一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法与流程

文档序号:14650157发布日期:2018-06-08 21:37阅读:186来源:国知局

本发明涉及铝合金基材技术领域,具体涉及一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法。



背景技术:

汽车工业发展目前面临着节能、环保和安全问题,汽车轻量化作为汽车工业节能和减排的重要方法和途径被广泛关注。铝合金在汽车轻量化中占有重要地位,其中5754铝合金具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点,是Al-Mg系合金中的典型合金。5754铝合金材料经冷弯成型,喷涂后,光泽对比度强,与车身整体兼容较好,极富美感,目前广泛应用于中、高档轿车的B、C柱外饰板。汽车B、C柱即轿车车身立柱,B柱位于驾驶舱的前座和后座之间,C柱在后座头枕的两侧。

5754铝合金在后续的冷弯成型过程中,通过多道孔型逐渐弯曲成型,最终被加工成不同断面的产品,这要求基材内部组织均匀,材料强度适中,且整体性能波动小。

原有工艺技术是铸锭加热-热轧轧至4.0mm-5.5mm,冷轧轧至1.0-1.2mm厚度成品厢式炉退火,材料屈服强度100-135Mpa,抗拉强度210-240Mpa,性能波动大,后续经冷弯成型后局部橘皮、开裂严重。因此现有5754铝合金材料存在性能波动大、成型局部橘皮、开裂的问题。橘皮是指铝合金材料因材料延伸过大,在折弯时R角两侧的材料金属内部组织流动不均匀,形成的凹凸不平的粗糙表面。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%,Fe 为0.20%-0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.20%-0.30%,Mg为2.60%-3.00%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%-0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%-0.15%,其余余量为Al。

一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程:(1)配料;(2)熔铸;(3)铸锭双极均匀化处理;(4)热轧;(5)冷轧;(6)成品气垫式连续退火;(9)拉伸弯曲矫直;(10)裁切包装;其中,所述(1)配料工序中,按质量百分比为: Si为0.20%,Fe 为0.20%-0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.20%-0.30%,Mg为2.60%-3.00%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%-0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%-0.15%,其余余量为Al进行配料。

进一步的,在铸锭双极均匀化处理工序中,铸锭在推进式加热炉中退火,退火制度480~510±5℃/6h,使获得化合物均匀分布,晶粒细小的组织。

进一步的,所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧,粗轧开轧温度470~510℃,精轧终轧温度320~340℃,终轧厚度4.0~5.0mm。

进一步的,在冷轧工序中,控制冷加工总变形量≥70%。

进一步的,在成品气垫式连续退火工序中,带材轧制成品厚度后,进行气垫式连续退火,炉气温度设定400~420℃,机列运行速度28~32m/min,使带材获得完全再结晶组织。

进一步的,在拉伸弯曲矫直工序中,拉矫机列工作延伸设定0.8~1.1%。

本发明的有益效果在于:本发明解决了汽车B、C柱饰板用5754铝合金基材的折弯橘皮以及冷弯成型局部易开裂问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%,Fe 为0.20%-0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.20%-0.30%,Mg为2.60%-3.00%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%-0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%-0.15%,其余余量为Al。

实施例一:本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%,Fe 为0.20%或者0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.20%或者0.30%,Mg为2.60%或者3.00%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%或者0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%或者0.15%,其余余量为Al。

实施例二:本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%,Fe 为0.24%,Cu为0.05%, Mn为0.25%,Mg为2.73%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%或者0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.10%,其余余量为Al。

实施例三:本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%,Fe 为0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.25%,Mg为2.80%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%或者0.15%,其余余量为Al。

经过申请人创造性劳动发现,Mg对铝合金的强化作用非常明显,每增加1%的Mg,抗拉强度大约升高34MPa;Mn能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒。为获得适当的组织、性能以及合理的热处理制度,需要控制Mg与Mn含量。本发明通过对5754合金化学成份配比进行优化,控制主要元素和杂质元素含量,获取适当的产品性能。

本发明还提供了一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程:(1)配料;(2)熔铸;(3)铸锭双极均匀化处理;(4)热轧;(5)冷轧;(6)成品气垫式连续退火;(9)拉伸弯曲矫直;(10)裁切包装;其中,所述(1)配料工序中,按质量百分比为: Si为0.20%,Fe 为0.20%-0.30%,Cu为0.05%, Mn为0.20%-0.30%,Mg为2.60%-3.00%,Cr为0.30%,Zn为0.05%,Ti为0.01%-0.03%,Na为0.0004%,其他杂质为0.05%-0.15%,其余余量为Al进行配料。

在铸锭双极均匀化处理工序中,铸锭在推进式加热炉中退火,退火制度480~510±5℃/6h,使获得化合物均匀分布,晶粒细小的组织。

所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧,粗轧开轧温度470~510℃,精轧终轧温度320~340℃,终轧厚度4.0~5.0mm。

在冷轧工序中,控制冷加工总变形量≥70%。

在成品气垫式连续退火工序中,带材轧制成品厚度后,进行气垫式连续退火,炉气温度设定400~420℃,机列运行速度28~32m/min,使带材获得完全再结晶组织。

在拉伸弯曲矫直工序中,拉矫机列工作延伸设定0.8~1.1%。

实施方式四:本实施例中轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程:(1)配料;(2)熔铸;(3)铸锭双极均匀化处理;(4)热轧;(5)冷轧;(6)成品气垫式连续退火;(9)拉伸弯曲矫直;(10)裁切包装;其中,所述(1)配料工序中,具体的质量百分比按上述实施例一至三进行配料。

在铸锭双极均匀化处理工序中,铸锭在推进式加热炉中退火,退火制度480~510±5℃/6h,即退火温度为480~510±5℃、保温6小时,使获得化合物均匀分布,晶粒细小的组织。比如可以退火温度为510±5℃、保温6小时,还可以退火温度为480±5℃、保温6小时,也可以退火温度为500±5℃、保温6小时等等。

所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧,粗轧开轧温度470~510℃,比如粗轧开轧温度为470℃、475℃、490℃、500℃或者510℃。精轧终轧温度320~340℃,比如精轧终轧温度320℃、330℃或者340℃。终轧厚度4.0~5.0mm,比如可以为5.0mm、4.55mm、4.0 mm。

在冷轧工序中,控制冷加工总变形量≥70%,比如总变形量为70%,75%,78%。

在成品气垫式连续退火工序中,带材轧制成品厚度后,进行气垫式连续退火,炉气温度设定400~420℃,比如可以为400℃、408℃、415℃或者420℃。机列运行速度28~32m/min,比如可以为28 m/min或者30 m/min或者32 m/min,使带材获得完全再结晶组织。

在拉伸弯曲矫直工序中,拉矫机列工作延伸设定0.8~1.1%,比如0.8%、1%或者1.1%。

使用合理的铸锭均匀化制度,保证铸锭组织的均匀性;控制冷轧总加工量,合理控制性能;使用独特的气垫式连续退火工艺,获得均匀细小的再结晶组织,保证材料性能稳定性;采取独特的拉伸弯曲矫直工艺,最终调整材料性能。按前述工艺执行生产的铝合金带材,屈服强度100~110Mpa,直接冷弯成型易产生“橘皮”缺陷,需施以一定的延伸进行拉伸弯曲矫直,调整带材平直度并调高材料屈服强度,拉矫机列工作延伸设定0.8~1.1%,经拉伸弯曲矫直后,材料屈服强度110~125 Mpa,抗拉强度215~230Mpa,断后延伸率19%~24%。

本发明主要是在5754铝合金的基础上,调整化学成分配比,控制冷轧变形量,重新制定合适的热处理工艺,调控材料内部组织,从而改善及稳定基材性能,解决成型橘皮、开裂问题。经上述工艺生产的铝合金带材,屈服强度、抗拉强度、延伸率适中,整卷性能波动小。带材经下工序冷弯成型,局部无“橘皮纹”、不开裂,满足用户使用要求。

本发明的有益效果在于:本发明解决了汽车B、C柱饰板用5754铝合金基材的折弯橘皮以及冷弯成型局部易开裂问题。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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