专利名称：改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种改善6022铝合金烘烤硬化性及成形性能的预热处理工艺，属于 铝合金热处理技术领域。
背景技术：
可热处理强化的6xxx系合金由于同时具有固溶状(T4状态)下好的成形性能和 烤漆状态(T8状态)下较高的强度，且不存在5xxx系铝合金冲压过程中出现的影响表面质 量的吕德斯带，因而被认为是用作汽车车身板最有前景的合金。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要在 室温放置一段时间后才能在汽车部件生产厂进行冲压和烘烤处理。板材在室温放置所产生 的自然时效现象，将造成板材性能的下降一方面，自然时效使合金的强度升高，造成冲压 回弹增大，影响冲压部件的尺寸精度；同时，自然时效过程中形成的原子团簇，在随后汽车 部件生产厂的烘烤处理过程中，将溶解，造成烘烤硬化性的下降。这一现象严重阻碍了 6xxx 系铝合金在汽车车身冲压成形件的应用及材料抗冲击能力的提高。实际生产中，通常采用对固溶处理后的板材在一段时间内进行预热处理，以降低 自然时效的不利影响。但一般预热处理需要在板材固溶处理后立即或在极短的时间内进 行，才可实现抑制自然时效不利影响的目的，如在板材固溶淬火后IOmin内在60 200°C 进行2 30min的预热处理。且预热处理工艺在改善烘烤硬化性的同时，可能造成材料强 度的增高，增加冲压回弹；或是造成基体中溶质原子的贫瘠，促进变形过程中动态回复的发 生，降低成形性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改善6022铝合金烘烤硬化性能 及成形性能的预热处理方法，使板材既满足冲压成形的需要，又满足汽车板对抗冲击性能 的需要。本发明的目的通过以下技术方案来实现改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法，特点是6022铝合金 板材在530 555°C固溶10 20分钟后，水淬；然后在1天之内进行预热处理，处理温度 为180 250°C，时间为20 60秒。进一步的，上述的改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法，其 中，所述6022铝合金板材固溶处理后，在1天之内进行预热处理，处理温度为200°C，时间为 30秒。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通过合理调整6022铝合金的固溶工艺及预热处理工艺，抑制自然时效的 不利影响，使材料的烘烤硬化性得到显著改善，同时保证经过预热处理的材料的成形性能仍能满足成形性能的实际需要。
具体实施例方式针对现有商业汽车车身用6022铝合金固溶后，在室温放置过程中出现烘烤硬化 性能下降的现象，采用预热处理的方式，提高材料的烘烤硬化性，并保证经过预热处理的材 料的成形性能仍能满足成形的需要。6XXX系汽车板材在固溶之后的室温停放过程中，会形成大量的原子团簇，造成材 料强度的升高，成形性能、弯曲性能下降。同时由于原子团簇的尺寸较小，不能作为烤漆强 化相的形核核心，因此在随后的烘烤硬化处理过程中将溶解，造成材料烘烤硬化性的下降。 而材料在固溶后，进行预处理，能够抑制原子团簇的形成，促进GP区的形成。GP区在随后的 烤漆处理过程中，可作为烤漆强化相的形核核心，从而提高材料的烘烤硬化性能。预处理在 提高烘烤硬化性的同时，也可能造成材料成形性能的下降。这是因为GP区的形成，降低了 材料基体中的溶质过饱和度，造成材料在变形过程中动态回复加剧，导致成形性能下降。本发明改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法，将6022铝合 金板材在530 555°C固溶10 20分钟后，水淬；然后在1天之内进行预热处理，处理温 度为180 250°C，时间为20 60秒。本发明中，6022板材在530 555°C固溶10 20分钟，以保证较高的基体中溶质 过饱和度；固溶后采用较高的预处理温度180 250°C，及较短的预处理时间，在组织中形 成GP区的同时，保证较多的溶质仍保留在基体中，以避免成形性能的恶化。实施例16022铝合金薄板在530°C固溶20分钟后，水淬。室温下放置1天后，进行预时效 处理处理温度为180°C，时间为60秒，然后在室温放置1个月后，进行模拟冲压及烤漆处 理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。实施例26022铝合金薄板在550°C固溶10分钟后，水淬。室温下放置20小时后，进行预时 效处理处理温度为250°C，时间为20秒，然后在室温放置1个月后，进行模拟冲压及烤漆 处理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。实施例36022铝合金薄板在555°C固溶15分钟后，水淬。室温下放置5小时后，进行预时 效处理处理温度为200°C，时间为30秒，然后在室温放置1个月后，进行模拟冲压及烤漆 处理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。比较例16022铝合金薄板在520°C固溶60分钟后，水淬。室温下放置5小时后，进行预时 效处理处理温度为200°C，时间为5分钟，然后在室温放置1个月后，进行模拟冲压及烤漆 处理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。比较例26022铝合金薄板在550°C固溶60分钟后，水淬。室温下放置10小时后，进行预时 效处理处理温度为180°C，时间为5分钟，然后在室温放置1个月后，进行模拟冲压及烤漆 处理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。
比较例36022铝合金薄板在550°C固溶20分钟后，水淬。然后在室温放置1个月后，进行 模拟冲压及烤漆处理(2%的预变形+175°C X30min的热处理)。实施例薄板的性能指标与比较例的性能对比，详细见表1。表 权利要求
改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法，其特征在于6022铝合金板材在530～555℃固溶10～20分钟后，水淬；然后在1天之内进行预热处理，处理温度为180～250℃，时间为20～60秒。
2.根据权利要求1所述的改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方 法，其特征在于所述6022铝合金板材固溶处理后，在1天之内进行预热处理，处理温度为 200°C，时间为30秒。
全文摘要
本发明提供一种改善6022铝合金烘烤硬化性能及成形性能的预热处理方法，将6022铝合金板材在530～555℃固溶10～20分钟后，水淬；然后在1天之内进行预热处理，处理温度为180～250℃，时间为20～60秒。通过本发明预热处理工艺的实施，能够显著提高6022铝合金的烘烤硬化性，同时对材料的成形性能也有一定的改善。
文档编号C22F1/04GK101985728SQ20101054515
公开日2011年3月16日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者纪艳丽, 胡平, 郭富安, 钟皓 申请人:苏州有色金属研究院有限公司