一种铝合金薄板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车车身用6016系铝合金薄板及其生产方法。铝合金薄板的化学成分及质量百分比为：Si 1.0～1.5％，Fe 0～0.50％,Cu 0～0.20％，Mn 0～0.20％，Mg 0.25～0.60％，Cr 0～0.10％，Zn 0～0.10％，Ti 0～0.10％，余量为Al。本发明专利技术通过配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热轧→中间退火→冷轧→电火花毛化处理→冷轧成品→固溶淬火→拉矫→Ti/Zr钝化→预时效→成品卷材。本发明专利技术能为用户提供高品质的车身用薄板，提高冲压时成品率，降低汽车厂家成本，改善铝合金板材的成形性和烘烤硬化性，具有广阔的市场前景和显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝合金板材生产的
，尤其涉及一种汽车车身用6016系铝合金薄板及其生产方法。
技术介绍
节能减排、汽车轻量化已成全球趋势。经几十年汽车轻量化材料的研究和发展，人们逐渐认为6016(Al-Mg-Si系)合金是作为汽车车身板的最佳铝合金材料。它不但具有综合力学性能及成形性能，而且是热处理可强化铝合金，在烘烤硬化(BH)性能比其他系铝合金的好。作为汽车外板，它必须具有合金材料的抗凹痕性、成形性、时效稳定性、表面光鲜性及烧烤硬化性能。CN104561681A汽车车身用6016铝合金薄板及其生产方法专利中所叙述的一种生产方法，通过熔炼及铸造、铣面、热轧、冷轧、热处理工艺步骤，提高了铝合金板材的HB前伸长率和HB后屈服强度，提高冲压时成品率，降低汽车广家成本，改善铝合金板材的成形性和烘烤破化性。但是这种板材只能作汽车内板或低廉的汽车外板用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的缺点，提供一种汽车车身用6016系铝合金薄板及其生产方法。本专利技术采取如下技术方案：一种铝合金薄板，其特征在于，所述铝合金薄板的化学成分及质量百分比为：Si 1.0～1.1％，Fe 0.16～0.22％,Cu 0.12～0.16％，Mn 0.08～0.12％，Mg 0.45～0.45％，Cr 0～0.10％，Zn 0～0.10％，Ti 0～0.10％，余量为Al。它与ASTM B209M 或GB/T3190公布的标称化学成分相比(如表1)，主要成分控制更严格，综合提高了抗凹痕性、成形性、时效稳定性、表面光鲜性及烧烤硬化性能。表1 标称成分与本专利技术化学成分比较一种如上述铝合金薄板的生产方法，其特征在于，所述方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热轧→中间退火→冷轧→电火花毛化处理→冷轧成品→固溶淬火→拉矫(永久变形率)→Ti/Zr钝化→预时效→成品卷材。根据上述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)熔炼及铸造：按铝合金薄板的化学成分及质量百分比准备原材料，在720℃～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700℃～710℃条件下经在线处理，浇注成铝合金铸锭；(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切头切尾，铣面；(3)热轧：将步骤(2)处理后的铝合金铸锭在步进式推进炉中加热到480℃～570℃，保温8～26h，然后在1+5热连轧至厚度3.0mm铝合金卷，终轧温度为330℃～350℃；(4)冷轧：将步骤(3)得到的铝合金卷材在380℃～390℃，2h中问退火后，再将铝合金板由3.0mm经4道次冷轧至1.05mm，再经电火花毛化1.0mm；(5)热处理：将步骤(4)得到的铝合金薄板在560℃～570℃固浴处理，总加热时间为90～110秒，立即进行水冷，3min内温度降至60℃以下，接着进行拉矫，永久变形率：0.5％～1.0％，Ti/Zr钝化、预时效处理，预时效处理条件为120℃～180℃，保温lmin～2min。根据上述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的熔体净化采用多级联合熔体净化技术，即：从原铺材料选配开始，经熔炼、熔体炉内混合气体精炼、在线多级串联SNIF除气、双级陶瓷过滤、加盖流槽预热干燥防污染等多种工艺措施，使熔体中的气体、夹渣排除，得到较纯洁熔体的工艺技术。根据上述的生产方法，其特征在于，所述步骤(5)中的Ti/Zr钝化膜重:2.0mg/m2≤Ti≤8.0mg/m2；在线预时效处理制度为145℃/1min。本专利技术的有益效果：1.本专利技术生产方法中在熔体熔炼铸造过程中，熔体净化采用多级联合熔体净化技术，使铸锭冶金质量达到高纯化的水平，使铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]≤0.1ml/100gAl；Na＜2PPm；Ca＜4PPm；渣＜50K/kg。产品的成形性能及力学性能更优异。2.本专利技术生产方法中采用中间退火工艺，可以改善带材的卷取性能，而且可改善热轧组织的不均匀性对材料表面性能的不利影响，还可以控制铝合金固溶处理后的显微组织，在一定程度上提高成形性能(横向塑性应变比r值)。3.本专利技术生产方法中采用EDT毛化处理及Ti/Zr钝化处理，可使板材表面更具吸附性和涂漆后光鲜性。4.本专利技术生产方法中固溶淬火及预时效处理，能有效地消除产品因自然时效使烤漆硬化不佳的影响。5.本专利技术是一种完整的汽车车身用6016铝合金薄板生产方法，能为用户提供高品质的车身用薄板，提高冲压时成品率，降低汽车厂家成本，改善铝合金板材的成形性和烘烤硬化性，具有广阔的市场前景和显著的经济效益。具体实施方式本专利技术公开了一种铝合金薄板，其化学成分及质量百分比为：Si 1.0～1.1％，Fe 0.16～0.22％,Cu 0.12～0.16％，Mn 0.08～0.12％，Mg 0.45～0.45％，Cr 0～0.10％，Zn 0～0.10％，Ti 0～0.10％，余量为Al。。本专利技术的生产方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热轧→中间退火→冷轧→电火花毛化处理→冷轧成品→固溶淬火→拉矫(永久变形率)→Ti/Zr钝化→预时效→成品卷材。下面结合一些具体实施例对本专利技术进一步说明。一种汽车车身用6016合金薄板，其化学成分及质量百分比如表1。表1 该合金成分实测值(wt％)实例1～4之一任意所述的汽车车身用6016铝含金薄板的生产方法之一，包括以下步骤：(1)熔炼及铸造：按实例1～4任意所述的铝合金薄板的化学成分及质量百分比准备原材料，其中，固体料占30％，一、二级废料45％，其余为电解液。在720-760℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化(720℃)后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼(STAS)，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置30min，在熔体温度700～710℃条件下 经在线(SNIF除气、CCF过滤(30PPI+50PPI)、晶粒细化)处理，浇注成铝合金铸锭。铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]＝0.085ml/100gAl；Na＝2PPm；Ca＜4PPm；渣＝24K/kg(2)铣面：将步骤(1)铝合金铸锭切头切尾，铣面。(3)热轧：将步骤(2)处理后的铝合金铸锭在步进式推进炉中加热到560℃/24h+，480℃/2h，然后在1+5热连轧至厚度3.0mm铝合金卷，终轧温度为339℃。(4)冷轧：将步骤(3)得到的铝合金卷材在380℃/2h中问退火后，再将铝合金板由3.0mm经4道次冷轧至1.05mm，再经EDT毛化1.0mm。(5)热处理：将步骤(4)得到的铝合金薄板在560℃固浴处理，总加热时间为96秒，立即进行水冷(室温)，3min内温度降至60℃以下，接着进行拉矫，永久变形率：0.6％，Ti/Zr钝化膜重(TZ＝6.03mg/m2每面)，预时效处理145℃，保温70秒。实例1～4之一任意所述的汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金薄板，其特征在于，所述铝合金薄板的化学成分及质量百分比为：Si 1.0～1.5％，Fe 0～0.50％,Cu 0～0.20％，Mn 0～0.20％，Mg 0.25～0.60％，Cr 0～0.10％，Zn 0～0.10％，Ti 0～0.10％，余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金薄板，其特征在于，所述铝合金薄板的化学成分及质量百分比为：Si 1.0～1.5％，Fe 0～0.50％,Cu 0～0.20％，Mn 0～0.20％，Mg 0.25～0.60％，Cr 0～0.10％，Zn 0～0.10％，Ti 0～0.10％，余量为Al。2.一种如权利要求1所述的铝合金薄板的生产方法，其特征在于，所述方法包括：配料→熔炼→转炉→炉侧精炼→静置→铸造→锯切→铣面→铸锭均匀化处理→热轧→中间退火→冷轧→电火花毛化处理→冷轧成品→固溶淬火→拉矫→Ti/Zr钝化→预时效→成品卷材。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)熔炼及铸造：按铝合金薄板的化学成分及质量百分比准备原材料，在720℃～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700℃～710℃条件下经在线处理，浇注...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕正风，张华，孟凡林，孙学明，陶志民，曹零勇，房洪杰，盛光英，辛涛，
申请(专利权)人：山东南山铝业股份有限公司，烟台南山学院，
类型：发明
国别省市：山东;37