[發(fā)明專利]一種6000系鋁合金的熱處理方法及其應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611206310.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108239732B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 閆麗珍;張永安;熊柏青;李志輝;李錫武;劉紅偉;黃樹暉;閆宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 有研工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C22F1/043
• 分類號: C22F1/043;C22F1/047;C22F1/05
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本發(fā)明涉及一種6000系鋁合金的熱處理方法及其應用，屬于鋁合金熱處理技術(shù)領域。該方法包括在熱軋之后、冷軋之前進行退火處理，將6000系鋁合金由室溫升至溫度T₁進行保溫處理，保溫時間為t₁，隨后由溫度T₁冷卻至室溫；在冷軋道次間將6000系鋁合金由室溫升至溫度T₂進行保溫處理，保溫時間為t₂，隨后由溫度T₂冷卻至室溫；其中，350℃≤T₁≤T₂≤500℃，0.5h≤t₁＝t₂≤5h，退火處理和保溫處理均在熱處理加熱爐中進行。本發(fā)明在保持6000系鋁合金板材力學性能的同時，明顯改善了6000系鋁合金板材的表面質(zhì)量，消除了6000系鋁合金板材的表面缺陷，這對擴大鋁合金車身板的應用范圍具有重要意義。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種6000系(Al-Mg-Si系)鋁合金的熱處理方法及其應用，特別涉及一種適用于改善6000系鋁合金車身板表面缺陷的中間退火熱處理方法及其應用，屬于鋁合金熱處理技術(shù)領域。

背景技術(shù)

節(jié)能減排是汽車工業(yè)永恒的發(fā)展主題，當前，各國政府相繼頒布了節(jié)能減排的法律法規(guī)、CO₂和有害氣體及顆粒排放的目標值。為了滿足這一目標，汽車制造商們紛紛將目光轉(zhuǎn)向了汽車輕量化。鋁合金具有輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕、比強度高、抗沖擊性能好、易表面著色和可回收利用等特點，成為當前應用于汽車行業(yè)的主要輕量化材料之一。汽車車身約占汽車總重的30％以上，若采用鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼板可使車身減重40％～50％，輕量化效果顯著。在所有車用鋁合金材料中，6000系鋁合金因具有優(yōu)良的綜合性能，已成為汽車車身用鋁合金的主要發(fā)展趨勢。

6000系鋁合金是典型的可熱處理強化的變形鋁合金，用于汽車車身板，需在鋁加工廠完成熔鑄、扒皮、均勻化熱處理、熱軋、中間退火、冷軋、固溶和預時效處理、鋸切和清洗等，然后進行出廠檢測，通過檢測的板材經(jīng)包裝、運輸?shù)竭_汽車制造廠，在汽車制造廠對板材進行沖壓成形及后續(xù)的涂裝烤漆等處理。在沖壓成形過程中，6000系鋁合金板材易出現(xiàn)一種名為“roping”表面缺陷，這種表面缺陷一般沿板材的軋制方向(Rolling Direction,RD)分布，肉眼可見，圖1所示為6000系鋁合金板材表面缺陷示意圖，且后續(xù)的涂裝烤漆處理也不能完全掩蓋這種缺陷，這導致汽車車身板不能滿足汽車外板對美觀性能的要求，影響了6000系鋁合金板材的廣泛應用。

6000系鋁合金表面缺陷的產(chǎn)生與織構(gòu)有很大關系，織構(gòu)的產(chǎn)生不僅與軋制變形過程相關，還與熱處理工藝緊密相連。其中，熱軋與冷軋間的中間退火作為一道必不可少的熱處理工藝過程，其作用是減少或消除變形過程中儲存的能量，避免這部分能量粗化晶粒和析出相；另一作用是通過中間退火形成晶粒取向隨機分布的組織，來減少或消除板材的表面缺陷。中間退火工藝受合金成分的影響較大，當合金成分不同時，中間退火工藝也應進行適當調(diào)整，若中間退火工藝控制不當或不適宜，形成的晶粒具有明顯的取向或者尺寸不均勻，則后續(xù)沖壓形成過程中很有可能出現(xiàn)表面缺陷，從而影響板材的正常使用。

因此，如何根據(jù)合金特點，對合金進行適宜的中間退火處理，實現(xiàn)對合金板材晶粒形貌、尺寸和取向的精確調(diào)控，以改善板材組織和表面質(zhì)量至關重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有6000系鋁合金制備方法的不足，針對目前6000系鋁合金車身板呈現(xiàn)出的合金體系更加復雜的技術(shù)特點，研發(fā)一種適用于復雜合金體系的中間退火熱處理工藝，在改善合金組織形貌、提高烤漆硬化屈服強度增量的同時，改善板材的表面質(zhì)量。

上述發(fā)明目的可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：