁合金板材的處理技術(shù)，尤其是一種為保證汽車變形鋁合金板材的成形性和烘烤硬化性而進(jìn)行的預(yù)處理工藝。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車的產(chǎn)量增加和保有量增多，在給人們出行帶來(lái)方便的同時(shí)，也產(chǎn)生了排放、燃油能源消耗和安全三大問(wèn)題，尤其是汽車尾氣排放，溫室氣體的增加，給京都議定書的承諾帶來(lái)很大的困難。世界各國(guó)政府均對(duì)汽車的節(jié)能減排和安全問(wèn)題十分重視，并制訂了相關(guān)的法規(guī)，以降低汽車燃油消耗和排放，并提搞汽車的安全性，如燃油消耗法，排放法規(guī)以及碰撞安全法規(guī)等。 一系列的實(shí)驗(yàn)證明，汽車每減重10%，油耗下降6-8%，排放降低4-6%，每減少1升油耗，可使C02排放降低2-2. 5kg，可見(jiàn)汽車輕量化是節(jié)能減排的重要而有效的手段。輕量化不能影響汽車安全，只有合理的采用各類輕量化、高強(qiáng)度材料才能保證汽車減重而不能影響它的安全。鋁合金的比重約為2.7g/cm3，為鋼鐵的30%左右，應(yīng)用鋁合金是重要的減重方法；因此，近年來(lái)鋁合金在汽車上的應(yīng)用迅速增加，據(jù)歐洲鋁協(xié)的報(bào)告，每應(yīng)用lkg的鋁合金可使轎車壽命周期降低排放C0222kg，在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)上大量應(yīng)用鋁合金鑄件，出現(xiàn)了鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)，美鋁公司更是開(kāi)發(fā)了全鋁轎車Audi A8;鋁合金在汽車上應(yīng)用的另一形式為變形鋁合金板材，制作汽車的外覆蓋件沖壓件，如發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋板，不但可以減重50%，而且還有助于對(duì)撞擊行人時(shí)，對(duì)行人頭部進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)，鋁合金的導(dǎo)熱性能好，還有利于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度。但外覆蓋件沖壓件尤其是制作車身外板的沖壓件，要求有好的成形性，即低的初始屈服應(yīng)力；高的抗凹性，即具有較高的抗靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷作用產(chǎn)生凹痕的抗力；為滿足這一性能要求，變形鋁合金板材應(yīng)具有高的烘烤硬化性，以便在油漆烘烤時(shí)有效提高抗凹性。
顯然只有6000系可熱處理變形鋁合金才具備上述性能，但目前這類
3高性能鋁合金板材國(guó)內(nèi)還不能生產(chǎn)。東北大學(xué)的田妮等曾申報(bào)了改善6111鋁合金車板成形性和烘烤硬化性的預(yù)處理工藝，但6111是相對(duì)高強(qiáng)
度鋁合金，翻邊延性較差，難以全部滿足汽車板的成形性要求；土耳其的學(xué)者Yucel Birol研究了 6016合金固溶淬火后10分鐘內(nèi)進(jìn)行60-20CTC2-30min預(yù)熱處理，發(fā)現(xiàn)固溶處理后只有在140-18(TC時(shí)效10分鐘才能得到合理的成形性和烘烤硬化性，但固溶后到時(shí)效的時(shí)間太短，而工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)有困難；日本神戶公司曾系統(tǒng)的研究了 6k21的時(shí)效和烘烤硬化性，經(jīng)適當(dāng)成分調(diào)整的6016，其相關(guān)性能可以滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝，針對(duì)6022、 6016等低銅汽車變形鋁合金板材進(jìn)行預(yù)處理，改善其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率，改善鋁合金板材成形性、抗時(shí)效穩(wěn)定性及烘烤硬化性。
本發(fā)明針對(duì)的鋁合金板材的合金成分的質(zhì)量百分比(％)為Si0.8—1.5， Fe 0.05—0.20， Cu 0.01—0.10， Mn 0.02—0.10， Mg 0.5—0.10，Cr《0.1， Zn《0.15， Ti 0.1， Al余量。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用了如下技術(shù)方案: 一種汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝，其特征在于將鋁合金板材放入固溶處理爐中，在520°C-55(rC溫度下固溶加熱保溫30分鐘后，淬入5-10%的聚醚水溶性介質(zhì)中，冷卻后室溫停留2-3天，將其放入時(shí)效處理爐中，在140-170'C溫度下時(shí)效處理10-15分鐘。
按本發(fā)明提供的汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝，工藝簡(jiǎn)單，采用水溶性淬火介質(zhì)，冷速可調(diào)，從而優(yōu)化了固溶工藝，進(jìn)行預(yù)時(shí)效處理，雖然對(duì)鋁板生產(chǎn)廠家增家了生產(chǎn)工序，但采用低溫時(shí)效且所用時(shí)間短，不會(huì)增加生產(chǎn)成本，但是改善了屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率，從而改善鋁合金板材成形性、抗時(shí)效穩(wěn)定性及烘烤硬化性，可以在現(xiàn)有的油漆線上達(dá)到滿意的烘烤硬化效果，提高產(chǎn)品的沖壓成品率，降低沖壓成本，促進(jìn)鋁板在汽車輕量化中的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例中采用的6022鋁合金板材的合金成分質(zhì)量百分比(^)為Si 1. 10，F(xiàn)e 0. 08，Cu0.06，Mn0. 10，Mg 0.60， Cr 0.13， Zn 0.10， Ti 0.11， Al余量。
4實(shí)施例1
6022的0.9mm的冷軋板，在硝鹽爐中520。C溫度下固溶加熱保溫30min，淬入5%的聚醚水溶性淬火介質(zhì)中，冷卻后室溫時(shí)效2天，在時(shí)效處理爐中16(TC時(shí)效處理10min。該板經(jīng)室溫放置3個(gè)月檢測(cè)，其性能為屈服強(qiáng)度o y 130MPa，抗垃強(qiáng)度。b 230MPa，延伸率6528%，拉伸應(yīng)變2%，折邊180°折邊良好。拉伸應(yīng)變2%，在烘箱中175"CX20min烘烤硬化后，檢測(cè)其性能為Oy210MPa， Ob 280MPa， 180。折邊斷裂。
實(shí)施例2
6022的0.9mm的冷軋板，在硝鹽爐中53CTC溫度下固溶加熱保溫30min，淬入7%的聚醚水溶性淬火介質(zhì)中，冷卻后室溫時(shí)效3天，時(shí)效處理爐中15(TC時(shí)效處理10min。室溫放置3個(gè)月，經(jīng)檢測(cè)其性能為oy125MPa， Ob225MPa， S s 28%，拉伸應(yīng)變2%， 180°折邊良好。室溫放置4-5個(gè)月，Oyl45MPa， o b 285MPa， S s 28%，拉伸應(yīng)變2%，折邊180°折邊良好。拉伸應(yīng)變2%，在175。CX30min烘烤后，oy215MPa， o h 280MPa，180°折邊開(kāi)裂。
6022的0.9mm的冷軋板，在硝鹽爐中55(TC溫度下固溶加熱保溫30min，淬入10%的聚醚水溶性淬火介質(zhì)中，冷卻后室溫時(shí)效2天，時(shí)效處理爐中14(TC時(shí)效處理15min。室溫放置3個(gè)月，經(jīng)檢測(cè)其性能為oy120MPa， 。b210MPa， S s 29%,拉伸應(yīng)變2%， 180。折邊良好。拉伸應(yīng)變2%， 175。CX15min烘烤箱中烘烤后，其性能為o y 190MPa， o b 260MPa，Ss 29%， 180°折邊斷裂。
權(quán)利要求
1、一種汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝，其特征在于將鋁合金板材放入固溶處理爐中，在520℃-550℃溫度下固溶加熱保溫30分鐘后，淬入5-10％的聚醚水溶性介質(zhì)中，冷卻后室溫停留2-3天，將其放入時(shí)效處理爐中，在140-170℃溫度下時(shí)效處理10-15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及6022、6016等低銅汽車變形鋁合金板材的處理技術(shù)，尤其是一種為保證汽車變形鋁合金板材的烘烤硬化性和成形性而進(jìn)行的預(yù)處理工藝。汽車變形鋁合金板材的預(yù)處理工藝，其特征在于將鋁合金板材放入固溶處理爐中，在520℃-550℃溫度下固溶加熱保溫30分鐘后，淬入5-10％的聚醚水溶性介質(zhì)中，冷卻后室溫停留2-3天，將其放入時(shí)效處理爐中，在140-170℃溫度下時(shí)效處理10-15分鐘。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，改善了鋁合金板材屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及延伸率，從而改善鋁合金板材成形性、抗時(shí)效穩(wěn)定性及烘烤硬化性，可以在現(xiàn)有的油漆線上達(dá)到滿意的烘烤硬化效果，提高產(chǎn)品沖壓的成品率，降低沖壓成本，促進(jìn)鋁板在汽車輕量化中的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101476094SQ20091010313
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者李志剛, 畢祥玉, 游江海, 路洪洲, 馬鳴圖 申請(qǐng)人:馬鳴圖;游江海;路洪洲;畢祥玉;李志剛