CN105441740A - 汽车车身用高卷边性能6xxx系合金板材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车车身用高卷边性能6XXX系铝合金板材及其制造方法，该板材合金元素包括Mg：0.25~0.6wt%；Si:0.5~1.5wt%；Mn：0.05~0.5wt%；Fe≤0.3wt%，余量为Al及正常杂质；使用合适的均匀化处理制度和优化的冷轧加工率，对合金板材中铸造化合物的含量、形态、分布以及晶粒尺寸等进行严格控制。经本发明方法获得的板材具备优异的翻边性能、良好的表面质量、力学性能以及烤漆硬化性能，适用于汽车车身覆盖件，特别是覆盖件用外板。

Description

汽车车身用高卷边性能6XXX系合金板材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金板，尤其涉及一种汽车车身用高卷边性能6XXX系合金板材及其制造方法。
背景技术
随着世界各国汽车保有量的持续增长，燃油消耗和废气污染日益加剧，以提高燃油利用率和降低尾气排放为目的的汽车轻量化成为汽车公司的重要发展目标。铝及其合金由于具有比强度和比刚度高、抗冲击性能良好、加工成形性优异以及极高的再回收率等一系列优良特性，成为汽车轻量化最理想的材料。
用于汽车车身板的铝合金主要有5XXX系和6XXX系合金，对于表面质量要求高、形状简单的汽车覆盖件，常使用6XXX系合金材料。可热处理强化的6XXX系合金板材能够在固溶、淬火处理后具有较低屈服强度的状态下供货，具有良好的冲制成形性能，并且能够在汽车涂装烘烤处理过程中获得强度提高。
汽车覆盖件外板需通过卷边工艺来实现与内板的连接，故其卷边性能至关重要。若6XXX系合金板材制造过程中加工工艺不当，则会导致成品板材晶粒尺寸粗大、金属间化合物含量过多、尺寸过大或呈串状分布，此类金属组织均不利于材料的卷边性能，会导致卷边后零件外表面出现裂纹或连续颈缩等缺陷，汽车公司不予接受；不当的加工工艺还会导致成品板材中织构的不均匀分布，在后续冲制成形过程中导致不均匀变形，从而引起表面带状隆起，造成后期涂装过程中的涂漆不均匀，形成漆刷线缺陷。
专利申请号为200910132932.0的专利申请公开了一种烤漆固化性能优良、室温时效得到抑制的铝合金板及其制造方法，合金含有Si：0.4～1.5％、Mg：0.4～1.0％、Mn：0.01～0.5％、Cu：0.001～1.0％，专利规定了原子团簇的密度、Mg-Si化合物数量以及晶粒尺寸，但其未对AlFe(Mn)Si化合物的数量、形貌以及分布进行规定。
专利申请号为200980102613.3的专利申请公开了一种Al-Mg-Si系铝合金板及其制造方法，合金含有Si：0.1～2.5％、Mg：0.1～3.0％、Cu：0.001～1.0％、Mn：0.01～1.0％。该专利对Goss织构和Cube织构的含量及其分布做了严格规定，所获得合金板可抑制具有跨越板宽方向的比较大的周期的凹凸皱痕在板材表面的形成，但未对合金板的卷边进行阐述。
专利申请号为200880014784.6的专利申请公开了一种压制成型用铝合金板及其制备方法，合金含有Si：0.2～2.0％、Mg：0.2～1.5、Cr＜0.3％、Fe＜0.5％、Mn＜0.3％，该专利对织构进行了严格规定，所获得铝合金板材具有优异的压制成型性能，但未对卷边性能进行说明。
专利申请号为201010545142.8的专利申请公开了一种6000系汽车车身用高烘烤硬化性铝合金材料及其制造方法，合金含有Si：0.5～1.0％、Mg：0.6～1.3、Cu：0.01～0.3％、Mn：0.05～0.3％、Cr＜0.1％、Fe：0.05～0.25％,该专利获得的板材具备较高的烘烤硬化性能，且成型性能够满足加工要求，但未对卷边性能进行说明。
专利申请号为201010199924.0的专利申请公开了一种汽车车身用铝合金及其板材制造方法，合金含有Si：0.6～1.33％、Mg：0.6～1.33、Cu：0.3～0.7％、Mn：0.2～0.8％、Cr：0.01～0.3％,该专利对板材的制备工艺进行了严格规定，获得板材具备优异的冲压成形性能，提高了铝合金覆盖件冲压成品率，但未对卷边性能进行说明。
上述汽车覆盖件用铝合金板的专利大多是从板材的成形性能、漆刷线等方面进行阐述，均未对铝合金板材卷边性能和表面漆刷线性能两方面同时进行阐述，而作为汽车外覆盖件用板材，其卷边性能和漆刷线性能尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种卷边性能优异、表面质量良好、力学性能稳定性以及烤漆硬化性能优异的汽车车身用高卷边性能6XXX系合金板材及其制造方法。
本发明的技术方案为：一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板，所述6XXX系铝合金板各组分及其质量百分比为：Mg：0.25～0.6wt％；Si：0.5～1.5wt％；Mn：0.05～0.5wt％；Fe≤0.3wt％，余量为Al及正常杂质；所述6XXX系铝合金板材纵截面金属间化合物总含量为0.5～2％，其中长宽比≥4的化合物含量≤0.5％，无串状分布的化合物存在，平均晶粒尺寸在35μm以下。
本发明还公开了一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将工业纯铝、各种中间合金按配比进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
(2)将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为500～580℃，均匀化处理时间为2～10h；
(3)将经步骤(2)处理后的铸锭冷却到热轧开轧温度并保温1～10h后进行热轧，开轧温度为400～500℃；
(4)将经步骤(3)处理后的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的冷态板材，中间退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为60～85％；
(5)将经步骤(4)处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为500～560℃，保温时间为15s～30min；
(6)将经步骤(5)处理后的板材进行预时效处理，预时效处理温度为60～100℃，时间为2～10h。
进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其中：所述步骤(1)中熔体经精炼处理后，采用半连续设备铸造铸锭。
更进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其中：所述步骤(3)中，热轧的终轧温度控制在300℃以下。
再进一步地，上述汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其中：所述步骤(4)中，中间退火采用箱式退火或软化退火法。
本发明的突出的实质性特点和显著的技术进步体现在：(1)本发明对合金板材的金属间化合物的大小、数量、形态及其分布以及晶粒尺寸进行了严格规定，从而获得优异的卷边性能。合金板材在卷边过程中，粗大金属间化合物与铝板基体之间的界面常会形成严重应力集中，此区域易于形成微裂纹，降低合金板的卷边性能，故严格控制金属间化合物的尺寸和数量对卷边性能尤为重要；此外，长条状的金属间化合物在卷边过程中容易断裂，这会导致铝板基体中产生应力集中并形成微裂纹，降低卷边性能；当金属间化合物呈串状分布时，也会导致微裂纹的形成和卷边性能的降低，故严格控制金属间化合物的形貌和分布同样重要。除了金属间化合物的影响，晶粒尺寸对卷边性能的影响也非常重要，粗大的晶粒会促进卷边过程中剪切带的产生和传播，从而导致卷边性能的降低。
(2)通过对板材的合金成分及制备过程中的均匀化处理制度和冷轧工艺等关键步骤的严格规定，达到对金属组织的严格控制。合金元素的含量主要影响金属间化合物的数量和尺寸，如当Fe、Mn元素含量过多时，会导致金属间化合物含量偏多、尺寸偏大；均匀化处理制度则会对金属间化合物的形貌和分布产生较大影响，若退火温度过低，则会导致金属间化合物形态呈长条状或呈串状分布；冷轧工艺主要是对合金板晶粒尺寸具有重要影响，若冷轧压下率过小，则会导致晶粒粗大。
具体实施方式
以下结合具体实施例及比较例，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
对于6XXX系合金板材来说，其卷边性能是否优异，主要影响因素如下：
<化学成分>
以下是对本发明合金板的化学成分及其含量进行规定。本发明合金板主要是作为汽车车身外板使用，故要求具有优异的卷边性能、良好的表面质量、稳定的力学性能稳定性以及优异的烤漆硬化性能等。下面对本发明合金板的各元素含量及其意义进行说明：
Mg：0.25～0.6％
Mg是本发明合金板的主要合金元素之一，Mg与Si元素一起形成的原子团簇在合金板烤漆处理过程中会转变成β″强化相，起到明显的烤漆硬化作用，利于汽车外板抗凹性能的提高。当Mg含量较少时，不能满足烤漆硬化性能要求；随合金板中Mg元素含量的增加，室温停放时间过程中Mg、Si原子团簇会增多，此原子团簇一方面会提高合金板的强度，造成力学性能不稳定，另一方面会降低合金板的卷边性能和冲制成形性能，故Mg含量过多时不能满足汽车外板的卷边性能、力学性能稳定性以及成形性能要求。
Si：0.5～1.5％
Si是本发明合金板的主要合金元素之一，Si与Mg元素一起形成的原子团簇在合金板烤漆处理过程中会转变成β″强化相，起到明显的烤漆硬化作用，利于汽车外板抗凹性能的提高。若Si含量过少，则不能满足烤漆硬化性能要求；Si元素还会与Fe、Mn等元素形成AlFeSi和AlFeMnSi化合物，粗大的化合物会导致合金板卷边性能的下降。综合Si元素对烤漆硬化性能和卷边性能的影响关系，优化其含量范围为：0.5～1.5％.
Mn：0.05～0.5％
在均匀化处理过程中Mn元素会促进铸锭中的长条状β相(AlFeSi)向团状α相(AlFeMnSi)转变，提高合金板的卷边性能；但Mn元素含量过多时会导致合金铸造过程中形成粗大金属间化合物，不利于合金板的卷边性能，综合以上效果，优化Mn元素的含量范围为：0.05～0.5％。
<金属间化合物>
本发明铝合金板中的金属间化合物主要包括长条状β-AlFeSi相和团状α-AlFeMnSi相。金属间化合物一方面可作为再结晶形核的核心，起到细化晶粒的作用；但另一方面会造成铝板基体的不连续，导致卷边过程中产生裂纹，降低卷边性能。故对金属间化合物的含量进行了严格规定，即化合物总含量为0.5～2％。从金属间化合物的形貌上来看，团状α-AlFeMnSi相对基体的割裂作用较小，而长条状β-AlFeSi相割裂作用较大，更易导致卷边裂纹的形成，故需规定长宽比≥4的AlFeSi相的含量≤0.5％。化合物的分布对合金板的卷边性能也有重要影响，即当化合物呈串状分布时，会导致卷边性能急剧下降，故本发明的合金板材需完全不存在串状分布的金属间化合物。
金属间化合物的观察和测定是使用500倍放大的光学金相显微镜对合金板材纵截面的整个板厚方向进行。具体而言，对合金板的纵截面截取试样后进行机械打磨和抛光，使用0.1％的HF酸腐蚀后进行金相照片的拍摄，使用ImageJ软件对连续拍摄的10张500倍金相照片进行化合含量(物面积百分数)统计和形貌(长宽比)分析。由于细小金属间化合物(等效圆直径＜1μm)既不能成为再结晶的有效形核质点又不会明显影响合金板的卷边性能，故金属间化合物统计分析过程中仅对等效圆直径≥1μm的化合物进行统计分析。
<晶粒尺寸>
本发明合金板的卷边性能不仅与金属间化合物的含量、形貌以及分布密切相关，还与晶粒尺寸相关。换而言之，若合金板的金属间化合物完全满足上述规定，但晶粒粗大，则该合金板材同样不能达到卷边性能优异的要求。这主要是因为粗大的晶粒尺寸易导致卷边过程中产生大量密集的剪切带束，当剪切带束交汇于卷边板材外表面时便会在此处产生微裂纹或连续颈缩，降低卷边性能。根据本专利发明人在车身外板用铝合金板材研发过程中对实验数据的总结，确定本发明铝板的平均晶粒尺寸需在35μm以下。
晶粒尺寸的观察和测定是使用100倍放大的光学金相显微镜对合金板材纵截面的整个板厚方向进行。具体而言，对合金板的纵截面截取试样后进行机械打磨和抛光，进行阳极覆膜处理后使用带有偏光镜的光学显微镜进行金相照片的拍摄。按照ASTM-E112标准中的人工截点法对连续拍摄的3张100倍放大照片进行平均晶粒尺寸的统计；具体而言，在金相照片的水平方向和竖直方向分别画三条等间距的直线，根据晶界与直线的截点数量，分别算出水平方向和竖直方向的平均晶粒尺寸，再将二者取平均值即获得该板材的的平均晶粒尺寸。
<制造方法>
以下将对本发明合金板的制造方法进行说明。
本发明合金板的是按照常用铝合金板的制备方法进行的，即按照规定合金成分进行合金熔铸、均匀化处理、热轧、冷轧、中间退火、冷轧、固溶及预时效处理获得本发明合金板。但是，在这些制备工序中，通过对合金成分、铸锭均匀化处理制度以及轧制工艺的严格规定，实现对合金板的金属间化合物和晶粒尺寸的良好控制，达到提高合金板的卷边性能的效果。具体制造步骤如下：
(1)合金熔炼及铸造：将工业纯铝、各种中间合金按配比(Si：0.5～1.5wt％；Mg：0.25～0.6wt％；Mn：0.05～0.5wt％；Fe≤0.3wt％；余量为Al及正常杂质)进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭。
(2)均匀化处理：铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，以消除铸锭中存在的溶质元素偏析、促进长条状β相(AlFeSi)的熔断及其向团状α相(AlFeMnSi)转变。均匀化加热温度为500～580℃，保温时间为2～10h，可有效地消除微观偏析、熔断非平衡相以及促进β相向α相转变；若加热温度过低，或者保温时间过短，则无法获得以上效果，一方面会导致后续热轧过程中铸锭加工性能较差，另一方面还会导致合金板中化合物尺寸过大、长宽比＞4的化合物含量过多以及化合物呈串状分布等问题，导致合金板卷边性能降低；若加热温度过高或保温时间过长，则容易发生过烧或晶粒异常长大。
(3)热轧：均匀化处理完成之后，将铸锭冷却到热轧开轧温度并保持一段时间后进行热轧；保温时间一般为1～10h，以保证铸锭整体温度均匀性，开轧温度一般为400～500℃，若低于400℃，则材料的变形抗力较大，所需热轧道次增多，使生产效率降低；若高于500℃，热轧过程中会形成粗大的再结晶晶粒，容易造成组织的不均匀。热轧终轧温度控制在300℃以下。
(4)冷轧与中间退火：对热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的冷态板材。中间退火的方式不限，如箱式退火或软化退火法。引入中间退火处理的目的一方面是软化冷轧板材，提高其塑性加工性能，另一方面是调整板材中的织构分布，以消除成品板材的漆刷线缺陷。中间退火处理的位置至关重要，需保证中间退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为60～85％；若此冷轧压下率小于60％，则会导致成品板材的晶粒粗大，一方面会使合金板卷边后外板面出现微裂纹或连续颈缩等缺陷，降低卷边性能；另一方面会使板材在冲制成形后会形成橘皮状粗糙表面，降低表面质量；若冷轧压下率高于85％，则会导致成品板材立方取向晶粒呈现带状分布，使板材在冲制形成中产生漆刷线缺陷，同样会降低表面质量。
(5)固溶处理：固溶处理一方面使变形态材料发生完全再结晶，另一方面使材料中的Mg、Si等元素固溶入基体中，以使板材在烤漆过程中形成足够量β″强化相，达到提高烤漆硬化性能的目的。固溶处理温度为500～560℃，保温时间为15s～30min。若固溶温度过低或保温时间过短，则不能保证材料发生完全再结晶和足够的Mg、Si等元素固溶入基体中，降低板材力学性能及烤漆硬化性能；若固溶温度过高或保温时间过长，会引起再结晶晶粒粗大，不利于成品板材的卷边性能和表面质量。
(6)预时效处理：固溶处理后的板材应进行预时效处理，最终获得T4P态成品板材；预时效处理的目的是稳定材料的屈服强度，同时提高材料的烤漆硬化性能。过饱和的6XXX系铝合金材料在室温停放过程中会发生自然时效形成不稳定Mg、Si原子团簇，从而导致材料在存放过程中性能不稳定；同时自然时效过程中形成的Mg、Si原子团簇在后续烤漆烘烤过程中会发生溶解，导致材料的烤漆硬化性能降低。为了避免自然时效给板材带来的不利影响，需在固溶之后进行预时效处理，以促进稳定Mg、Si原子团簇的形成，抑制自然时效进程，提高了材料在室温停放过程中的稳定性；同时在烤漆过程中稳定的Mg、Si原子团簇可直接作为β″强化相的形核核心，提高了材料烤漆硬化性能。预时效处理温度为60～100℃，时间为2～10h。
实施例1
铝合金成分以质量百分比计为：0.49wt.％Mg、1.01wt.％Si、0.05wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为500℃，保温8小时；均匀化处理之后进行热轧，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
实施例2
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温8小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
实施例3
铝合金成分以质量百分比计为：0.5wt.％Mg、1.00wt.％Si、0.5wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温8小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，热轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
实施例4
铝合金成分以质量百分比计为：0.48wt.％Mg、1.02wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.3wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温10小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
实施例5
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温8小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为60％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
实施例6
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温8小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为85％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
比较例1
铝合金成分以质量百分比计为：0.49wt.％Mg、1.01wt.％Si、0.00wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为500℃，保温8小时；均匀化处理之后进行热轧，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
比较例2
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.6wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为500℃，保温8小时；均匀化处理之后进行热轧，开轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
比较例3
铝合金成分以质量百分比计为：0.50wt.％Mg、1.00wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.4wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为500℃，保温8小时；均匀化处理之后进行热轧，热轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
比较例4
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为450℃，保温8小时；均匀化处理之后升温至热轧开轧温度，热轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
比较例5
铝合金成分以质量百分比计为：0.51wt.％Mg、0.99wt.％Si、0.1wt.％Mn、0.2wt.％Fe、0.02wt.％Ti，余量为Al。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭；将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化温度为540℃，保温1小时；均匀化处理之后冷却至热轧开轧温度，热轧温度为500℃；之后进行中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为70％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为3min，之后进行预时效处理，预时效处理温度为75℃，时间为10h，最终获得T4P态成品板材。
表1为实施例和比较例中所用的合金成分，表2示出了各实施例和比较例的工艺制备过程，各实施例和比较例均采用的表1合金成分，经半连续铸造获得的扁锭经切头、铣面后进行均匀化处理、热轧、冷轧、中间退火处理、冷轧、固溶处理以及预时效处理，其中铸锭均匀化退火制度和中间退火后冷轧率按照表2的工艺进行。
对所获得成品板材停放6个月后进行屈服强度(YS)、抗拉强度(UTS)和延伸率(EL)测试；板材经2％预拉伸+185℃×20min模拟烤漆后进行YS测试。所有力学性能测试样品沿垂直轧制方向进行取样，试样尺寸采用GB/T228的推荐的A50拉伸试样。
从成品板材上截取长度为250mm，宽度为从30mm的矩形样品进行卷边性能评价。将样品沿长度方向预拉伸10％后再截取50mm×30mm举行试样，然后利用半径为0.5mm的压头进行180°弯曲试验，试验过程中，保证支承辊间距为3.0～3.1mm。弯曲后对外表面进行等级评价(1级：表面光滑、无微裂纹和连续颈缩；2级：表面轻微粗糙、无微裂纹和连续颈缩；3级：表面有微裂纹或连续颈缩；4级：表面有明显裂纹)。
从成品板材上截取长度为250mm，宽度为35mm的矩形样品进行表面漆刷线和橘皮缺陷评价，样品长度方向垂直于轧制方向，宽度方向沿轧制方向。将样品沿长度方向预拉伸10％，再用320#砂石对板材表面轻微打磨，然后进行板材表面漆刷线强度评价(1级：表面无白色条纹；2级：表面有不连续白色条纹；3级：表面有连续白色条纹)。
表3为实施例和比较例的组织及性能。按实施例1～6工艺制备的板材满足本发明要求，板材金属间化合物含量在0.5～2％之间，其中长宽比≥4的化合物含量≤0.5％，无串状化合物存在，且板材晶粒尺寸均小于30μm。板材停放6个月后屈服强度保持为90～130MPa，延伸率≥24％，卷边性能优异(卷边等级≤2级)，经2％预拉伸+185℃×20min模拟烤漆后，屈服强度大于200MPa，无表面漆刷线、橘皮等缺陷。而比较例中，按比较例1～8工艺制备的板材因不满足本发明的工艺范围，导致如下结果：
比较例1因Mn含量过低，不能使长条状AlFeSi相转化为团状AlFeMnSi相，导致成品板材中长宽比≥4的化合物含量过多，卷边性能降低。
比较例2因Mn含量过高，导致金属间化合物总含量过高，恶化板材卷边性能。
比较例3因Fe含量过高，导致金属间化合物总含量过高，恶化板材卷边性能。
比较例4因均匀化处理温度过低，不能使长条状AlFeSi相转化为团状AlFeMnSi相，导致成品板材中长宽比≥4的化合物含量过多，卷边性能降低。
比较例5因均匀化处理时间过短，不能使长条状AlFeSi相转化为团状AlFeMnSi相，导致成品板材中长宽比≥4的化合物含量过多，卷边性能降低。
比较例6因均匀化处理温度过高，导致铸锭发生过烧，成品板材力学性能达不到汽车外板指标，卷边性能恶化。
比较例7因中间退火处理至成品板材厚度的冷轧率过低，导致成品板材晶粒粗大，卷边性能降低。
比较例8因中间退火处理至成品板材厚度的冷轧率过高，导致成品板材中立方织构呈带状分布，造成严重漆刷线缺陷。
综上所述，本发明通过合理的合金成分、均匀化处理制度以及中间退火后的冷轧率的设计，控制了6XXX系铝合金成品板材的金属间化合物的含量、形态、分布以及晶粒尺寸，获得了卷边性能优异、表面质量良好、力学性能稳定以及烤漆性能优异的汽车外覆盖件用铝合金板材。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
表1：实施例和比较例中所用的合金成分
表2示出了各实施例和比较例的工艺制备过程
表3实施例和比较例的组织及性能

Claims (5)

1.一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板，其特征在于：所述6XXX系铝合金板各组分及其质量百分比为：Mg：0.25~0.6wt%；Si：0.5~1.5wt%；Mn：0.05~0.5wt%；Fe≤0.3wt%，余量为Al及正常杂质；所述6XXX系铝合金板纵截面金属间化合物总含量为0.5~2%，其中长宽比≥4的化合物含量≤0.5%，无串状分布的化合物存在，平均晶粒尺寸在35μm以下。
2.根据权利1所述的一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将工业纯铝、各种中间合金按配比进行熔化，熔体经精炼处理后铸造成铸锭；
（2）将铸锭经切头、铣面后进行均匀化处理，均匀化处理温度为500~580℃，均匀化处理时间为2~10h；
（3）将经步骤（2）处理后的铸锭冷却到热轧开轧温度并保温1~10h后进行热轧，开轧温度为400~500℃；
（4）将经步骤（3）处理后的热轧板进行冷轧、中间退火以及再次冷轧以获得最终厚度的冷态板材，中间退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为60~85%；
（5）将经步骤（4）处理后的板材进行固溶处理，固溶处理温度为500~560℃，保温时间为15s~30min；
（6）将经步骤（5）处理后的板材进行预时效处理，预时效处理温度为60~100℃，时间为2~10h。
3.根据权利2所述的一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其特征在于：所述步骤（1）中熔体经精炼处理后，采用半连续设备铸造铸锭。
4.根据权利2所述的一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其特征在于：所述步骤（3）中，热轧的终轧温度控制在300℃以下。
5.根据权利2所述的一种汽车车身用高翻边性能6XXX系铝合金板的制造方法，其特征在于：所述步骤（4）中，中间退火采用箱式退火或软化退火法。
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