CN107699755A - 一种车身用铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车身用铝合金及其制备方法，涉及车身覆盖件用铝合金成分设计和热处理技术领域。该车身用铝合金的化学成分按照重量百分数计包括：Mg：0.7‑1.2％，Si：0.4‑0.8％，Cu：0.2‑0.9％，Zn：1.5‑3.0％，Fe：≤0.5％，Sn：0.02‑0.06％，In：0.02‑0.06％，以及余量的Al。通过对化学成分进行限定和优化，使得车身用铝合金具有更高的室温稳定性，从而其下游的烤漆硬化能力得到显著提高。此外，该车身用铝合金的制备方法包括将铝合金原料熔炼成坯料，控制坯料的化学成分满足上述要求。该制备方法缩短了生产流程，降低了成本，适合于工业化应用推广。
Description
技术领域
本发明涉及车身覆盖件用铝合金成分设计和热处理技术领域，具体而言，涉及一种车身用铝合金及其制备方法。
背景技术
近年来，人们享受着高速发展的科技带来的生活便利的同时，也面临着全球气候变暖和能源危机等问题的冲击。这使得相关行业对汽车工业提出了降低能耗、低碳环保和提高效率等要求。由国务院发布的中国版的《“工业4.0”规划—中国制造2025》中，提出将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域，到2025年，乘用车新车整体油耗降至每百公里4L左右。汽车轻量化成为最有效的措施之一，是世界汽车工业的重要发展方向，而其重要途径是采用轻量化材料。因铝合金具有密度小、比强度与比刚度高、抗冲击性好、耐蚀性高和散热性好等优点，且相对于钛、镁等轻合金价格低廉，成为世界汽车制造企业最为关注的轻量化材料之一，极具发展潜力。
作为车身覆盖件的铝合金板材，与成熟应用的汽车用钢相比，铝合金板材在使用性能方面还存在着许多亟待解决的问题，这也限制了在车身上的应用。特别是原材料厂固溶处理后的板材在仓库存储及运输过程中，会发生自然时效硬化现象，严重影响了下游汽车厂的冲压成型能力及烤漆后硬化能力的提高。对于自然时效所带来的不良影响，研究学者及技术人员设计了包括预时效处理、预应变处理等技术手段，均产生了一定的抑制作用，但都带来烤漆过程硬化能力的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车身用铝合金，其烤漆硬化能力高，具有低温快速硬化的特性，有利于工业化生产。
本发明的另一目的在于提供一种车身用铝合金的制备方法，将成分与工艺的配合，能够获得更高室温稳定性，低温短时状态更高的烤漆硬化值，同时大大缩短了工艺时间，非常有利于工业化生产。
本发明的实施例是这样实现的：
一种车身用铝合金，其化学成分包括基体元素、主合金元素和微合金元素，其中，按照重量百分数计，主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，基体元素包括Al：余量；
优选地，按照重量百分数计，主合金元素包括：Mg：0.7-1.0％，Si：0.6-0.8％，Cu：0.2-0.5％，Zn：1.5-2.5％，Fe：0.1-0.45％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.05％，In：0.02-0.05％，基体元素包括Al：余量。
一种车身用铝合金的制备方法，其包括：将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，基体元素包括Al：余量。
本发明实施例的有益效果例如包括：
本发明实施例提供的车身用铝合金通过对主合金成分的调整及微合金元素的加入，锡(Sn)的加入会略降低合金的强度，但是能改善切削性能，掺入少量的铟(In)，可以提高合金的强度、提高其延展性、提高其抗磨损与抗腐蚀的性能，本实施例中，将Sn和In复配添加，有效的改善了合金的强度，同时使得车身用铝合金具有更高的室温稳定性，从而将停滞过程中的硬化现象明显降低，实现室温停滞过程自然时效的有效消减，从而其下游的烤漆硬化能力得到显著提高。
此外，本发明实施例提供的车身用铝合金的制备方法，通过结合铝合金化学成分的改变以及工艺参数的优化，实现凝固结晶相的充分溶解与元素的快速均匀化，该制备方法在固溶处理后免除了预时效处理，缩短了生产流程，降低了成本，同时在烤漆过程实现低温快速强化，适合于工业化应用推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的车身用铝合金的铸态的组织示意图；
图2为本发明实施例提供的车身用铝合金经双级均匀化处理后的组织示意图；
图3为本发明实施例提供的车身用铝合金经固溶处理后的组织示意图；
图4为本发明实施例提供的车身用铝合金经自然时效处理后的组织示意图；
图5为本发明实施例提供的车身用铝合金经烤漆硬化后的组织示意图；
图6为本发明实施例提供的车身用铝合金经固溶处理后室温停滞过程硬度变化曲线图；
图7为本发明实施例提供的车身用铝合金在烤漆过程中的硬度BH值。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的车身用铝合金及其制备方法进行具体说明。
一种车用铝合金，其化学成分包括基体元素、主合金元素和微合金元素，其中，按照重量百分数计，主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，基体元素包括Al：余量；
优选地，按照重量百分数计，主合金元素包括：Mg：0.7-1.0％，Si：0.6-0.8％，Cu：0.2-0.5％，Zn：1.5-2.5％，Fe：0.1-0.45％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.05％，In：0.02-0.05％，基体元素包括Al：余量。
通过调整主合金元素的含量以及配比，同时加入微合金元素Sn和In能够有效降低铝合金在停滞过程中的强化硬度的增加，同时能低温快速硬化。
其中，主合金元素Mg、Si、Cu和Zn的含量及Mg/Si比、Mg/Zn比、Mg/Cu比的调整，均会对复合加入的In和Sn原子的热力学平衡固溶浓度产生影响。
因此，本实施例中，进一步对主合金元素中Mg/Si比、Mg/Zn比、Mg/Cu比进行限定。
其中，Mg/Si为1:0.5-0.9。Mg/Si的比值可以为1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9中的任一项或者任意两项之间的范围值，经发明人进一步研究，Mg/Si优选为1:0.7-0.9。
Mg/Cu为1:0.3-0.6。Mg/Cu的比例可以为1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6中的任一项或者任意两项之间的范围值，经发明人进一步研究，优选地，Mg/Cu为1:0.3-0.4。
Mg/Zn为1:2-3。Mg/Zn的比例可以为1:2、1:2.2、1:2.9、1:3中的任一项或者任意两项之间的范围值，经发明人进一步研究，优选地，Mg/Zn为1:2-2.5。
更进一步地，本实施例中，还对微合金元素的重量百分比进行了限定。微合金元素包括：Sn：0.02-0.04％，In：0.02-0.04％；优选地，微合金元素包括：Sn：0.02-0.03％，In：0.03-0.04％；优选地：微合金元素包括：Sn：0.025％，In：0.035％。Sn和In元素属于高空位结合能元素，二者的复合添加，可以保证室温状态下空位的稳定性，起到抑制元素空位扩散的作用，从而抑制室温停滞效应的产生。
本实施例中，通过对车身用铝合金的化学成分进行限定和优化，使得车身用铝合金具有更高的室温稳定性，从而将停滞过程中的硬化现象明显降低，从而其下游的烤漆硬化能力得到显著提高。
本实施例提供的车身用铝合金可以按照常规生产方法进行熔炼、轧制以及后期处理，制得的车身用铝合金，基于对其化学成分的优化，其室温稳定性以及烤漆硬化能力相较于现有技术中车身用铝合金更佳。
一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
S1.主合金元素含量及配比的调整，微合金元素的加入。
根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，基体元素包括Al：余量。
S2.均匀化处理。
本实施例中的均匀化处理为双级均匀化处理，具体地，该双级均匀化处理在电阻炉进行，将坯料于一级加热温度480-520℃下保温2-4h，实现凝固过程产生的低熔点共晶组织结构的破坏；接着于二级加热温度560-580℃下保温4-8h，实现析出相的充分溶解及元素的快速均匀化。
进一步地，对坯料以0.1-5℃/s的升温速度升温至一级加热温度480-520℃保温2-4h，以大于10℃/s的升温速度升温至二级加热温度560-580℃下保温4-8h；
优选地：对坯料以2-5℃/s的升温速度升温至一级加热温度500-520℃保温2-3h，以11-15℃/s的升温速度升温至二级加热温度570-580℃下保温4-6h；
优选地：对坯料以2-3℃/s的升温速度升温至一级加热温度510℃保温3h，以11-13℃/s的升温速度升温至二级加热温度570℃下保温6h。
均匀化过程，主要是为了实现铸态组织的打破与结晶相的溶解，得到组织成分均匀的初始组织。过高的加热温度会产生过热过烧缺陷，过低的加热温度起不到均匀化的效果。经发明人研究发现，采用二级加热制度，其中，一级较低加热温度的选取，可以实现低熔点结晶相微观结构的破坏，提高其熔点，从而可以在二级较高的温度实现快速的成分均匀化。
本实施例中，均匀化处理不同于现有技术中的均匀化处理，本实施例中采用双级均匀化处理，也即是经过一次升温保温操作，再经过一次继续升温保温操作，并且两次的升温速度不同，先以较低的速度进行升温，随后以较高的速度进行升温。在不同高温条件下保温一定时间，能够细化坯料的晶粒，并且能够将晶界处大部分的粗大的结晶相溶解，有利于提升坯料的均匀程度，提高坯料的塑性、降低变形抗力，有利于坯料的加工制品或铸件的最终使用性能。例如：提高耐蚀性，防止层状组织，减弱材料各项异性、提高组织稳定性，防止蠕变导致材料形状大小改变等。S3.轧制处理。
均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
S4.固溶处理。
对冷轧板材进行固溶处理，进行固溶制度的合理制定。固溶处理过程，同时发生冷变形晶粒的再结晶和第二相的溶解，是软化作用与固溶作用的双重作用，是一个矛盾现象。温度低，虽然软化效应小，但固溶作用不理想。而高的温度，虽然固溶效果好，但材料强度降低太大。经发明人研究发现，设计固溶温度在550-570℃保温1-5min，实现合金元素的固溶与冷轧形变晶粒再结晶之间的协调，随后水冷至室温。
优选地，将冷轧板材于固溶温度550-560℃下保温1-3min；
优选地，将冷轧板材于固溶温度560℃下保温3min。
固溶处理中加热速率大于10℃/s，优选为11-15℃/s，更优选为11-13℃/s。
经发明人研究发现以较高的升温速度(大于10℃/s)快速升温至固溶温度550-570℃，而后经短时间(1-5min)的固溶处理后，水冷至室温，能够进一步细化结晶晶粒，以保证合金的高温抗抗蠕变性能。
S5.人工时效模拟烤漆硬化处理。
室温停滞30天后，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，时效温度及时间决定了原子扩散行为，即析出相析出动力的提高与亚稳强化相的复合析出。设计时效温度140-180℃保持2-10min，实现快速烤漆硬化。优选地，时效温度为150-180℃保持2-8min；更优选地，时效温度为160℃保持3min。该效温度范围是根据汽车厂的实际烤漆情况设定的。本实施例中提供的时效温度是能在给定的烤漆温度范围内，实现硬度的快速提高(常规汽车铝板在此温度范围内，需要烤漆20-40min才有效果)。
值得注意的是，本实施例提供的车身用铝合金的制备方法中，在固溶处理后免预时效处理，实现室温停滞过程的低自然时效效应，降低了过饱和固溶原子的损耗，缩短了生产流程，降低了能耗。同时在烤漆过程中，达到低温快速时效硬化效果。
以下将进一步阐述车身用铝合金及其制备方法。
实施例1
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
(1)根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素按重量百分数计包括：Mg：0.8％、Si：0.6％、Cu：0.25％、Zn：1.6％、Fe：0.45％、Sn：0.03、In：0.03，以及余量的Al。其铸态组织如图1所示，由图1可以看出，铸态组织中存在晶界网状AlFeSi结晶相。
(2)将坯料以2℃/s的升温速度升温至一级加热温度510℃保温3h，以11℃/s的升温速度升温至二级加热温度570℃下保温6h；经过510℃/3h-570℃/6h的双级均匀化处理后，其金相组织如图2所示，晶粒明显变的细化，并且晶界处粗大的结晶相大部分均已溶解。
(3)对均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
(4)对冷轧板材于固溶处理560℃下保温3min，经560℃/3min的固溶处理后，室温组织如图3所示，再结晶晶粒明显细小，晶界与晶内均未见析出相。
(5)室温停滞30天后，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，设计时效温度160℃保持3min，图4为室温停滞30天后的TEM晶界、晶内精细组织，可以看出经室温停滞后，在晶界及晶内均未见有析出相。图5为经160℃/3min的烤漆处理后，基体晶内的TEM组织，可以看出在晶内有短棒状并呈一定取向排列的亚稳析出相。
实施例2
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，设计合金成分Mg：0.9％、Si：0.8％、Cu：0.3％、Zn：1.8％、Fe：0.3％、Sn：0.025、In：0.04，以及余量的Al。热加工及热处理工艺均与实施例1一致。
对比例1
对比例1与实施例1的制备方法相同，区别在于：对比例1中未加入Sn和In。
对比例2
对比例2与实施例2的制备方法相同，区别在于：对比例1中未加入Sn和In。
图6为实施例1和2提供的车身用铝合金以及对比例1和对比例2未加Sn、In时硬度变化的对比情况，可以看出实施例1和2提供的车身用铝合金在室温过程的自然强化效应在15天内基本消除，后续15天的停滞过程虽然硬度略有增加，但不明显。而未复合添加Sn、In元素的合金，在室温停滞的第二天便发生了明显的硬化现象。
图7为实施例1和2提供的车身用铝合金以及对比例1和对比例2未加Sn、In时在160℃不同烤漆时间制度下的硬化值变化趋势，可看出，实施例1和2提供的车身用铝合金具有低温快速硬化性。
可以看出，实施例1和2提供的车身用铝合金的室温停滞过程的稳定性也明显好于常规未添加Sn、In成分体系，并且烤漆过程同样实现了低温快速硬化。
本发明的新型成分与工艺的配合，与传统成分及工艺相比，获得更高室温稳定性，低温短时状态更高的烤漆硬化值，同时大大缩短了工艺时间，非常有利于工业化生产。
实施例3
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
(1)根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素按重量百分数计包括：Mg：0.7％、Si：0.4％、Cu：0.3％、Zn：2.1％、Fe：0.45％、Sn：0.04、In：0.06，以及余量的Al。
(2)将坯料以0.1℃/s的升温速度升温至一级加热温度480℃保温4h，以15℃/s的升温速度升温至二级加热温度580℃下保温4h；经双级均匀化处理后，晶粒明显变的细化，并且晶界处粗大的结晶相大部分均已溶解。
(3)对均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
(4)对冷轧板材以15℃/s的加热速度加热至固溶处理550℃下保温5min，经固溶处理后，再结晶晶粒明显细小，晶界与晶内均未见析出相。
(5)室温停滞35天后，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，设计时效温度140℃保持10min，经室温停滞后，在晶界及晶内均未见有析出相。基体晶内的TEM组织，可以看出在晶内有短棒状并呈一定取向排列的亚稳析出相。
实施例4
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
(1)根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素按重量百分数计包括：Mg：1.2％、Si：0.7％、Cu：0.2％、Zn：3.0％、Fe：0.5％、Sn：0.06、In：0.02，以及余量的Al。
(2)将坯料以5℃/s的升温速度升温至一级加热温度520℃保温2h，以13℃/s的升温速度升温至二级加热温度560℃下保温8h；经双级均匀化处理后，晶粒明显变的细化，并且晶界处粗大的结晶相大部分均已溶解。
(3)对均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
(4)对冷轧板材以12℃/s的加热速度加热至固溶处理570℃下保温1min，经固溶处理后，再结晶晶粒明显细小，晶界与晶内均未见析出相。
(5)室温停滞40天，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，设计时效温度180℃保持2min，经室温停滞后，在晶界及晶内均未见有析出相。基体晶内的TEM组织，可以看出在晶内有短棒状并呈一定取向排列的亚稳析出相。
实施例5
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
(1)根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素按重量百分数计包括：Mg：1.0％、Si：0.6％、Cu：0.4％、Zn：2.5％、Fe：0.3％、Sn：0.02、In：0.03，以及余量的Al。
(2)将坯料以2℃/s的升温速度升温至一级加热温度510℃保温3h，以11℃/s的升温速度升温至二级加热温度570℃下保温7h；经双级均匀化处理后，晶粒明显变的细化，并且晶界处粗大的结晶相大部分均已溶解。
(3)对均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
(4)对冷轧板材以11℃/s的加热速度加热至固溶处理560℃下保温2min，经固溶处理后，再结晶晶粒明显细小，晶界与晶内均未见析出相。
(5)室温停滞32天，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，设计时效温度165℃保持3min，经室温停滞后，在晶界及晶内均未见有析出相。基体晶内的TEM组织，可以看出在晶内有短棒状并呈一定取向排列的亚稳析出相。
实施例6
本实施例提供了一种车身用铝合金的制备方法，其包括：
(1)根据热力学平衡计算分析，设计合金成分，将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制坯料的化学成分中主合金元素按重量百分数计包括：Mg：0.9％、Si：0.7％、Cu：0.3％、Zn：1.9％、Fe：0.25％、Sn：0.025、In：0.035，以及余量的Al。
(2)将坯料以3℃/s的升温速度升温至一级加热温度515℃保温3h，以13℃/s的升温速度升温至二级加热温度575℃下保温5h；经双级均匀化处理后，晶粒明显变的细化，并且晶界处粗大的结晶相大部分均已溶解。
(3)对均匀化后的坯料采用轧制变形方式，经热轧、冷轧后变形为所需厚度。
(4)对冷轧板材以12℃/s的加热速度加热至固溶处理555℃下保温4min，经固溶处理后，再结晶晶粒明显细小，晶界与晶内均未见析出相。
(5)室温停滞36天，进行人工时效模拟烤漆硬化处理，设计时效温度175℃保持8min，经室温停滞后，在晶界及晶内均未见有析出相。基体晶内的TEM组织，可以看出在晶内有短棒状并呈一定取向排列的亚稳析出相。
综上所述，本发明实施例提供的车身用铝合金通过对主合金成分的调整及微合金元素的加入，锡(Sn)的加入会略降低合金的强度，但是能改善切削性能，掺入少量的铟(In)，可以提高合金的强度、提高其延展性、提高其抗磨损与抗腐蚀的性能，本实施例中，将Sn和In复配添加，有效的改善了合金的强度，同时使得车身用铝合金具有更高的室温稳定性，从而将停滞过程中的硬化现象明显降低，实现室温停滞过程自然时效的有效消减，从而其下游的烤漆硬化能力得到显著提高。
此外，本发明实施例提供的车身用铝合金的制备方法，通过结合铝合金化学成分的改变以及工艺参数的优化，实现凝固结晶相的充分溶解与元素的快速均匀化，该制备方法在固溶处理后免除了预时效处理，缩短了生产流程，降低了成本，同时在烤漆过程实现低温快速强化，适合于工业化应用推广。
进一步地，本发明根据以上方法设计的新型6000车身用铝合金及其制备方法，利用双级均匀化处理工艺实现凝固结晶相的充分溶解与元素的快速均匀化，固溶过程保证高空位结合能Sn、In元素的充分固溶及一定的空位浓度，室温停滞及运输过程中实现过饱和固溶原子的稳定固溶，成型后烤漆过程实现亚稳强化相的低温快速析出和复合强化。与常规6000系铝合金的生产工艺相比，本申请车身用铝合金在固溶处理后免除了预时效处理，缩短了生产流程，降低了成本，同时在烤漆过程实现低温快速强化，适合于工业化应用推广。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车身用铝合金，其特征在于，按照重量百分数计，其化学成分包括基体元素、主合金元素和微合金元素，其中，所述主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，所述微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，所述基体元素包括Al：余量；
优选地，按照重量百分数计，所述主合金元素包括：Mg：0.7-1.0％，Si：0.6-0.8％，Cu：0.2-0.5％，Zn：1.5-2.5％，Fe：0.1-0.45％，所述微合金元素包括：Sn：0.02-0.05％，In：0.02-0.05％，所述基体元素包括Al：余量。
2.根据权利要求1所述的车身用铝合金，其特征在于，所述主合金元素中，
Mg/Si为1:0.5-0.9，优选地，Mg/Si为1:0.7-0.9；
Mg/Cu为1:0.3-0.6；优选地，Mg/Cu为1:0.3-0.4；
Mg/Zn为1:2-3，优选地，Mg/Zn为1:2-2.5。
3.根据权利要求1所述的车身用铝合金，其特征在于，按质量百分数计，所述微合金元素包括：Sn：0.02-0.04％，In：0.02-0.04％；
优选地，所述微合金元素包括：Sn：0.02-0.03％，In：0.03-0.04％；
优选地：所述微合金元素包括：Sn：0.025％，In：0.035％。
4.一种车身用铝合金的制备方法，其特征在于，其包括：将铝合金原料熔炼成坯料，取样分析，控制所述坯料的化学成分中主合金元素包括：Mg：0.7-1.2％，Si：0.4-0.8％，Cu：0.2-0.9％，Zn：1.5-3.0％，Fe：≤0.5％，微合金元素包括：Sn：0.02-0.06％，In：0.02-0.06％，基体元素包括Al：余量。
5.根据权利要求4所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，所述车身用铝合金的制备方法还包括：对所述坯料依次进行均匀化处理、轧制处理、固溶处理以及人工时效模拟烤漆硬化处理。
6.根据权利要求5所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，所述均匀化处理为双级均匀化处理：将所述坯料于一级加热温度480-520℃下保温2-4h，接着于二级加热温度560-580℃下保温4-8h。
7.根据权利要求6所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，对所述坯料以0.1-5℃/s的升温速度升温至所述一级加热温度480-520℃保温2-4h，以大于10℃/s的升温速度升温至所述二级加热温度560-580℃下保温4-8h；
优选地：对所述坯料以2-5℃/s的升温速度升温至所述一级加热温度500-520℃保温2-3h，以11-15℃/s的升温速度升温至所述二级加热温度570-580℃下保温4-6h；
优选地：对所述坯料以2-3℃/s的升温速度升温至所述一级加热温度510℃保温3h，以11-13℃/s的升温速度升温至所述二级加热温度570℃下保温6h。
8.根据权利要求5所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，所述固溶处理包括将经所述轧制处理后的板材于固溶温度550-570℃下保温1-5min，随后水冷至室温；
优选地，将所述板材于固溶温度550-560℃下保温1-3min；
优选地，将所述板材于固溶温度560℃下保温3min。
9.根据权利要求8所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，所述固溶处理中加热速率大于10℃/s，优选为11-15℃/s，更优选为11-13℃/s。
10.根据权利要求5所述的车身用铝合金的制备方法，其特征在于，所述人工时效模拟烤漆硬化处理包括将经所述固溶处理后的板材室温停滞30-40天，于时效温度为140-180℃保持2-10min；
优选地：所述时效温度为150-180℃保持2-8min；
优选地：所述时效温度为160℃下保持3min。
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| CN105568088A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-05-11 | 重庆大学 | 微合金优化的车身用Al-Mg-Si合金及其制备方法 |
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Denomination of invention: Aluminum alloy for vehicle body and preparation method thereof Effective date of registration: 20211117 Granted publication date: 20190920 Pledgee: Yantai Donghai aluminum foil Co.,Ltd. Pledgor: Shandong Nanshan Aluminium Co.,Ltd. Registration number: Y2021980012518 |
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