[发明专利]一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法

权利要求书

1.一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，所述汽车用铝合金为Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金，所述Al-Mg-Si-Cu-Zn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%，Ni≤0.12wt%，Cr0.02wt%，Ti≤0.1wt%，B0.01wt%，余量为Al，所述方法具体包括：

（1）采用回收铝或普铝配置汽车用Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金；

（2）中频感应熔炼，熔炼好后将合金熔体从780℃降温至720℃；

（3）采用温度场和超声物理场对合金熔体降温过程进行分阶段2次反复协同处理：超声发生器功率：0.8~2kW，频率：19~22kHz，时间：5~30min，插入方式：超声杆与熔体表面呈45~90°，熔体降温速率：3~12℃/min，第一阶段控制熔体温度在690℃以上，第二阶段控制熔体温度在670℃以上，第一和第二阶段中间间隔时间2~15min；

（4）将经步骤（3）处理后的合金熔体浇注到成型模具中并进行冷却，冷却速率：20~300℃/s；

（5）热轧过程处理：开轧温度480~510℃；终轧温度300℃以上，轧制变形量50~75%，变形方式：单向轧制；

（6）双级热处理调控合金组织和原生富铁相尺寸和分布状态：第一级为440~485℃/1~3h,第二级为520~575℃/7~20h，升温速率10~30℃/h，降温速率46℃~200℃/h；

（7）大变形量冷轧处理：冷轧变形量40~95%，变形温度为室温；

（8）高温短时固溶处理：540-575℃/1-10min，升温速率大于100℃/s，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的降温速率冷却到室温；

（9）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，温度低于100℃，时间大于10h，降温速率2-4℃/h。

2.根据权利要求1所述的一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，所述中频感应熔炼工艺为：首先将回收铝或普铝熔化，温度控制在780~840℃，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，如果需要添加Ni元素，在此温度同时添加纯Ni进入熔体，并利用大功率搅拌熔体增加至10min，随后将温度控制在720℃以上，随后分别添加纯Zn和纯Mg，添加时用石墨钟罩将其分别压入熔体底部，待其彻底溶化后取出钟罩，调控中频感应炉功率使合金熔体温度重新稳定在720℃准备下一步温度场和超声物理场处理。

3.根据权利要求1所述的一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，温度场和超声物理场对合金熔体降温过程进行分阶段2次反复协同处理：超声发生器功率1.5～2kW，频率20～22kHz，时间5～25min，插入方式：超声杆与熔体表面呈70～90°，熔体降温速率：3～10℃/min，第一阶段控制在熔体温度700℃以上，第二阶段控制熔体温度在680℃以上，第一和第二阶段中间间隔时间3～10min。

4.根据权利要求1所述的一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，所述热轧过程处理具体工艺为：开轧温度480～505℃；终轧温度300℃以上，轧制变形量52～73％，变形方式：单向轧制。

5.根据权利要求1所述的一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，所述双级高温热处理过程具体工艺为：第一级为470～485℃/1 .5～3h，第二级为530～565℃/7～18h，升温速率10～30℃/h，降温速率50℃～200℃/h。

6.根据权利要求1所述的一种提高汽车用铝合金板材弯边性能的一体化过程调控方法，其特征在于，所述大变形量冷轧工艺具体为：冷轧变形量70～93％，变形温度为室温。