一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108220698A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201810031289.1B32B15/01(2006.01)(22)申请日2018.01.12B32B15/20(2006.01)C22C1/03(2006.01)(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郭明星朱杰张济山林童庄林忠袁波(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C21/10(2006.01)C22F1/04(2006.01)C22F1/053(2006.01)B22D19/16(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法(57)摘要一种汽车车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法，属于铝合金技术领域。本发明通过固液熔铸复合将高塑性和耐蚀性Al-Mn系合金与Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金复合，然后通过后续热加工过程调控，不仅可以实现两种金属的协调变形进而制备出一定厚度比的复合板材，而且所制备的复合板材还具有优异的成形性能，尤其弯边性能可以获得大幅度提高。该制备方法的开发，彻底解决了Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金基体内由于部分破碎不彻底粗大富铁相残留微裂纹而影响其弯边性能提高的问题，使得该系合金板材表现出非常优异的综合性能。所开发的高成形性铝合金复合板材及其制备方法非常适合应用于汽车车身外板的制造，特别是对冲压成形性能、弯边性能以及烤漆硬化增量等均有较高要求的复杂形状零部件的制造。CN108220698ACN108220698A权利要求书1/2页1.一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法，其特征在于复合板采用Al-Mn系和Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金进行复合，其化学成分及其质量百分比含量分别为：Al-Mn系合金为：Mg:0.05～0.13wt％，Si：0.1～0.28wt％，Cu：0.01～0.1wt％，Mn：0.4～0.5wt％，Fe：0.1～0.3wt％，Ti:0.05～0.15wt％，Zn：0.2～0.35wt％，Cr：0.02～0.1wt％，B≤0.05wt％，余量为Al，其中Fe/Mn<0.7；Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金为：Mg:0.8～1.1wt％，Si：0.9～1.3wt％，Cu：0.1～0.4wt％，Mn：0.3～0.5wt％，Fe：0.3～0.5wt％，Ti：0.05～0.15wt％，Zn：2.0～3.5wt％，Cr：0.02～0.1wt％，B≤0.05wt％，余量为Al；两种合金复合制备工艺采用如下技术路线：1)中频感应熔炼Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金，2)双级均匀化，第一级450～490℃保温2～6h，第二级540～560℃保温15～30h，升降温速率20～50℃/h；3)车床铣光外表面，表面粗糙度Ra25以下，然后置于535～570℃预热炉中进行5min～60min预热处理；4)放入钢制磨具内，将温度处在740～850℃的Al-Mn系合金熔体浇铸到磨具内Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金的侧边或者上表面进行固液复合；5)车铣复合铸锭外表面并控制Al-Mn/Al-Mg-Si-Cu-Zn合金厚度比在1:2～1:9；6)热轧变形，开轧温度520～560℃，变形量60～95％，道次压下量30～60％；7)冷轧，变形量30～60％，道次压下量10～30％；8)中间退火，温度390～450℃，时间1～4h；9)冷轧，变形量30～60％，道次压下量10～30％；10)固溶处理，温度520～570℃，保温1min～1h，升温速率大于50℃/s；11)淬火处理，冷却速率大于200℃/s；12)低温预时效处理，温度60～90℃，时间1h-20h，得到高成形性铝合金复合板材。2.如权利要求1所述的一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法,其特征在于：步骤3)所述外表面铣好的Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金预热处理方式为：置于535～565℃预热炉中进行10min～40min预热处理，CO2气体保护。3.如权利要求1所述的一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法,其特征在于：步骤4)所述固液复合采用如下方式进行：将Al-Mn系合金熔化，然后待温度处在740～810℃时将其快速浇铸到磨具内Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金的侧边或者上表面进行固液复合。4.如权利要求1所述的一种车身外板用高成形性铝合金复合板材的制备方法,其特征在于：步骤6)所述热轧变形采用开轧温度在530～560℃，热轧总变形量70～95％，道次压下