無漆刷線6xxx系鋁合金車身板的短流程制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車車身用鋁合金板材的制造方法，具體涉及一種汽車車身用 6XXX系合金板材的短流程制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，能源、環(huán)保、安全是當(dāng)今世界汽車工業(yè)面臨的三大課題，汽車輕量化是降低 能耗、提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性、減少環(huán)境污染的有效途徑。鋁及其合金由于具有比強(qiáng)度和比剛 度高、抗沖擊性能良好、加工成形性優(yōu)異以及極高的再回收率等一系列優(yōu)良特性，成為汽車 輕量化最理想的材料。
[0003] 用于汽車車身板的鋁合金主要有5XXX系和6XXX系合金，對(duì)于表面質(zhì)量要求高、形 狀簡(jiǎn)單的汽車覆蓋件，常使用6XXX系合金材料。作為汽車覆蓋件材料，其表面質(zhì)量至關(guān)重 要。6XXX系合金板材制造過程中由于加工工藝不當(dāng)，板材沿平行于軋制方向易出現(xiàn)呈帶狀 分布的立方取向或高斯取向晶粒，在后續(xù)沖制成形過程中由于不同取向帶的變形不一致， 引起板材表面出現(xiàn)有規(guī)律的隆起和凹陷，形成漆刷線，影響汽車外觀。目前，避免出現(xiàn)漆刷 線缺陷的最常用方法是在板材制備流程中增加中間退火過程，即常規(guī)板材制備工序包括： 合金熔煉、鑄造、均勻化、熱軋、冷軋、中間退火、冷軋、固溶處理和預(yù)時(shí)效處理。顯然，中間退 火過程的引入不僅延長(zhǎng)了板材生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率，同時(shí)還增加了能耗，提高了板材生 產(chǎn)成本。
[0004] 專利CN02807312. 6公開了一種成型性及涂敷燒結(jié)（烤漆）硬化性優(yōu)良的鋁合金 板及其制造方法，以Mg及Si為主要成分的6000系合金鑄錠經(jīng)450°C以上的溫度進(jìn)行均勻 化后，再以l〇〇°C/h速度降至350?500°C溫度進(jìn)行熱軋，經(jīng)熱軋后，直接冷軋至成品板厚 度，進(jìn)行固溶處理。采用該專利制造的合金板材具有良好的成型性和烤漆硬化性能，但其表 面質(zhì)量如漆刷線等特征不明。
[0005] 專利CN200710199495. 5公開了一種室溫穩(wěn)定性能優(yōu)異的鋁合金板及其制造方 法，合金含有Si:0? 5 ?1. 5%、Mg:0? 35 ?1. 0%、Mn:0? 01 ?1. 0%、Cu:0? 001 ?1. 0%， 其中固溶Si量：0. 55?0. 80%，固溶Mg量：0. 35?0. 60%，并且固溶Si量/固溶Mg量： 1. 1?2。合金鑄錠經(jīng)均勻化后先冷卻，之后再加熱進(jìn)行熱軋，控制熱粗軋入口溫度490? 380°C，出軋出口溫度430?350°C，熱軋后不進(jìn)行中間退火直接冷軋?jiān)龠M(jìn)行后續(xù)的固溶處 理和預(yù)時(shí)效，采用該專利制造的合金板材具有優(yōu)異的室溫穩(wěn)定性能，但其表面質(zhì)量如漆刷 線等特征不明。另外，該專利通過對(duì)合金中Mg、Si固溶量和鋁合金熱粗軋工藝參數(shù)控制，實(shí) 現(xiàn)板材的短流程（無中間退火）制備，也即對(duì)合金中固溶元素含量的要求是該專利實(shí)現(xiàn)的 前提。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，對(duì)于一般的6XXX系合金，提出一種不采用 中間退火的短流程工藝制備表面無漆刷線的6XXX系鋁合金車身板的方法。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種無漆刷線6XXX系鋁合金車身板的短流程制備方法，包 括以下步驟：
[0008] ①將純鋁、各種中間合金按配比進(jìn)行熔化，熔體經(jīng)精煉處理后利用半連鑄設(shè)備鑄 造出鑄錠；
[0009] ②將鑄錠進(jìn)行切頭和銑面后放入熱處理爐中進(jìn)行均勻化處理；
[0010] ③完成均勻化處理后的鑄錠冷卻至開軋溫度，保溫1?l〇h后開始熱軋，乳制過程 中控制熱精軋出口溫度為320?360°C，熱精軋最后一道次應(yīng)變速率超過40s'熱精軋總壓 下率超過77% ;
[0011] ④待熱軋板收卷后冷卻至室溫，直接冷軋成成品板厚度，冷軋過程中控制冷軋壓 下率為30?70% ;
[0012] ⑤將④中得到的冷軋板材經(jīng)固溶、水淬處理后進(jìn)行預(yù)時(shí)效處理即可獲得成品板 材。
[0013] 進(jìn)一步地，步驟①中所述中間合金各組分及其質(zhì)量百分比為：Si:0. 5?1. 5wt%、 Mg:0? 25?0? 6wt%、Fe< 0? 3wt%、Mn< 0? 2wt%，余量為A1及正常雜質(zhì)，且，雜質(zhì)總量低 于0. 15wt%，每種雜質(zhì)元素含量低于0. 05wt%。所述步驟②中均勻化處理溫度需保證在 500°C以上，保溫時(shí)間為5h以上。
[0014] 優(yōu)選地，步驟③中所述熱軋是由可逆式的熱粗軋機(jī)和連續(xù)式的精軋機(jī)構(gòu)成的熱軋 線。
[0015] 優(yōu)選地，步驟④中所述熱軋板收卷后冷卻至室溫的速度不超過20°C/h，所述冷軋 成品板厚度為〇? 5?2. 5mm〇
[0016]優(yōu)選地，步驟⑤中所述冷軋板材固溶處理溫度為500?560°C，保溫時(shí)間為15s? 30min;預(yù)時(shí)效處理溫度為60?100°C，保溫時(shí)間為2?10h。
[0017] 本發(fā)明的效果主要體現(xiàn)在：（1)本發(fā)明采用短流程工藝制備6XXX系鋁合金板材， 不僅縮短了板材生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還減少了能耗，降低板材生產(chǎn)成本；（2)本 發(fā)明對(duì)自退火熱軋板進(jìn)行冷軋，控制冷軋壓下率為30?70%，消除了零件表面產(chǎn)生的橘皮 效應(yīng)及漆刷線缺陷；（3)本發(fā)明通過控制熱軋工藝參數(shù)使6XXX系鋁合金經(jīng)熱軋及隨后的冷 卻過程中發(fā)生自退火，同時(shí)對(duì)冷軋壓下率進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)無漆刷線6XXX系鋁合金車身 板的短流程制備。
【附圖說明】
[0018] 圖1為經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例1制備的鋁合金板材表面漆刷線效果圖；
[0019] 圖2為經(jīng)本發(fā)明實(shí)施例2制備的鋁合金板材表面漆刷線效果圖；
[0020] 圖3為經(jīng)本發(fā)明比較例6制備的鋁合金板材表面漆刷線效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明發(fā)明人在車身用6XXX系鋁合金板材開發(fā)過程中，探索通過熱軋工藝參數(shù) 的調(diào)整，使6XXX系鋁合金在經(jīng)熱軋及隨后的冷卻過程中發(fā)生自退火，省去中間退火過程， 同時(shí)對(duì)冷軋壓下率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)板材的無漆刷線。
[0022] 由此，本發(fā)明提供了一種不采用中間退火的短流程工藝制備表面無漆刷線6XXX 系鋁合金車身板的方法，包括以下步驟：
[0023] 首先將純鋁、各種中間合金按配比（Si:0.5?1.5wt% ;Mg:0.25?0.6wt% ; Fe< 0. 3wt%;Mn< 0. 2wt% ;余量為A1及正常雜質(zhì)，雜質(zhì)總量低于0. 15wt%，且，每種雜 質(zhì)元素含量低于〇. 〇5wt% )進(jìn)行熔化，熔體經(jīng)精煉處理后利用半連鑄設(shè)備鑄造出鑄錠。
[0024] 將上述鑄錠進(jìn)行切頭和銑面后放入熱處理爐中進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理溫度 需保證在500°C以上，保溫時(shí)間為5h以上。完成均勻化處理后的鑄錠冷卻至開軋溫度保溫 1?10h后開始熱軋；為了量產(chǎn)化，熱軋優(yōu)選由可逆式的熱粗軋機(jī)和連續(xù)式的精軋機(jī)構(gòu)成的 熱軋線，該熱軋線通常由1臺(tái)可逆式的粗軋機(jī)和3?5臺(tái)連續(xù)式精軋機(jī)構(gòu)成。熱軋開軋溫 度為450?550°C，乳制過程中控制熱精軋出口溫度為32