[发明专利]一种用于交通型材的铝合金淬火工艺

说明书

【技术领域】

本发明属于铝合金淬火技术领域，具体涉及一种用于交通型材的铝合金淬火工艺。

【背景技术】

汽车轻量化是汽车的发展方向之一，而汽车的铝合金化则是轻量化的重要手段。近年来，汽车车身铝合金板的开发一直是国内外研究的重点，其主要集中在2xxx系、5xxx系和6xxx系三大系列。6xxx系铝合金相对于5xxx系铝合金，具有更高的烘烤硬化性能及抗冲击性能；低Cu的6xxx系铝合金通常比高Cu的2xxx系铝合金，具有更好的屈服强度、拉伸强度和耐蚀性能。

铝合金汽车车身板(代码32401419)厚度0.7-1.2mm，宽度1600-2300mm，在板材固溶处理水淬后再经预处理的交货状态下：屈服强度≥200MPa，拉伸强度300≥300MPa，总延伸率≥15％。高性能合金作为汽车车身板材料已经在欧美生产的汽车中得到应用。

AA6111合金烘烤硬化性较好，但其冲压前的屈服强度较高(通常超过150MPa甚至更高)，造成该材料成形性能下降、翻边延性较差，难以全部满足汽车车身板的成形性要求。

另外，中国专利文献“一种低淬火敏感性Al-Zn-Mg-Cu系列铝合金”(授权公告号：CN103266245B)，公开了一种铝合金，该铝合金含有以下重量百分比的成分：锌4.5％-6.5％、镁3.0％-4.0％、铜1.0％-1.5％、锆0.08％-0.15％、钛小于0.06％、硅小于0.3％、铁小于0.3％、锰小于0.15％、余量为铝。该发明制得的铝合金具有较高的硬度和较好的塑性等特点，但存在着拉伸强度、延伸率较小，淬火敏感性较高的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种用于交通型材的铝合金淬火工艺，以解决现有淬火工艺制得的铝合金拉伸强度、延伸率较小，淬火敏感性较高，已不满足汽车制造业对于新型高性能轻质铝合金材料的要求的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于交通型材的铝合金淬火工艺，所述的铝合金，包括以下原料：铝、镁、铜、锆、钛、锰、硅、铁、锌、铋、钒、钨、钇、镍、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、过氧化二碳酸二环己酯、硝酸铅、二月桂酸二丁基锡、硬脂酸钡；

所述氯乙烯醋酸乙烯共聚物、过氧化二碳酸二环己酯、硝酸铅、二月桂酸二丁基锡、硬脂酸钡的重量比为(0.4-1):(0.6-1.2):(0.8-1.5):(1.5-2.5):(0.6-1)；

所述铝合金淬火工艺，包括以下步骤：

S1、制备铝合金:以铝、镁、铜、锆、钛、锰、硅、铁、锌、铋、钒、钨、钇、镍、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、过氧化二碳酸二环己酯、硝酸铅、二月桂酸二丁基锡、硬脂酸钡为原料，制备铝合金；

S2、固溶处理：将步骤S1制得的铝合金制成铝合金材件A，接着将铝合金材件A置于以150-170℃/min升温至670-760℃的环境中保温2.5-4h，制得铝合金材件B；

S3、淬火处理：向步骤S2制得的铝合金材件B急速淬入温度为100-135℃的硝酸钠溶液中在超声波功率为300-410W环境下处理3-4min，接着转入温度为20-35℃的硝酸钠溶液中，待铝合金材件B恢复至室温，制得铝合金材件C；

S4、时效处理：将步骤S3制得的铝合金材件C放在温度为80-120℃、超声波功率为300-410W的密闭环境中时效处理1.5-2h，再撤去超声波并升温至150-180℃处理30-55min，制得铝合金材件D；

S5、中温回火处理：将步骤S4制得的铝合金材件D置于400-500℃环境中回火处理20-40min后冷却，完成铝合金中温回火处理。

优选地，步骤S3中硝酸钠的浓度为3.5g/mL。

优选地，步骤S4中撤去超声波并升温至150-180℃需要在10-15s内完成。

优选地，步骤S5中铝合金材件D回火处理15min时迅速移出，在干冰中进行快冷10-12s后进行第二次回火处理。

优选地，步骤S5中冷却是在常温下冷却的。

本发明具有以下有益效果：

(1)由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例，获得的拉伸强度σ_b、延伸率δ、淬火敏感性指标的综合性能最好。

(2)由实施例1-3和对比例8的数据可见，实施例1-3铝合金的拉伸强度显σ_b、延伸率δ著高于对比例8铝合金的拉伸强度显σ_b、延伸率δ；实施例1-3铝合金的淬火敏感性显著低于对比例8铝合金的淬火敏感性。