[发明专利]制备具有高表面质量的6XXX铝板的方法

说明书

本发明涉及一种生产6xxx系列铝板的方法，该方法包括以下步骤：均质化由6XXX系列铝合金制成的锭；以150℃/h至2000℃/h的冷却速率将均质化的锭直接冷却至热轧起始温度；将锭热轧至热轧最终厚度，并以热轧最终厚度进行卷取，其条件是通过控制热轧温度，特别是热轧起始温度和热轧出口温度之间的关系，和/或通过控制卷取后的晶粒尺寸，获得至少90％的重结晶；冷轧以获得冷轧板。本发明的方法特别有助于制备用于汽车工业的板材，所述板材同时具有适于冷冲压操作的高拉伸屈服强度和良好的可成形性，以及高表面质量。

技术领域

本发明涉及一种制备特别适用于汽车工业的6XXX系列铝板的方法。

发明背景

各种铝合金以板材或坯料形式用于汽车用途。在这些合金中，已知AA6xxx铝合金系列(例如AA6016-T4)同时具有令人感兴趣的化学和机械性能，例如硬度、强度以及甚至耐腐蚀性。除上述要求外，另一个要求是用于汽车部件的铝合金不能具有不良的和/或有害的称为罗平线(roping line)或油漆刷线(paint brush line)的表面缺陷，这些表面缺陷出现在冲压或成型的铝片部件表面上。罗平线仅在施加足够的横向应变(例如在典型的冲压或成型操作中发生的横向应变)时出现在轧制方向上。基于数字化图像的分析，最近产生了表面质量的新标准，包括与最终产品方面相关的任何定向表面粗糙化。这种方法已由例如A.Guillotin等人(MATERIALS CHARACTERIZATION61(2010)1119-1125)或在VDA(VerbandDer Automobilindustrie,German Association of the Automotive Industry)Recommendation239-400,2017年7月中解释。这些性能通常使AA6xxx铝合金成为汽车工业的首选材料。为了应对汽车工业中这些板材应用的不断增长和所需的表面质量，需要针对客户要求的规定表面质量提高制备此类产品的方法的速度。实际上，已经证明当前的包括几次热处理的方法对于表面质量和可成形性是有效的，但是可能时间长且昂贵。

专利US6652678记载了一种将6000系列铝合金的锭转化为自退火板(self-annealing sheet)的方法，该方法包括对锭首先在至少560℃，然后在450℃至480℃下进行两阶段均质化处理，然后在起始热辊温度为450℃至480℃、最终热辊温度为320℃至360℃下对均质化的锭进行热轧。所得的热轧板具有异常低的立方重结晶组分。

专利申请US2016/0201158记载了一种生产6xxx系列铝板的方法，该方法包括：铸造6xxx系列铝合金以形成锭；均质化锭；热轧锭以生产热轧中间产物，然后：a)出口温度卷取后，立即放入退火炉，或b)出口温度卷取后，冷却至室温，然后放入退火炉；退火；冷轧；以及使板材进行连续退火和固溶热处理工艺。该申请详细描述了与自退火方法相关的问题。

专利申请EP1375691 A9记载了一种生产含Si和Mg作为主要合金组分的6000型铝合金的轧制板的方法，该方法包括使锭进行均质化处理，以100℃/小时或更高的冷却速率冷却至低于350℃的温度、任选地至室温，再次加热到300至500℃的温度，并对其进行热轧，对热轧产物进行冷轧，以及在400℃或更高的温度下对冷轧板进行固溶处理，然后淬火。

专利申请EP0786535 A1记载了一种方法，其中铝合金锭(含有不小于0.4重量％且小于1.7重量％的Si、不小于0.2重量％且小于1.2重量％的Mg，其余为Al和不可避免的杂质)在不低于500℃的温度下均质化；将所得产物从不低于500℃的温度冷却至350-450℃的温度，并开始热轧；热轧步骤在200-300℃的温度下完成；将所得产物以不小于50％的压下率(reduction ratio)进行冷轧，紧接着进行固溶处理；然后对冷轧产物进行固溶处理，使其以不低于2℃/s的升温速率在500-580℃的温度下保持不超过10分钟；使所得产物硬化，其中以不低于5℃/s的冷却速率将其冷却至不高于100℃的温度。