一种铝合金零件和包含该零件的汽车及零件的制备方法技术

本发明专利技术提供一种铝合金零件的制备方法，将铝合金板料依次进行固溶处理、淬火处理、冲压成形、第一次时效处理及第二次时效处理获得铝合金零件，通过该方法可实现复杂形状铝合金零件的冷冲压成形，且对成形设备和成形过程的控制精度要求较低，可大幅降低零件制造成本；利用本发明专利技术的制备方法制作的铝合金零件，强度和塑性得到改善，本发明专利技术的制备方法也可用于制作汽车中复杂的结构件，减轻汽车的整体重量。减轻汽车的整体重量。减轻汽车的整体重量。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金零件和包含该零件的汽车及零件的制备方法


[0001]本专利技术涉及金属制品加工
，具体涉及一种铝合金零件和包含该铝合金零件的汽车及零件的制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车保有量的迅速增加，石油资源的消耗速度骤增，汽车尾气排放对环境和气候变化的影响也愈发严重，因此汽车节能减排已经受到世界各国的重视。汽车轻量化技术是降低油耗和减少尾气排放的重要手段，也是汽车行业持续稳定发展的关键，成为了近年来学者和企业的研究热点。
[0003]铝合金的密度仅为钢的三分之一，且具有较高的比强度、比刚度、抗冲击性能和耐腐蚀性能，同时还具备相当高的再回收率，被认为是最理想的汽车轻量化材料，被广泛应用于汽车零件中。目前应用于汽车工业中的铝合金材料主要为5系铝合金和6系铝合金，其中5系铝合金主要元素成分为Al和Mg，常温下成形性能优异，但成形后零件的表面质量难以控制，通常应用于车身内板；6系铝合金的主要元素成分为Al
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Mg
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Si，可热处理强化，综合性能较好，主要用于汽车车身外板。目前，汽车车身结构件仍以高强度的钢铁材料为主。7系铝合金是一种可热处理强化的高强度铝合金，其强度可达5系铝合金和6系铝合金的2
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3倍，具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能，可替代5系和6系铝合金应用于汽车内外板进一步降低零件厚度实现减重，同时也具有替代高强钢应用于汽车高负载结构件的潜力。但是，目前7系铝合金成形存在以下问题：在高温下的成形性较差，零件成形后的性能相较于峰值时效的T6态板材有所下降且成形后的零件质量稳定性也相对较低。同时现有技术中，7系铝合金零件的成形工艺的成本较高，难以进行大批量生产。上述问题限制了7铝合金的发展及应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的不足与缺陷，本专利技术提供一种铝合金零件的制备方法，用于解决7系铝合金成形性差、成形成本高及7系铝合金零件成形后性能下降的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种铝合金零件的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将待加工的铝合金板料进行固溶处理；
[0007]将经过所述固溶处理的所述铝合金板料淬火；
[0008]将经过所述淬火的所述铝合金板料压制成铝合金零件；
[0009]将所述铝合金零件进行第一次时效处理；
[0010]将经过所述第一次时效处理的所述铝合金零件进行第二次时效处理。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述铝合金板料为F态7系铝合金板料。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述固溶处理的固溶温度为450～510℃，所述固溶处理的保温时间为0～10分钟。
[0013]进一步地，所述固溶处理的升温时间小于或等于15分钟。
[0014]于本专利技术的一实施例中，从所述铝合金板料固溶处理结束到开始淬火的时间间隔小于或等于10秒。
[0015]于本专利技术的一实施例中，所述淬火处理的淬火介质为温度低于50℃的水。
[0016]于本专利技术的一实施例中，从所述淬火结束至开始压制成形的间隔时间小于或等于16小时。
[0017]于本专利技术的一实施例中，所述第一次时效处理的温度为105～125℃，所述第一次时效处理的时间为4.5～5.5小时。
[0018]于本专利技术的一实施例中，所述第二次时效处理的温度为170～200℃，所述第二次时效处理的时间为15～25分钟。
[0019]本专利技术的第二个方面是提供一种根据上述铝合金零件的制备方法制备的铝合金零件。
[0020]本专利技术的第三个方面是提供一种包含依据上述铝合金零件的制备方法制备的铝合金零件的汽车。
[0021]如上所述，本专利技术提供一种铝合金零件的制备方法，将铝合金板料经固溶处理、淬火处理后进行合模冲压，将冲压成形后的铝合金零件配合快速时效处理进行时效强化，上述方法可提高铝合金成形性，制备结构复杂的零件，且时效强化的时间大大缩短，提高效率，节约制造成本；采用该制备方法制备的铝合金零件，其力学性能得到进一步的提升，成形后的零件质量稳定；由于上述制备方法可制备结构复杂、力学性能优异的零件，因此可用于制造汽车部件，实现汽车轻量化。
附图说明
[0022]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0023]图1显示为本专利技术的铝合金零件的制备方法的流程图。
[0024]图2显示为本专利技术于一实施例中的制备铝合金零件的温度
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时间图。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0026]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本专利技术中使用的所有技术和科学术语与本
的技术人员对现有技术的掌握及本专利技术的记载，还可以使用与本专利技术实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本专利技术。
[0027]本专利技术提供一种铝合金零件的制备方法，在提升铝合金零件性能的同时减少时效强化的时间，大幅度降低制造成本。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供一种铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0029]S1、将待加工的铝合金板料进行固溶处理；
[0030]S2、将经过所述固溶处理的所述铝合金板料淬火；
[0031]S3、将经过所述淬火的所述铝合金板料压制成铝合金零件；
[0032]S4、将所述铝合金零件进行第一次时效处理；
[0033]S5、将经过所述第一次时效处理的所述铝合金零件进行第二次时效处理。
[0034]具体的，步骤S1中，铝合金板料为F态(自由加工状态)的7系铝合金板料，对7系铝合金板料进行固溶处理的固溶温度为450～510℃，固溶处理的保温时间为0～10分钟，可选择保温时间为4～6分钟。固溶温度的选择会影响铝合金的力学性能，固溶温度过低，导致固溶处理后铝合金的过饱和程度不高，导致后期合金时效析出难度增大，从而使铝合金强度下降，固溶温度过高则会导致合金过烧，严重影响铝合金的综合力学性能。固溶温度选择在460～480℃之间，例如固溶温度可选择460℃、470℃、480℃等。
[0035]步骤S1中，加热铝合金板料时，可选择空气循环式加热或者接触式加热，例如，可选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将待加工的铝合金板料进行固溶处理；将经过所述固溶处理的所述铝合金板料淬火；将经过所述淬火的所述铝合金板料压制成铝合金零件；将所述铝合金零件进行第一次时效处理；将经过所述第一次时效处理的所述铝合金零件进行第二次时效处理。2.根据权利要求1所述的铝合金零件的制备方法，其特征在于，所述铝合金板料为F态7系铝合金板料。3.根据权利要求1所述的铝合金零件的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的固溶温度为450～510℃，所述固溶处理的保温时间为0～10分钟。4.根据权利要求1所述的铝合金零件的制备方法，其特征在于，从所述铝合金板料固溶处理结束到开始淬火的时间间隔小于或等于10秒。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵峻英，卢嘉昕，林建平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：