快速时效响应的铝合金及其热处理工艺的制作方法

1.本公开涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种快速时效响应的铝合金及其热处理工艺。


背景技术：

2.近年来随着汽车轻量化的推进和国家产业政策的支持，铝镁合金、塑料等轻质材料由于降重效果显著，在汽车上的用量不断增加。铝板和铝型材作为主要的变形铝合金，在汽车上广泛应用于汽车覆盖件、车身结构件、内外饰等零部件。
3.7系铝合金，特别是7系铝合金板材多用于汽车车身碰撞相关的高强结构件，如车门防撞梁、b柱等。由于t6态的7系铝合板材料强度高，室温成形困难，通常采用软态坯料，进行固溶处理、匹配热冲压工艺和人工时效处理，得到t6热处理状态下的7系铝板零件，最终满足零件的性能要求。零件制造过程中涉及热处理的环节包括：固溶处理
→
淬火
→
人工时效，其中人工时效处理的时效时间很长，通常为16个小时以上，甚至24个小时以上，能源消耗量大且时间成本高昂。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开的目的在于提出一种快速时效响应的铝合金及其热处理工艺，能够有效缩短人工时效处理时间，降低能源消耗。
5.基于上述目的，第一方面，本公开提供了一种快速时效响应的铝合金，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％～0.05％，mn 0.04％～0.10％，mg 2.2％～2.6％，cu 1.4％～1.8％，cr 0.22％～0.28％，zn 6.0％～7.0％，ti 0.03％～0.05％，zr 0.10％～0.20％，sc 0.2％～0.4％，v 0.05％～0.09％，fe≤0.04％，其余为al。
6.进一步地，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％～0.04％，mn 0.06％～0.08％，mg 2.2％～2.5％，cu 1.4％～1.8％，cr 0.24％～0.26％，zn 6.4％～6.6％，ti 0.03％～0.05％，zr 0.12％～0.16％，sc 0.2％～0.3％，v 0.06％～0.08％，fe≤0.02％，其余为al。
7.进一步地，经热处理后所述铝合金的抗拉强度不低于550mpa，屈服强度不低于480mpa，延伸率不低于15％。
8.第二方面，本公开还提供前述任一铝合金的热处理工艺，所述热处理工艺包括：
9.(1)对经过固溶处理后的铝合金材料进行预时效处理；
10.(2)对经过预时效处理的铝合金材料进行多级烘烤硬化处理。
11.进一步地，所述预时效的工艺条件包括：温度100℃～130℃，时间0.5～2h。
12.进一步地，所述多级烘烤硬化的工艺条件包括：一级烘烤硬化160℃～185℃，保温10～25min；二级烘烤硬化145℃～170℃，保温10～25min；三级烘烤硬化140℃～165℃，保温10～25min。
13.进一步地，，所述固溶处理的工艺条件包括：460℃～500℃，保温5～20min。
14.进一步地，所述固溶处理匹配变形加工工序。
15.进一步地，所述固溶处理前的铝合金材料为冷轧态或挤压态。
16.进一步地，步骤(2)和步骤(3)之间还包括自然时效。
17.从上面所述可以看出，本公开提供的快速时效响应的铝合金及其热处理工艺，在7系铝合金的基础上，控制铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％～0.05％，mn 0.04％～0.10％，mg 2.2％～2.6％，cu 1.4％～1.8％，cr 0.22％～0.28％，zn 6.0％～7.0％，ti 0.03％～0.05％，zr 0.10％～0.20％，sc 0.2％～0.4％，v 0.05％～0.09％，fe≤0.04％，其余为al，通过合金成分的精细化控制、引入微量强化合金元素形成新的沉淀强化相序列，实现7系铝合金的快速时效响应特性，同时匹配合理优化后的时长更短的预时效+多级烘烤硬化热处理工艺，最终实现了在不降低铝合金的最终材料性能的同时大幅缩短人工时效时间，大幅降低铝合金应用时的能源消耗和时间成本的技术效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本公开实施例提供的不同热处理工艺路径的对比示意图；
20.图2为本公开实施例提供的不同热处理工艺路径下材料性能变化曲线示意图。
具体实施方式
21.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
22.需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
23.7系铝合金板质量轻、强度高在汽车车身上广泛使用。然而，普通的铝合金通常需要匹配热冲压工艺和人工时效处理，才能实现零部件的成形并满足零部件的性能要求。目前，普通铝合金的人工时效处理通常为16个小时以上，甚至24个小时以上，能源消耗量大且时间成本高昂。
24.由此，第一方面，本公开实施例提供一种快速时效响应的铝合金，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％～0.05％，mn 0.04％～0.10％，mg 2.2％～2.6％，cu 1.4％～1.8％，cr 0.22％～0.28％，zn 6.0％～7.0％，ti 0.03％～0.05％，zr 0.10％～0.20％，sc 0.2％～0.4％，v 0.05％～0.09％，fe≤0.04％，其余为al。
25.这里，本公开实施例的铝合金以7系铝合金为基础进行改进获得，特别是7075铝合金。
26.需要说明的是，所述铝合金还可以包括少量杂质。本领域技术人员能够理解的，铝合金制备过程中由于原料纯度等原因，不可避免的掺杂少量杂质，这里不做具体限定。
27.从上述实施例可以看出，通过严格调控7系铝合金中zn、cu和mg的含量，保证mgzn2相充分析出，叠加l相前驱体、al2cu相或al2cumg相的析出，保证了铝合金的强度。通过减少并精细化调控mn含量，一方面减少铝合金中的难溶粗大相，另一方面利用较低含量的mn以及引入的微量cr和ti，可以通过析出纳米或微米尺度的弥散相抑制再结晶，通过细化晶粒使合金获得较好的强塑性配合；同时有利于改善cu强化后合金的焊接性能。通过加入少量的zr、sc、v元素，同步形成了新的沉淀强化相序列，如a
l3
zr、al3sc和al
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v等，由此获得更佳的烘烤时效硬化性能，使得7系铝合金获得快速时效响应特性，从而大幅缩短人工时效阶段的时效时间。
28.在一些实施例中，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％～0.04％，mn 0.06％～0.08％，mg 2.2％～2.5％，cu 1.4％～1.8％，cr 0.24％～0.26％，zn 6.4％～6.6％，ti 0.03％～0.05％，zr 0.12％～0.16％，sc 0.2％～0.3％，v 0.06％～0.08％，fe≤0.02％，其余为al。
29.示例性的，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％，mn 0.04％，mg 2.2％，cu 1.4％，cr 0.22％，zn 6.0％，ti 0.03％，zr 0.10％，sc 0.2％，v 0.05％，fe≤0.01％，其余为al。
30.示例性的，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.02％，mn 0.06％，mg 2.2％，cu 1.4％，cr 0.24％，zn 6.4％，ti 0.03％，zr 0.12％，sc 0.2％，v 0.06％，，其余为al。
31.示例性的，所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.05％，mn 0.10％，mg 2.6％，cu 1.8％，cr 0.28％，zn 7.0％，ti 0.05％，zr 0.20％，sc 0.4％，v 0.09％，fe 0.04％，其余为al。
32.在一些实施例中，经热处理后所述铝合金的抗拉强度不低于550mpa，屈服强度不低于480mpa，延伸率不低于15％。这样的力学性能，与传统7075-t6铝合金相当，能够满足汽车轻量化和强度性能两方面的需求。
33.第二方面，本公开实施例还提供前述快速时效响应的铝合金的热处理工艺。请参阅图1，所述热处理工艺包括：
34.(1)对经过固溶处理后的铝合金材料进行预时效处理。
35.可选地，所述固溶处理匹配变形加工工序。需要说明的是，在固溶处理过程中、淬火之前，铝板或铝型材的变形能力非常优异，可对铝合金材料进行冲压或弯曲变形，以获得规定形状的零部件。
36.(2)对经过预时效处理的铝合金材料进行多级烘烤硬化处理。
37.这里，先设置人工预时效，能够有效抑制铝合金自然时效过程中的硬度提升，不因硬度升高而造成后续零件铆接困难，同时增加了零件成形到烘烤硬化之间的窗口期，便于零件的运输安装。接着通过多级烘烤硬化处理，充分利用所述铝合金的快速时效响应的材料特性，在大幅缩短人工时效时间的同时快速提高所述铝合金的力学性能，以保证所述铝合金满足使用性能要求。
38.在一些实施例中，所述固溶处理前的铝合金材料为冷轧态或挤压态，通常铝板坯料对应为冷轧态，例如f态或h18态，铝型材坯料对应挤压态，例如t4状态。
39.进一步地，通过以下工艺步骤获取固溶处理前的铝合金材料：
40.(a)采用常规铸造工艺获得具有快速时效响应的铝合金铸锭。
41.示例性的，将铝合金原料按照前述的组分和比例配料，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。
42.(b)对所述铝合金铸锭进行加工成型，获得固溶处理前的坯料。可选地，所述加工成型的方式包括但不限于轧制、挤压。
43.需要说明的是，对于步骤(a)和步骤(b)中的工艺方法，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，这里不做具体限定。
44.在一些实施例中，所述固溶处理的工艺条件包括：460℃～500℃，保温5～20min。
45.可选地，固溶温度可以是460℃、470℃、480℃、485℃、490℃、500℃。保温时间可以是5min、10min、14min、17min、20min。
46.进一步地，所述固溶处理还包括淬火。可选地，所述淬火方式为水淬或模具淬火。本领域技术人员能够理解的，对于淬火方式可根据实际使用工况需要的冷速进行选择，尤其是水淬，可以选用各种不同温度下的水淬，这里不做列举。
47.在一些实施例中，所述预时效的工艺条件包括：温度100℃～130℃，时间0.5～2h。
48.可选地，所述预时效的温度是100℃、110℃、115℃、120℃、125℃或130℃。可选地，所述预时效的时间是0.5h、1.0h、1.5h、1.7h或2h。
49.在一些实施例中，所述多级烘烤硬化的工艺条件包括：一级烘烤硬化160℃～185℃，例如160℃、170℃、175℃、180℃或185℃，保温10～25min，例如10min、15min、18min、20min、25min；二级烘烤硬化145℃～170℃，例如145℃、150℃、155℃、160℃、165℃或170℃，保温10～25min，例如10min、15min、18min、20min或25min；三级烘烤硬化140℃～165℃，例如145℃、150℃、155℃、160℃或165℃，保温10～25min，例如10min、15min、18min、20min或25min。
50.在一些实施例中，步骤(2)和步骤(3)之间还包括自然时效。这里，经过预时效的铝合金，可以有效抑制自然时效过程中的硬度提升，为铝合金材料或部件的运输转移安装提供了时间基础。可选地，所述自然时效大于20min，例如1h、1天、1周、1月等。
51.需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果，例如步骤(1)和(2)之间可以有自然时效。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。
52.下面将对本公开的优选实施例进行详细的描述。下述实施例和对比例仅用于说明本公开的技术方案，并不能限定本公开的保护范围。
53.实施例1
54.本实施例提供一种快速时效响应的铝合金。所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.03％，mn 0.07％，mg 2.3％，cu 1.6％，cr 0.25％，zn 6.5％，ti 0.04％，zr 0.14％，sc 0.25％，v 0.07％，fe 0.012％，其余为al。
55.具体制备和热处理工艺包括以下步骤：
56.(1)采用常规铸造工艺获得快速时效响应的铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭，采用现有常规轧制工
艺，对所述铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
57.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
58.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝板坯料进行人工预时效，所述人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
59.(4)对步骤(3)中获得的经过人工预时效后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
60.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝板坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化170℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
61.需要说明的是，步骤(2)固溶处理可以匹配变形加工的步骤，用于制备预设形状的零部件，这里不再详述。
62.请参阅图2，步骤(4)和步骤(5)之间，可以对零部件进行转运安装，具体安装方式可以是焊接。这里，多段烘烤硬化的步骤同时可以作为零部件涂装工序之一，也就是说，多级烘烤硬化不仅能够对铝合金零部件进行热加工，而且能够作为工序之一实现零部件的涂装，取得一步骤两功能的技术效果，极大节约生产加工成本。
63.实施例2
64.本实施例提供一种快速时效响应的铝合金。所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.03％，mn 0.07％，mg 2.6％，cu 1.6％，cr 0.25％，zn 6.2％，ti 0.04％，zr 0.14％，sc 0.25％，v 0.07％，fe 0.012％，其余为al。
65.具体制备和热处理工艺包括以下步骤：
66.(1)采用常规铸造工艺获得快速时效响应铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭采用现有的常规挤压工艺，对所述铝合金铸锭进行均热、挤压、强风冷等，得到坯料，铝型材坯料状态为t4状态。
67.(2)对步骤(1)中获得的铝型材坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
68.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝型材坯料进行人工预时效，所述人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
69.(4)对步骤(3)中获得的经过人工预时效后的铝型材坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
70.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝型材坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化170℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
71.实施例3
72.本实施例提供一种快速时效响应的铝合金。所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.03％，mn 0.07％，mg 2.3％，cu 1.6％，cr 0.25％，zn 6.5％，ti 0.04％，zr 0.14％，sc 0.25％，v 0.07％，fe 0.012％，其余为al。
73.具体制备和热处理工艺包括以下步骤：
74.(1)采用常规铸造工艺获得快速时效响应铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭，采用现有常规轧制工艺，对所述铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
75.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
76.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝板坯料进行人工预时效，所述人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
77.(4)对步骤(3)中获得的经过人工预时效后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间14天。
78.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝板坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化170℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
79.实施例4
80.本实施例提供一种快速时效响应的铝合金。所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.03％，mn 0.07％，mg 2.3％，cu 1.6％，cr 0.25％，zn 6.5％，ti 0.04％，zr 0.14％，sc 0.25％，v 0.07％，fe 0.012％，其余为al。
81.具体制备和热处理工艺包括以下步骤：
82.(1)采用常规铸造工艺获得快速时效响应铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对铝合金铸锭，采用现有常规轧制工艺，对铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
83.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为室温水淬。
84.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝板坯料进行人工预时效，人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
85.(4)对步骤(3)中获得的经过人工预时效后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
86.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝板坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化170℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
87.实施例5
88.本实施例提供一种快速时效响应的铝合金。所述铝合金的组分及质量百分比为：si 0.03％，mn 0.07％，mg 2.3％，cu 1.6％，cr 0.25％，zn 6.5％，ti 0.04％，zr 0.14％，sc 0.25％，v 0.07％，fe 0.012％，其余为al。
89.具体制备和热处理工艺包括以下步骤：
90.(1)采用常规铸造工艺获得快速时效响应铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原
料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭，采用现有常规轧制工艺，对铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
91.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
92.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝板坯料进行人工预时效，所述人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
93.(4)对步骤(3)中获得的所述经过人工预时效后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
94.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝板坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化185℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
95.下面以常用7075铝合金分别按照图1所示普通热处理制度和本公开的热处理制度进行热处理，得到对比例1和对比例2。其中，对比例1对应普通热处理，对比例2对应本公开的热处理方法。
96.对比例1
97.本对比例1提供的7075铝合金的组分及质量百分比为：si 0.045％，mn 0.079％，mg 2.3％，cu 1.47％，cr 0.25％，zn 5.66％，ti 0.023％，fe 0.15％，其余为al。
98.7075铝合金的铸造、加工及热处理具体包括以下步骤：
99.(1)采用常规铸造工艺获得7075铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭，采用现有常规轧制工艺，对所述铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
100.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
101.(3)对步骤(2)中获得的所述经过固溶处理后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
102.(4)对步骤(3)中获得的经过自然时效停放后的铝板进行人工时效，所述人工时效的工艺制度为：120℃，保温24h，最终得到7075-t6铝板。
103.需要说明的是，步骤(2)固溶处理的淬火前可以匹配变形加工的步骤，用于制备预设形状的零部件，这里不再详述。请参阅图2，步骤(4)之后，可以对零部件进行转运安装，具体安装方式可以是焊接。若零部件需要涂装，则可以进行多段烘干硬化的步骤，这里不再赘述。
104.对比例2
105.本对比例2提供的7075铝合金的组分及质量百分比为：si 0.045％，mn 0.079％，mg 2.3％，cu 1.47％，cr 0.25％，zn 5.66％，ti 0.023％，fe 0.15％，其余为al。
106.7075铝合金的铸造、加工及热处理具体包括以下步骤：
107.(1)采用常规铸造工艺获得7075铝合金铸锭，工艺步骤包括：将铝合金原料经过配料后，装炉高温熔炼，得到原料溶液；加入中间合金添加剂后，进行炉内精炼和在线除气，冷
却后铸造得到所述铝合金铸锭。随后对所述铝合金铸锭，采用现有常规轧制工艺，对所述铝合金铸锭进行均热、开坯、热轧、冷轧加工，得到热处理前的h18态的冷轧铝板坯料。
108.(2)对步骤(1)中获得的铝板坯料进行固溶处理，固溶处理的工艺制度为：480℃，保温5min，淬火方式为90℃热水淬。
109.(3)对步骤(2)中获得的经过固溶处理后的铝板坯料进行人工预时效，所述人工预时效的工艺制度为：115℃，保温45min。
110.(4)对步骤(3)中获得的经过人工预时效后的铝板坯料进行自然时效停放，停放时间30min。
111.(5)对步骤(4)中获得的经过自然时效停放后的铝板坯料进行多级烘烤硬化，所述烘烤硬化的工艺制度为：一级烘烤硬化170℃，保温20min；二级烘烤硬化155℃，保温20min；三级烘烤硬化150℃，保温20min。
112.将各实施例和对比例制备得到的铝合金板材和型材进行力学性能对比试验，力学性能试验方法按《gb/t 228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法1》，试样按照《gb/t 16865变形铝、镁合金及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》取定标距矩形p003型试样，试验结果统计如表1所示。
113.表1力学性能试验结果统计
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由表1可以看出，与对比例1相比，各实施例提供的快速时效响应的铝合金经热处理后的力学性能与常规7系铝合金热处理后的力学性能相当，满足汽车对高质量铝合金的性能需求。同时，相比于对比例1的普通热处理方式中人工时效长达24h小时这一情况，快速时效响应的铝合金的预时效+人工时效时间(对应烘烤硬化)大幅缩短至仅需1.75h，缩短比例达92.7％，能够有效降低能源消耗和时间成本。
[0116]
将对比例2和各实施例比较，可知按照本公开的热处理工艺处理常规7075铝合金材料，其最终力学性能远低于各实施例。这是由于相比于本公开提供的快速时效响应的铝合金，常规7075铝合金依靠单一的沉淀强化相，在短时间的预时效和三级烘烤硬化后，鉴于时间极大缩短，难以充分析出，表现为严重的欠时效，力学性能较低，完全无法满足汽车产业对于高强度铝合金的性能需求。本公开提供的快速时效响应的铝合金的成分和百分比，在缩短人工时效方面表现突出，是降低能源消耗和时间成本的重要基础。
[0117]
为对比两种热处理工艺下，铝合金材料在各阶段的性能变化，以实施例1和对比例
1为例进行性能提取，列于表2，示意如图2。
[0118]
表2铝合金材料在各阶段的抗拉强度变化
[0119]
方案坯料固溶处理后人工预处理后人工时效三级烘烤实施例1310mpa337mpa361mpa无此环节551mpa对比例1304mpa333mpa无此环节575mpa557mpa
[0120]
由表2和图2可以看出，对比例1普通的热处理工艺，通过长时间的人工时效达到铝合金抗拉强度提升的效果。反观本公开实施例1的快速响应热处理工艺，通过预时效和多级烘烤硬化相配合，特别是三级烘烤硬化来实现铝合金的抗拉强度的提升，进而保障材料的最终性能。
[0121]
本公开的技术方案，通过调整铝合金的成分和与之匹配的热处理工艺，最终达到材料性能不降低，人工时效时间大幅缩短，大幅降低铝板应用时的能源消耗和时间成本的有益效果。
[0122]
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
[0123]
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
[0124]
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。