专利名称：：改善aa6022铝合金板材烤漆硬化性的方法
技术领域：
：本发明涉及一种改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的预热处理工艺，属于铝合金热处理
技术领域：
。
背景技术：
：铝合金材料由于具有比强度高、耐腐蚀，抗冲击性能好，易表面着色，良好的加工成形性以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，成为汽车轻量化最理想的材料。由于可热处理强化的6xxx系铝合金同时具有固溶状态(T4状态)下好的成形性能和烤漆状态(T8状态)下较高的强度，被认为是用作汽车车身板最有前途的合金。在铝合金汽车车身板的生产过程中，由于运输和储存，固溶处理后的板材需在室温放置一段时间(至少一个月)后才在汽车部件生产厂进行冲压和烤漆处理。室温放置所产生的自然时效，将造成板材性能下降一方面，自然时效使合金的强度升高，延伸率下降，造成车身零件的冲制困难，成品率下降；另一方面，自然时效消耗了合金内大量的溶质原子及空位，使合金的时效强化效应延迟，烤漆硬化能力大大降低。这种现象严重阻碍了6xxx系铝合金薄板在汽车车身冲压成形件的应用及材料抗冲击能力的提高。解决这个问题的有效途径是在材料生产厂进行合适的预热处理工艺从而降低或消除自然时效对冲压成形及烤漆硬化带来的不利影响。但通常预热处理需在板材固溶处理后立即或在极短的时间内进行，方可达到降低或消除自然时效不利影响的作用。YucelBirol研究了AA6016合金固溶淬火后10min内在6020(TC进行230min的预热处理，发现固溶淬火后iomin内立即进行140180°C/10min的预时效处理可在不降低AA6016合金板材冲压成形性能的基础上，提高材料的烘烤硬化性能。但该研究结果所要求的固溶淬火后至预时效处理之间的转移时间太短，工业化生产较难实现。关绍康等人研究了Al-Mg-Si-Cu合金固溶淬火后立即进行15(TC/5min的预时效工艺，认为预时效有利于提高材料的烘烤硬化性，该研究结果同样存在转移时间太短，工业化生产较难实现的问题。田妮等人研究了6111合金板材固溶水淬后室温下放置2小时至5天，然后在18020(TC进行715分钟的预处理，认为在该工艺下进行预热处理后6111合金薄板供货状态下的冲压性能及烤漆后的强度均有所提高。这种预热处理方法在实验室比较容易实现。但该方法由于预时效时间太短，难以解决工业化生产中存在的巻重较大的问题，很难在这么短的时间内得到性能均一的板材，因而预热处理的效果无法很好体现。
发明内容本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种改善AA6022铝合金汽车板材烤漆硬化性的方法，旨在有效解决目前AA6022铝合金汽车板烤漆后强度低等问题，使板材较好满足汽车板对抗冲击性能的要求。本发明的目的通过以下技术方案来实现改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，特点是将AA6022铝合金板材固溶水淬后，于一周之内进行预热处理，预热处理温度为60"C100°C，预热处理时间为30min12小时。进一步地，上述的改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，所述预热处理的温度为60°C80°C，预热处理时间为610小时。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明预热处理工艺采用的温度较低，时间较短，不会耗费大量能源，不必增加设备投资。更重要的是AA6022铝合金板材经本发明方法处理后烘烤硬化性得到显著提高，成形性能也有所改善。这有利于汽车生产厂提高冲压成品率，降低冲压成本，并且在无需改变现有烤漆工艺的情况下就能进一步挖掘铝合金时效硬化的潜力，满足汽车板抗冲击的要求，促进汽车生产厂广泛采用铝合金板材代替钢板以达到汽车轻量化的目的；满意的实现节能减排，产生了极为显著的社会经济效益，简易适用，市场前景广阔。具体实施例方式本发明针对现有低Cu含量的6xxx系铝合金汽车板烤漆后强度较低，难以满足汽车板对抗冲击性能的要求，提出一种改善低Cu含量的AA6022铝合金汽车板烤漆硬化性的方法。即以已经应用于生产汽车车身板的6xxx系铝合金中成形性能最好的AA6022合金薄板为研究对象，AA6022合金成分的质量百分含量为Si0.81.5%，Mg0.450.7%，Cu0.010.11%，Mn0.020.1%，Fe0.050.2%，Cr00.1%，Zn00.25%，其余组分为Al。本发明提高AA6022铝合金烘烤硬化性的方法是在AA6022铝合金板材固溶淬火后、冲压成形前进行。在系统研究了AA6022铝合金薄板在固溶处理过程中组织演变规律，自然时效及经不同预热处理过程中GP区、|3"等强化相的析出动力学的基础上，通过对多种预热处理制度的研究，优化出最佳热处理工艺为将AA6022铝合金薄板固溶淬火处理后，室温下停放一周之内，然后进行预热处理，处理温度60100。C，处理时间30min12h。理想的预热处理温度为60。C8(TC，处理时间为610小时。由于本发明的方法只需铝板生产厂将铝合金板材固溶处理后，在一周内再进行一次热处理。从工艺上说0一周的转移时间在现场很容易实现，(60100°C/30min12h)的热处理工艺在现有的铝合金生产线上很容易实施，操作安全、控制方便且容易使板材性能均匀，充分发挥预热处理工艺对板材性能的改善。预热处理工艺采用的温度较低，时间较短，不会耗费大量能源，不必增加设备投资。更重要的是AA6022铝合金板材经本发明方法处理后烘烤硬化性得到显著提高，成形性能也有所改善。这有利于汽车生产厂提高冲压成品率，降低冲压成本，并且在无需改变现有烤漆工艺的情况下就能进一步挖掘铝合金时效硬化的潜力，满足汽车板抗冲击的要求，促进汽车生产厂广泛采用铝合金板材代替钢板以达到汽车轻量化的目的。下面结合实施例对本发明工艺方法进一步说明。实施例l合金成分以质量百分比计为1.25%Si、0.48%Mg、0.02%Cu、0.1%Mn、0.12%Fe、0.1%Cr、0.25%Zn、0.15%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经480。Cx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过550。Cxlh固溶处理后水淬，室温停放10h后，在循环风炉中进行75°08h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175"Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例2合金成分以质量百分比计为1.25%Si、0.48%Mg、0.02%Cu、0.1%Mn、0.12%Fe、0.1%Cr、0.25%Zn、0.15%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(T01h固溶处理后水淬后，立即在循环风炉中进行7(TCx30min的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175'Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例3合金成分以质量百分比计为1.25%Si、0.48%Mg、0.02°/。Cu、0.1%Mn、0.12%Fe、0.1%Cr、0.25%Zn、0.15%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经480。Cx8h+55(TCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(TCxlh固溶处理后水淬，室温停放3天后，在循环风炉中进行10(TCx6h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175"O30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例4合金成分以质量百分比计为1.25%Si、0.48%Mg、0.02%Cu、0.1%Mn、0.12%Fe、0.1%Cr、0.25%Zn、0.15%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(TCxlh固溶处理后水淬，室温停放一周后，在循环风炉中进行6(TCxl2h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175°Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例5合金成分以质量百分比计为1.0%Si、0.55%Mg、0.1%Cu、0.02%Mn、0.14%Fe、0.1%Cr、0.10%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经480。Cx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(TCxlh固溶处理后水淬，室温停放12h后，在循环风炉中进行75°Cx8h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175"O30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例6合金成分以质量百分比计为1.0%Si、0.55%Mg、0.1%Cu、0.02%Mn、0.14%Fe、0.1%Cr、0.10%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(rCx8h+55(TCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过550"Cxlh固溶处理后水淬，室温停放3天后，在循环风炉中进行8(TCxlOh的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175°Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例7合金成分以质量百分比计为1.0%Si、0.55%Mg、0.1%Cu、0.02%Mn、0.14%Fe、0.1%Cr、0.10%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过550T>lh固溶处理后水淬，室温停放一周后，在循环风炉中进行100。Cx6h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175T>30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例8合金成分以质量百分比计为1.4%Si、0.65%Mg、0.06%Cu、0.06%Mn、0.20°/。Fe、0.1%Cr、0.20%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过550。Cxlh固溶处理后水淬，室温停放2h后，在循环风炉中进行65。Cxlh的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175'Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例9合金成分以质量百分比计为1.4%Si、0.65%Mg、0.06%Cu、0.06%Mn、0.20%Fe、0.1%Cr、0.20%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过550X>lh固溶处理后水淬，室温停放2天后，在循环风炉中进行70。Cx8h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175。Cx30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。实施例10合金成分以质量百分比计为1.4%Si、0.65%Mg、0.06%Cu、0.06%Mn、0.20%Fe、0.1%Cr、0.20%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(TCxlh固溶处理后水淬，室温停放24h后，在循环风炉中进行75°06h的热处理，再在室温下停放1个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175"O30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。比较例合金成分以质量百分比计为1.4%Si、0.65%Mg、0.06%Cu、0.06%Mn、0.20%Fe、0.1%Cr、0.20%Zn、0.10%Ti、余量为Al的AA6022铝合金铸锭，在循环风炉中经48(TCX8h+55(TCX12h均匀化处理后，切头铣面、热轧并最后冷轧至lmm的薄板；薄板经过55(TCXlh固溶处理后水淬，在室温下停放l个月后进行拉伸和杯突试验，模拟175°CX30min的烤漆加热处理是在油浴炉中进行的。上述实施例110所处理的AA6022铝合金薄板供货状态性能指标及烤漆处理后的性能指标与比较例性能进行比较，详细见表1。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表1可见，经本发明工艺处理后的6022合金薄板供货状态下冲压性能良好，烤漆后的强度均有明显提高。综上表明，本发明热处理工艺能有效的提高AA6022合金烤漆后的强度，有利于进一步挖掘铝合金时效硬化的潜力；同时冲压前材料的强度较低，有利于冲压成形，更好地促进汽车生产厂广泛采用铝合金板材来替代钢板生产汽车车身冲压件，满意的实现节能减排的目的，产生了极为显著的社会经济效益，值得在业内推广应用。需要理解到的是上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。权利要求1.改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，其特征在于将AA6022铝合金板材固溶水淬后，于一周之内进行预热处理，预热处理温度为60℃～100℃，预热处理时间为30min～12小时。2.根据权利要求1所述的改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，其特征在于所述预热处理的温度为6(TC8(TC,预热处理时间为610小时。3.根据权利要求1所述的改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，其特征在于将AA6022铝合金铸锭在循环风炉中经48(TCx8h+55(rCxl2h均匀化处理后，切头铣面、热轧并冷轧至薄板；薄板经过55(TCxlh固溶处理后水淬，室温停放24h后，在循环风炉中进行75"Cx6h的预热处理。全文摘要本发明提供一种改善AA6022铝合金板材烤漆硬化性的方法，将AA6022铝合金板材固溶水淬后，于一周之内进行预热处理，预热处理温度为60℃～100℃，预热处理时间为30min～12小时。通过该预热处理工艺处理有效提高AA6022合金烤漆后的强度，进一步挖掘铝合金时效硬化的潜力；同时冲压前材料的强度较低，有利于冲压成形，更好地促进汽车生产厂广泛采用铝合金板材替代钢板生产汽车车身冲压件。文档编号C22F1/04GK101407897SQ20081019484公开日2009年4月15日申请日期2008年10月22日优先权日2008年10月22日发明者潘琰峰,纪艳丽,郭富安,皓钟申请人:苏州有色金属研究院有限公司