[發明專利]一種6009鋁合金板材的制備方法有效

申請號：	201611006541.0	申請日：	2016-11-16
公開（公告）號：	CN106521377B	公開（公告）日：	2018-04-06
發明（設計）人：	田妮;王光東;張澤宇;許圓;賈存發;趙剛	申請（專利權）人：	東北大學
主分類號：	C22F1/043	分類號：	C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05;C22F1/04
代理公司：	沈陽東大知識產權代理有限公司21109	代理人：	劉曉嵐
地址：	110819 遼寧***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 6009 鋁合金板材制備方法
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【說明書】：

技術領域：

本發明屬于鋁合金技術領域，具體涉及一種6009鋁合金板材的制備方法。

背景技術：

由于汽車車身占整車重量的30％左右，采用鋁合金替代鋼板制造車身可使車身減重50％以上，明顯降低整車的重量；承受同樣的沖擊，鋁板比鋼板多吸收50％的沖擊能，增加了乘員的安全性。再則鋁車身在使用過程中基本不銹蝕，有極高的回收率，是理想的可循環使用的環境友好材料，因此汽車車身鋁化的迫切性和重要性是不言而喻的。可熱處理強化的6xxx鋁合金板材由于具有高的比強度、良好的成形性及烘烤硬化能力、抗蝕易回收等特點已經成為首選的輕質汽車車身板材料。過去曾用于生產汽車車身的鋁板種類主要有6009-T4P、6010-T4P、6111-T4P、6016-T4P、6022-T4P等。其中，歐洲和日本青睞于使用合金元素含量較低的6009鋁合金板材，其烤漆后的強度較低，但成形性非常好且沖壓時不會出現呂德斯帶。然而，目前鋁合金車身板材料成本是傳統車身板材料-鋼板的3～4倍，這嚴重阻礙了汽車車身鋁化的進程。因此，降低6009鋁合金車身板的生產成本勢在必行。

目前汽車車身用6009鋁合金板材的傳統加工工藝通常都是通過半連續鑄造(Direct Chill Casting，DC鑄造)方法制備合金鑄錠，然后進行均勻化處理以消除鑄錠枝晶偏析促進元素擴散均勻并改善熱加工性能。6009鋁合金鑄錠均勻化處理溫度一般都超過530℃，保溫時間超過12h，不僅費時耗能，嚴重降低了生產效率且顯著提高生產成本，值得注意的是，高溫均勻化處理會使合金中主要含AlFeMnSi的過剩結晶相球化、粗化并沿著枝晶邊界分布，有可能會降低后續板材的沖壓成形性。因此，針對汽車車身用6009鋁合金，開發出6009鋁合金車身板材短流線生產工藝以縮短生產流線，節約能源，提高生產效率，顯著降低其生產成本，并同時保證其板材具有良好的沖壓成形性及烘烤硬化性的研究工作具有很強的實際應用價值。

發明內容：

本發明的目的是提供一種6009鋁合金板材的制備方法，該制備方法不經高溫均勻化處理，只需經過低溫短時預熱處理以調控含Mn、Cr、Ti彌散相粒子的析出，隨后進行熱軋、退火處理后再冷軋、固溶水淬后預時效處理即可滿足汽車車身構件深沖性能及烘烤硬化性能要求，該方法能夠縮短6009鋁合金汽車車身板生產流程、節約能源、大幅度降低生產成本。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種6009鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟：

(1)鑄錠制備：制備6009鋁合金鑄錠；

(2)加熱：將6009鋁合金鑄錠，加熱至280～380℃，保溫4～8h，再升溫至420～460℃，保溫2～4h；

(3)熱軋：對保溫后6009鋁合金鑄錠，進行熱軋，制得熱軋板；其中，熱軋板厚度為3～6mm；

(4)中間退火：將熱軋板加熱至420～440℃，保溫1～2h后，爐冷至室溫，獲得退火態軋板；

(5)冷軋：將退火態軋板，進行冷軋，制得冷軋板；其中，冷軋板厚度為0.8～1.2mm；

(6)固溶處理：對冷軋板進行固溶處理，形成固溶處理后軋板；其中，固溶處理的加熱溫度為535～550℃，保溫時間為10～15min，冷卻方式為水淬至室溫；

(7)室溫放置：對固溶處理后軋板室溫放置5～30min；

(8)預時效處理：對室溫放置后軋板，進行預時效處理，形成預時效處理后軋板；其中，預時效處理溫度為160～190℃，預時效處理時間為5～10min，冷卻方式為空冷至室溫；

(9)室溫放置：對預時效處理后軋板，進行室溫放置4周以上，即為T4P態，制得6009鋁合金板材。

所述的步驟(1)中，6009鋁合金鑄錠含有的成分及其質量百分比為：Si：0.60～1.00％，Mg：0.40～0.80％，Mn：0.20～0.80％，Cu：0.15～0.60％，Fe≤0.50％，Zn≤0.25％，Cr≤0.10％，Ti≤0.10％，雜質元素≤0.15％，余量為Al。