[发明专利]一种高效节能制备高性能6xxx铝合金的热处理工艺方法

说明书

本发明公开了一种高效节能制备高性能6xxx铝合金的热处理工艺方法，包括以下步骤：S1铝合金铸锭热加工；S2淬火；S3自然时效；S4人工时效；其中，步骤S3中，自然时效时间不低于1小时且不超过8小时。铝材淬火后自然停放过程中过饱和固溶体脱溶分解降低了基体的过饱和固溶度，使材料在人工时效过程中强化相粒子的析出速率放缓，也改变了析出相的尺寸与分布，材料在人工时效后的性能降低，通过对淬火试样自然时效规律进行研究，获得最利于人工时效性能的停放时间点，控制自然时效的时间，在保证产品性能及批次间的性能稳定性的前提下，有效缩短人工时效的保温时间，提高生产效率，降低产品能耗。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，具体而言，涉及高效节能制备高性能6xxx铝合金的热处理工艺方法。

背景技术

铝合金因为高性能重量比、有利的耐腐蚀性及其它因素而得到广泛应用。某些铝合金通常用于在常温(通常为-10至40℃)下使用的应用中。已用于汽车工业的铝合金主要有2xxx(Al-Cu-Mg)、5xxx(Al-Mg)、6xxx(Al-Mg-Si)和7xxx(Al-Zn-Mg-Cu)系列。其中5xxx系列铝合金具有优良的成形性，可热处理强化型2xxx和7xxx系列铝合金具有高的和超高的强度，6xxx系列铝合金具备良好的成形性、可表面处理特性及较高的时效硬化响应能力。热处理工艺过程是使铝合金材料获得高强度与其它综合性能匹配最为关键的工艺环节之一。为此，自上世纪50年代以来，材料工作者一直致力于开发出能改善组织性能的热处理新工艺。

CN102796973B公开了一种多级热处理方法，其包括95-120℃之间某一温度保温5-18小时的低温区预热(时效)处理，在165-200℃之间的相差不大于15℃的两个温度下分别保温0.1-3小时的高温区热处理和在120-140℃之间的某一温度下保温8-14小时的低温区再热处理。CN103481582B公开了一种用于7xxx系列铝合金铸锭的热处理方法，其包括挤压步骤和双级热处理步骤，所述双级热处理步骤包括在110℃保温4小时的第一级热处理和在160℃保温8小时的第二级热处理。CN106435417A公开了一种用于提高7xxx系列铝合金综合性能的多级形变时效方法，其包括在100-130℃保温10-30小时的一级低温时效处理、在190-240℃保温10-60分钟的二级回归时效处理和在80-100℃保温20-30小时的三级低温时效处理。

铝材淬火后自然停放过程中过饱和固溶体脱溶分解降低了基体的过饱和固溶度，使材料在人工时效过程中强化相粒子的析出速率放缓，也改变了析出相的尺寸与分布，材料在人工时效后的性能降低。实际生产过程中，淬火后到人工时效前的停放时间没有进行严格限制，造成要达到国家标准性能要求时人工时效的保温时间长，生产效率低，产品的能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能制备高性能6xxx铝合金的热处理工艺方法，以解决所述问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效节能制备高性能6xxx铝合金的热处理工艺方法，包括以下步骤：

S1铝合金铸锭热加工；

S2淬火；

S3自然时效；

S4人工时效；

其中，步骤S3中，自然时效时间不低于1小时且不超过8小时。

优选地，步骤S4中，人工时效保温温度为150-190℃，保温时间为2-4h。

优选地，步骤S4中，人工时效保温温度为170℃。

优选地，步骤S1中，铝合金铸锭热加工至少包括挤压、轧制、锻造中的一种或多种。

优选地，步骤S2中，淬火为在线淬火或离线淬火。