CN108130461A

CN108130461A - 一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法

Info

Publication number: CN108130461A
Application number: CN201711404377.3A
Authority: CN
Inventors: 张仕强; 石华敏; 蔡辉; 刘钺
Original assignee: CHINALCO-SWA COLD ROLLING Co Ltd
Current assignee: CHINALCO-SWA COLD ROLLING Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-06-08

Abstract

本发明公开了一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%‑0.30%，Cu为0.05%，Mn为0.20%‑0.30%，Mg为2.60%‑3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%‑0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%‑0.15%，其余余量为Al。本发明还公开了一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程：（1）配料；（2）熔铸；（3）铸锭双极均匀化处理；（4）热轧；（5）冷轧；（6）成品气垫式连续退火；（9）拉伸弯曲矫直；（10）裁切包装。本发明解决了汽车B、C柱饰板用5754铝合金基材的折弯橘皮以及冷弯成型局部易开裂问题。

Description

一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法

技术领域

本发明涉及铝合金基材技术领域，具体涉及一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法。

背景技术

汽车工业发展目前面临着节能、环保和安全问题，汽车轻量化作为汽车工业节能和减排的重要方法和途径被广泛关注。铝合金在汽车轻量化中占有重要地位，其中5754铝合金具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点，是Al-Mg系合金中的典型合金。5754铝合金材料经冷弯成型，喷涂后，光泽对比度强，与车身整体兼容较好，极富美感，目前广泛应用于中、高档轿车的B、C柱外饰板。汽车B、C柱即轿车车身立柱，B柱位于驾驶舱的前座和后座之间，C柱在后座头枕的两侧。

5754铝合金在后续的冷弯成型过程中，通过多道孔型逐渐弯曲成型，最终被加工成不同断面的产品，这要求基材内部组织均匀，材料强度适中，且整体性能波动小。

原有工艺技术是铸锭加热-热轧轧至4.0mm-5.5mm，冷轧轧至1.0-1.2mm厚度成品厢式炉退火，材料屈服强度100-135Mpa,抗拉强度210-240Mpa,性能波动大，后续经冷弯成型后局部橘皮、开裂严重。因此现有5754铝合金材料存在性能波动大、成型局部橘皮、开裂的问题。橘皮是指铝合金材料因材料延伸过大，在折弯时R角两侧的材料金属内部组织流动不均匀，形成的凹凸不平的粗糙表面。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材及其生产方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al。

一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程：（1）配料；（2）熔铸；（3）铸锭双极均匀化处理；（4）热轧；（5）冷轧；（6）成品气垫式连续退火；（9）拉伸弯曲矫直；（10）裁切包装；其中，所述（1）配料工序中，按质量百分比为: Si为0.20%，Fe为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al进行配料。

进一步的，在铸锭双极均匀化处理工序中，铸锭在推进式加热炉中退火，退火制度480～510±5℃/6h，使获得化合物均匀分布，晶粒细小的组织。

进一步的，所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧，粗轧开轧温度470～510℃，精轧终轧温度320～340℃，终轧厚度4.0～5.0mm。

进一步的，在冷轧工序中，控制冷加工总变形量≥70%。

进一步的，在成品气垫式连续退火工序中，带材轧制成品厚度后，进行气垫式连续退火，炉气温度设定400～420℃，机列运行速度28～32m/min，使带材获得完全再结晶组织。

进一步的，在拉伸弯曲矫直工序中，拉矫机列工作延伸设定0.8～1.1%。

本发明的有益效果在于：本发明解决了汽车B、C柱饰板用5754铝合金基材的折弯橘皮以及冷弯成型局部易开裂问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al。

实施例一：本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%或者0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%或者0.30%，Mg为2.60%或者3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%或者0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%或者0.15%，其余余量为Al。

实施例二：本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.24%，Cu为0.05%， Mn为0.25%，Mg为2.73%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%或者0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.10%，其余余量为Al。

实施例三：本实施例轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.25%，Mg为2.80%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%或者0.15%，其余余量为Al。

经过申请人创造性劳动发现，Mg对铝合金的强化作用非常明显，每增加1%的Mg，抗拉强度大约升高34MPa；Mn能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒。为获得适当的组织、性能以及合理的热处理制度，需要控制Mg与Mn含量。本发明通过对5754合金化学成份配比进行优化，控制主要元素和杂质元素含量，获取适当的产品性能。

本发明还提供了一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程：（1）配料；（2）熔铸；（3）铸锭双极均匀化处理；（4）热轧；（5）冷轧；（6）成品气垫式连续退火；（9）拉伸弯曲矫直；（10）裁切包装；其中，所述（1）配料工序中，按质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al进行配料。

在铸锭双极均匀化处理工序中，铸锭在推进式加热炉中退火，退火制度480～510±5℃/6h，使获得化合物均匀分布，晶粒细小的组织。

所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧，粗轧开轧温度470～510℃，精轧终轧温度320～340℃，终轧厚度4.0～5.0mm。

在冷轧工序中，控制冷加工总变形量≥70%。

在成品气垫式连续退火工序中，带材轧制成品厚度后，进行气垫式连续退火，炉气温度设定400～420℃，机列运行速度28～32m/min，使带材获得完全再结晶组织。

在拉伸弯曲矫直工序中，拉矫机列工作延伸设定0.8～1.1%。

实施方式四：本实施例中轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,包括如下工艺流程：（1）配料；（2）熔铸；（3）铸锭双极均匀化处理；（4）热轧；（5）冷轧；（6）成品气垫式连续退火；（9）拉伸弯曲矫直；（10）裁切包装；其中，所述（1）配料工序中，具体的质量百分比按上述实施例一至三进行配料。

在铸锭双极均匀化处理工序中，铸锭在推进式加热炉中退火，退火制度480～510±5℃/6h，即退火温度为480～510±5℃、保温6小时，使获得化合物均匀分布，晶粒细小的组织。比如可以退火温度为510±5℃、保温6小时，还可以退火温度为480±5℃、保温6小时，也可以退火温度为500±5℃、保温6小时等等。

所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧，粗轧开轧温度470～510℃，比如粗轧开轧温度为470℃、475℃、490℃、500℃或者510℃。精轧终轧温度320～340℃，比如精轧终轧温度320℃、330℃或者340℃。终轧厚度4.0～5.0mm，比如可以为5.0mm、4.55mm、4.0 mm。

在冷轧工序中，控制冷加工总变形量≥70%，比如总变形量为70%，75%，78%。

在成品气垫式连续退火工序中，带材轧制成品厚度后，进行气垫式连续退火，炉气温度设定400～420℃，比如可以为400℃、408℃、415℃或者420℃。机列运行速度28～32m/min，比如可以为28 m/min或者30 m/min或者32 m/min，使带材获得完全再结晶组织。

在拉伸弯曲矫直工序中，拉矫机列工作延伸设定0.8～1.1%，比如0.8%、1%或者1.1%。

使用合理的铸锭均匀化制度，保证铸锭组织的均匀性；控制冷轧总加工量，合理控制性能；使用独特的气垫式连续退火工艺，获得均匀细小的再结晶组织，保证材料性能稳定性；采取独特的拉伸弯曲矫直工艺，最终调整材料性能。按前述工艺执行生产的铝合金带材，屈服强度100～110Mpa，直接冷弯成型易产生“橘皮”缺陷，需施以一定的延伸进行拉伸弯曲矫直，调整带材平直度并调高材料屈服强度，拉矫机列工作延伸设定0.8～1.1%，经拉伸弯曲矫直后，材料屈服强度110～125 Mpa，抗拉强度215～230Mpa，断后延伸率19%～24%。

本发明主要是在5754铝合金的基础上，调整化学成分配比，控制冷轧变形量，重新制定合适的热处理工艺，调控材料内部组织，从而改善及稳定基材性能，解决成型橘皮、开裂问题。经上述工艺生产的铝合金带材，屈服强度、抗拉强度、延伸率适中，整卷性能波动小。带材经下工序冷弯成型，局部无“橘皮纹”、不开裂，满足用户使用要求。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材,其特征在于: 该铝合金基材的化学成分的质量百分比为:Si为0.20%，Fe 为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al。

2.一种轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于:包括如下工艺流程：（1）配料；（2）熔铸；（3）铸锭双极均匀化处理；（4）热轧；（5）冷轧；（6）成品气垫式连续退火；（9）拉伸弯曲矫直；（10）裁切包装；其中，所述（1）配料工序中，按质量百分比为: Si为0.20%，Fe 为0.20%-0.30%，Cu为0.05%， Mn为0.20%-0.30%，Mg为2.60%-3.00%，Cr为0.30%，Zn为0.05%，Ti为0.01%-0.03%，Na为0.0004%，其他杂质为0.05%-0.15%，其余余量为Al进行配料。

3.根据权利要求2所述的轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于:在铸锭双极均匀化处理工序中，铸锭在推进式加热炉中退火，退火制度480～510±5℃/6h，使获得化合物均匀分布，晶粒细小的组织。

4.根据权利要求3所述的轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于: 所述热轧包括粗轧开轧和精轧终轧，粗轧开轧温度470～510℃，精轧终轧温度320～340℃，终轧厚度4.0～5.0mm。

5.根据权利要求4所述的轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于:在冷轧工序中，控制冷加工总变形量≥70%。

6.根据权利要求5所述的轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于:在成品气垫式连续退火工序中，带材轧制成品厚度后，进行气垫式连续退火，炉气温度设定400～420℃，机列运行速度28～32m/min，使带材获得完全再结晶组织。

7.根据权利要求6所述的轿车车身立柱饰板用5754铝合金基材的生产方法,其特征在于:在拉伸弯曲矫直工序中，拉矫机列工作延伸设定0.8～1.1%。