[发明专利]一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法

权利要求书

1.一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，所述汽车用高成形性铝合金为Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金，所述方法具体包括：

（1）配置汽车用高成形性Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金，然后在非真空下利用中频感应熔炼合金，并将其浇铸在水冷钢模具内，控制冷却速率大于40℃/min使得合金晶粒尺寸满足后续调控要求，其中，所述Al-Mg-Si-Cu系合金的化学成分及其质量百分比含量为：Zn: 0.5～3.7wt%，Mg 0.6～1.0wt%，Si 0.4～1.0wt%，Cu 0.1～0.4wt%，Fe:0.1~0.7wt%，Mn：0.3~0.7wt%，Cr0.02wt%，Ti≤0.1wt%，B0.01wt%，余量为Al；

（2）根据铸锭铸造速度，对铸锭进行短时低温组织稳定性处理；

（3）短时加热铸锭从加热炉内取出，直接进行热轧处理，具体为：开轧温度：410~478℃；终轧温度：高于300℃，道次压下量10~20%，轧制变形量60~99%；

（4）双级热处理调控合金原生富铁相以及溶质元素分布状态，具体包括：第一级为：440~490℃/1~12h；第二级为：520~575℃/3~15h，升温速率10~45℃/h，降温速率大于30℃/h；

（5）顺序进行热轧+冷轧+中间退火+冷轧处理；

（6）高温短时固溶处理，随后将固溶处理后的合金试样从固溶处理温度淬火冷却到室温；

（7）将淬火态试样在1.5min内转移到时效炉内进行降温预时效处理。

2.根据权利要求1所述的一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，步骤（1）中，在非真空下利用中频感应熔炼合金工艺为：首先将回收铝或普铝全部加入坩埚并熔化，温度控制在780~880℃，然后分别添加Al-20wt%Fe，Al-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ti中间合金，待熔化后分别再添加Al-50wt%Cu和Al-20wt%Si中间合金，然后大功率搅拌熔体5min，随后将温度控制在720℃以上，分别添加纯Zn和纯Mg，添加时用石墨钟罩将其分别压入熔体底部，待其彻底熔化 后取出钟罩，调控中频感应炉功率使合金熔体温度重新稳定在740℃后扒渣、加入精炼剂进行除气精炼；然后将熔体温度降至720℃时加入Al-5wt%Ti-1wt%B晶粒细化剂并进行适当搅拌，最后在此温度720℃保温10min后将熔体浇铸到四周水冷的钢模内，控制冷却速率大于50℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，步骤（2）中，短时低温组织稳定化工艺为420~500℃/0.5~3h，升温速率10~45℃/h。

4.根据权利要求1所述的一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，步骤（5）中，热轧+冷轧+中间退火+冷轧处理具体包括：热轧处理：变形量为0%~80%，开轧温度为410~560℃；冷轧处理：变形量为30-60%；中间退火：退火温度为380-420℃/0.5h-3h；冷轧处理：冷轧变形量为30-60%。

5.根据权利要求1所述的一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，步骤（6）中，高温短时固溶处理具体包括：540-575℃/1-10min，随后将固溶处理后的合金试样从固溶处理温度以大于200℃/s的降温速率淬火冷却到室温。

6.根据权利要求1所述的一种汽车用高成形性铝合金异构组织的过程调控方法，其特征在于，步骤（7）中，降温预时效处理具体包括：温度低于90℃，时间大于10h，降温速率3-6℃/h。

7.一种汽车用高成形性铝合金，其特征在于，所述汽车用高成形性铝合金为Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金，所述Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金采用根据权利要求1至6中任一项所述的过程调控方法进行制备调控，

其中，所述Al-Mg-Si-Cu系合金的化学成分及其质量百分比含量为：Zn: 0.5～3.7wt%，Mg 0.6～1.0wt%，Si 0.4～1.0wt%，Cu 0.1～0.4wt%，Fe:0.1~0.7wt%，Mn：0.3~0.7wt%，Cr0.02wt%，Ti≤0.1wt%，B0.01wt%，余量为Al。