[发明专利]一种高强度汽车车身用6xxx系铝合金板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度汽车车身用6xxx系铝合金板材及其制备方法，所述板材包括按质量百分比计的如下组分：Si：0.4wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：≤0.3wt.％；Cu：0.05wt.％～0.25wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％；Ti：0.01wt.％～0.03wt.％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质。本发明所制备铝合金不仅具有优异的力学性能和表面质量，尤其具有高烘烤硬化性能，特别适用于汽车车身覆盖件外板。

技术领域

本发明涉及铝合金材料领域，具体涉及一种高强度汽车车身用6xxx系铝合金板材及其制备方法。

背景技术

汽车轻量化不仅是实现节能减排的较为经济的有效手段，而且有利于提高安全性能和驾驶性能。作为良好的轻量化材料，铝合金板材在汽车上的应用逐渐增多。

汽车车身外板用6xxx系铝合金除要求具有良好的表面质量(无漆刷线缺陷)、翻边性能、力学性能外，还要求具有高烘烤硬化性能。这是因为，高烘烤硬化性能可以保证材料在涂装烘烤过程中迅速地由供货时的低屈服强度上升至高屈服强度，以保证充分的抗凹陷性能。同时，目前铝合金汽车板推广应用面临的难题之一是铝合金板材制备的零部件成本远高于传统钢材。在保证零部件成形、刚度要求的情况下，6xxx系铝合金强度的提升可减少铝材使用量，降低零部件成本。然而，在提高板材烘烤硬化性能的同时，需要保证板材的初始屈服强度不能过高，如果过高，则会影响板材的冲压成形性能。

近年来，国内一些高校和科研院所围绕6xxx车身板进行了大量工作。如在涉及如何提高合金烘烤硬化性能方面，专利CN201010199924.0、CN201410283404.6、CN201410064892.1等通过在常规6xxx系铝合金中添加Cu、Zn等合金元素达到高烤漆硬化效果；专利CN200810194841.5、CN200710190078.4和专利CN201711217322.1，通过控制板材固溶水淬后的预热处理工艺，提高板材的烘烤硬化性能，但效果不明显；在CN201480008337.5专利中，提到一种通过将测定的原子团簇中的Mg和Si的原子总数与基体中溶质原子总数的比值控制在10％-30％从而使烤漆前强度以及BH响应同步提高的方法。具体做法为在固溶淬火后首先在100-250℃进行2分钟左右的第一阶段再加热处理，然后再在70-130℃进行数小时的第二阶段加热，该方法虽然对板材烤漆强度有较大的提高，但初始屈服强度较高，不利于板材冲压成形。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种高强度汽车车身用6xxx系铝合金板材及其制备方法，所制备铝合金不仅具有优异的力学性能和表面质量，尤其具有高烘烤硬化性能，特别适用于汽车车身覆盖件外板。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种高强度汽车车身用6xxx系铝合金板材，其特征在于，所述板材包括按质量百分比计的如下组分：Si：0.4wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：≤0.3wt.％；Cu：0.05wt.％～0.25wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％；Ti：0.01wt.％～0.03wt.％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质。

一种上述铝合金板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括：熔铸、均匀化、热轧、冷轧、中间退火、固溶、矫直、一级预时效、二级预时效。

进一步的，所述铝合金板材的制备方法包括如下步骤：

(1)按上述配比将板材的各组分混合后，经熔化精炼后，采用半连铸设备铸造成铸锭；

(2)将铸锭进行均匀化处理：控制加热温度为540℃-570℃，保温时间为4h-12h；