CN112095039A - 一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法 - Google Patents

一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法，板材包括：Si：0.8wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：0.4wt.％～0.8wt.％；Cu：0.1wt.％～0.3wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％，Zr：0.05‑0.15％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质。其制备方法包括：熔铸、均匀化、热轧、冷轧、中间退火、固溶、矫直、一级预时效、二级时效。本发明的合金具有更高的烘烤硬化性能，可实现在保证板材初始屈服强度较低的前提下，显著提高板材的烤漆强度，同时可保证板材的包边性能和表面质量。

Description

一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法。
背景技术
汽车轻量化不仅是实现节能减排的较为经济的有效手段，而且有利于提高安全性能和驾驶性能。作为良好的轻量化材料，铝合金板材在汽车上的应用逐渐增多。
汽车车身外覆盖件用6xxx系铝合金除要求具有良好的表面质量(无漆刷线缺陷)、翻边性能、力学性能外，还要求具有高烘烤硬化性能。这是因为，高烘烤硬化性能可以保证材料在涂装烘烤过程中迅速地由供货时的低屈服强度上升至高屈服强度，以保证充分的抗凹陷性能。同时，目前铝合金汽车板推广应用面临的难题之一是铝合金板材制备的零部件成本远高于传统钢材。在保证零部件成形、刚度要求的情况下，6xxx系铝合金强度的提升可减少铝材使用量，降低零部件成本。随着汽车轻量化进程的日益加快，各大汽车主机厂对车身外覆盖件板材的需求日益多元化，已有多家主机厂明确提出采用高强外覆盖件。综上，开发高强铝合金车身外覆盖件显得日趋重要。然而，在提高板材烘烤硬化性能的同时，需要保证板材的初始屈服强度不能过高，如果初始屈服强度过高，则会影响板材的的冲压成形性能。
近年来，国内一些高校和科研院所围绕6xxx车身板进行了大量工作。如在涉及如何提高合金烘烤硬化性能方面，专利CN201010199924.0、CN201410283404.6、CN201410064892.1等通过在常规6xxx系铝合金中添加Cu、Zn等合金元素达到高烤漆硬化效果；专利CN200810194841.5、CN200710190078.4和专利CN201711217322.1，通过控制板材固溶水淬后的预热处理工艺，提高板材的烘烤硬化性能，但效果不明显；在CN201480008337.5专利中，提到一种通过将测定的原子团簇中的Mg和Si的原子总数与基体中溶质原子总数的比值控制在10％-30％从而使烤漆前强度以及BH响应同步提高的方法。具体做法为在固溶淬火后首先在100-250℃进行2分钟左右的第一阶段再加热处理，然后再在70-130℃进行数小时的第二阶段加热，该方法虽然对板材烤漆强度有较大的提高，但初始屈服强度较高，不利于板材冲压成形。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种汽车车身用铝合金板材及其制备方法，该6xxx系铝合金不仅具有优异的力学性能、包边性能和表面质量，还具有高烘烤硬化性能，用于汽车车身外覆盖件。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种汽车车身用铝合金板材，其特征在于，所述板材包括按质量百分比计的如下组分：Si：0.8wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：0.4wt.％～0.8wt.％；Cu：0.1wt.％～0.3wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％，Zr：0.05-0.15％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质。
一种上述板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括：熔铸、均匀化、热轧、冷轧、中间退火、固溶、矫直、一级预时效、二级时效。
进一步的，所述铝合金板材的制备方法包括如下步骤：
(1)按上述配比将板材的各组分混合后，经熔化精炼后，采用半连铸设备铸造成铸锭；
(2)将铸锭进行均匀化处理：控制加热温度为540-570℃，保温时间为4-12h；
(3)将经步骤(2)得到的铸锭进行热轧：控制开轧温度490-520℃，热轧至5-8mm，终轧温度小于等于270℃；然后进行多道次冷轧后进行中间退火，之后继续冷轧至0.6mm～3mm，保证冷轧压下率为30％～88％；
(4)将经步骤(3)得到的板材进行固溶处理：保温温度为540℃-560℃，保温时间为30s-120s；之后进行冷却，并进行0.1％-2％变形量的矫直处理；
(5)将经步骤(4)得到的板材在小于等于30min转移至100℃～250℃温度下保温5s～120s进行一级预时效；然后进行二级预时效处理，温度55℃～85℃，保温4h-10h，得到成品板材。
进一步地，所述步骤(1)熔化精炼的工艺条件为利用50ppi过滤片进行过滤、除气采用氩气在线除气方式，控制氢含量低于0.14ml/100g Al。
进一步地，所述步骤(3)冷轧三道次后进行中间退火，中间退火保温温度为440～470℃，保温时间为3～5h。
进一步地，所述步骤(3)中间退火后继续冷轧，保证冷轧压下率为50％-80％。
进一步地，所述步骤(5)经步骤(4)得到的板材在小于20min进行转移。
进一步地，所述步骤(5)一级预时效板材升温速率为10～80℃/s。
进一步地，所述步骤(5)一级预时效板材升温速率20～60℃/s。
进一步地，得到成品板材：初始屈服强度小于140MPa，包边因子rmin/t小于0.6，表面漆刷线优于二级，经2％预拉伸+185℃保温20min烘烤后屈服强度大于260MPa。
本发明提供的技术方案中：
(1)热轧终轧温度需控制在270℃以下，目的是避免热轧后冷却过程由于温度过高而析出粗大的Mg2Si颗粒，保证Mg2Si在后期固溶处理过程中的充分固溶，促使预时效过程析出更多的有效团簇，最终使板材在后期烘烤处理过程中形成更多强化β”相，提高板材的烘烤硬化性能。
(2)在中间退火后，保证冷轧压下率为30％～88％，通过协同控制板材晶粒尺寸和织构分布，保证板材具有优异的包边性能的同时，消除板材表面漆刷线，从而获得高包边、高表面质量的板材。
(3)本发明采用双极预时效可显著提高板材的烘烤硬化性能，效果远高于一级预时效，原理在于，通过双级预时效产生尺寸较大、较多的团簇，促使板材在后期烘烤处理时，形成更多的烘烤硬化所需的β”相，从而显著提高板材的烘烤硬化性能。
(4)控制固溶水淬到一级预时效处理间的转移时间小于20min，可避免板材在自然时效过程中因析出不利于后期烘烤处理形成强化β”相的团簇，而导致的烘烤硬化性能降低。
(5)控制一级预时效的升温速率大于20℃/s，利于一级预时效过程析出更多可促进后期烘烤处理形成更多强化β”相的团簇，从而提高板材的烘烤硬化性能。
本发明的有益技术效果，采用本发明的合金，其平衡态能较常规6xxx系铝合金产生更多的纳米析出相，具有较常规6xxx系铝合金更高的烘烤硬化性能，可实现在保证板材初始屈服强度较低的前提下，显著提高板材的烤漆强度，同时可保证板材的包边性能和表面质量。经本方法获得的板材不仅具有优异的力学性能和表面质量，尤其具有高烘烤硬化性能，特别适用于高强汽车外覆盖件板材。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明在汽车车身外覆盖件用6xxx系铝合金板材开发过程中，通过对制备工艺的严格控制，保证板材低初始屈服强度的前提下，实现高烘烤硬化性能，更好的适用于高强汽车外覆盖件板材。
首先将纯铝、各种中间合金按配比(Si：0.8wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：0.4wt.％～0.8wt.％；Cu：0.1wt.％～0.3wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％，Zr：0.05-0.15％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质)进行熔化，熔体经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭。
将上述铸锭进行切头和铣面后放入热处理炉中进行均匀化处理，完成均匀化处理后的铸锭冷却至开轧温度保温一段时间后开始热轧。热轧完成后，对所得热轧板进行冷轧和中间退火，然后再冷轧至最终成品板厚度，得到的冷轧板材经固溶、水淬处理后进行一级预时效处理，之后进行二级预时效处理即可获得成品板材。
以下，列举本发明的实施例，根据这些实施例可以进一步印证本发明的技术效果。但是，所列举的实施例仅为本发明优选的实施方式，不应将其理解为本发明上述主题的范围仅限于此，凡基于本发明技术构思所形成的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
实施例1
铝合金成分以质量百分比计为：Si：0.8wt.％；Mg：0.8wt.％；Zn：0.4wt.％；Cu：0.2wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：≤0.2wt.％，余量为Al及正常杂质。
将合金按上述配比进行熔化，熔体经精炼处理(利用孔径50ppi过滤片进行过滤、氩气在线除气，控制氢含量0.13ml/100g Al)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550℃，保温10小时；之后降温至520℃热轧开轧，轧至6mm厚，终轧温度260℃；三道次冷轧至3.3mm，再进行440℃×5h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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540℃，保温时间为120s，之后进行冷却，并进行0.1％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在0.5min后转移至100℃温度下保温120s进行一级预时效，一级预时效升温速率为10℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为55℃，时间为8h，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：Si：1.0wt.％；Mg：0.55wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.3wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后降温至500℃热轧开轧，轧至5mm厚，终轧温度270℃；冷轧至1.43mm，再进行430℃×5h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为30％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为90s，之后进行冷却，并进行0.5％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在2min后转移至150℃温度下保温60s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，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：Si：1.2wt.％；Mg：0.3wt.％；Zn：0.8wt.％；Cu：0.1wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后降温至500℃热轧开轧，轧至6mm厚，终轧温度260℃；冷轧至4mm，再进行440℃×4h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为80％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为560℃，保温时间为60s，之后进行冷却，并进行1％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在5min后转移至180℃温度下保温30s进行一级预时效，一级预时效升温速率为40℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.55wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.2wt.％；Zr：0.15wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后降温至490℃热轧开轧，轧至6mm厚，终轧温度240℃；冷轧至2mm，再进行440℃×3h中间退火和冷轧，获得0.6mm厚度冷轧板，保持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560℃，保温时间为30s，之后进行冷却，并进行1.5％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在10min后转移至200℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为50℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为70℃，时间为6h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.55wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后降温至520℃热轧开轧，轧至8mm厚，终轧温度250℃；冷轧至5mm，再进行450℃×4h中间退火和冷轧，获得3mm厚度冷轧板，保持退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为40％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为560℃，保温时间为60s，之后进行冷却，并进行2％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在20min后转移至250℃温度下保温5s进行一级预时效，一级预时效升温速率为80℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为80℃，时间为6h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后降温至520℃热轧开轧，轧至8mm厚，终轧温度260℃；冷轧至5mm，再进行450℃×4h中间退火和冷轧，获得2mm厚度冷轧板，保持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120s，之后进行冷却，并进行0.5％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在30min后转移至180℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为85℃，时间为4h，最终获得T4P态成品板材。
实施例7
铝合金成分以质量百分比计为：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.05wt.％；Zr：0.05wt.％；Fe：≤0.2wt.％，余量为Al及正常杂质。
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12小时；之后降温至520℃热轧开轧，轧至6mm厚，终轧温度260℃；冷轧至3.3mm，再进行460℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，之后进行冷却，并进行0.5％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在5min后转移至180℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为15℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为70℃，时间为8h，最终获得T4P态成品板材。
实施例8
铝合金成分以质量百分比计为：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.15wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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570℃，保温4小时；之后降温至520℃热轧开轧，轧至6mm厚，终轧温度260℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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120s，之后进行冷却，并进行1％变形量的矫直处理，将固溶处理后板材在5min后转移至200℃温度进行10s的一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理温度为85℃，时间为4h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为320℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，将固溶处理后板材在5min后转移至150℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为270℃；冷轧至1.2mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持退火后板材冷轧到最终厚度板材的冷轧压下率为20％，之后进行固溶处理，固溶处理温度为550℃，保温时间为2min，将固溶处理后板材在5min后转移至150℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为270℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，将固溶处理后板材在40min后转移至150℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为270℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，将固溶处理后板材在5min后转移至150℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为3℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，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：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为270℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，将固溶处理后板材在5min后转移至280℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为60℃，时间为8h，最终获得T4P态成品板材。
比较例6
铝合金成分以质量百分比计为：Si：0.95wt.％；Mg：0.54wt.％；Zn：0.6wt.％；Cu：0.15wt.％；Mn：0.1wt.％；Zr：0.1wt.％；Fe：0.18wt.％，余量为Al及正常杂质。
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550℃，保温10小时；之后热轧至6mm厚，终轧温度为270℃；冷轧至3.3mm，再进行450℃×2h中间退火和冷轧，获得1mm厚度冷轧板，保持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2min，将固溶处理后板材在5min后转移至180℃温度下保温10s进行一级预时效，一级预时效升温速率为20℃/s，之后进行二级预时效处理，温度为100℃，时间为8h，最终获得T4P态成品板材。
【性能测试】
1、力学性能测试：
对所获得成品板材停放1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，测试结果列于表1。
2、卷边性能的评价：
从成品板材上截取长度为250mm，宽度为30mm的长条状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矩形试样，然后利用压头进行180°弯曲试验(保持r/t＝0.6，r为压头半径，t为板厚)，试验过程中，保证支承辊间距为3.2～3.3mm。弯曲后对外表面进行金相拍照和等级评价(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，其中1级和2级可被汽车公司接受，3级和4级不可接受)，测试结果列于表1。
3、漆刷线强度的评价：
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，其中1级和2级可被汽车公司接受，3级不可接受)，测试结果列于表1。
表1：实施例的力学、烤漆、卷边、漆刷线性能评价
Figure BDA0002676714900000141
Figure BDA0002676714900000151
从表1可知，实施例1～8的板材停放7天后屈服强度保持为125～138MPa，延伸率≥27％，满足了板材冲制要求；板材经2％预拉伸+185℃×20min模拟烤漆后，屈服强度大于260MPa，可用作高强汽车外覆盖件。而比较例中，按比较例1～6因不满足本发明要求，导致如下结果：
A、比较例1因热轧终轧温度过高，析出粗大Mg2Si，固溶处理时固溶不充分，板材在烘烤后硬化效果不足，烤漆后屈服强度较低；
B、比较例2因压下量过小，晶粒尺寸过大，板材包边性能不合格；
C、比较例3因固溶后转移时间过长，板材析出了不利于后期烘烤硬化的团簇，导致烤漆后屈服强度偏低；
D、比较例4因一级预时效处理升温速率过慢，板材初始屈服强度过高，烘烤硬化性能较差；
E、比较例5因一级预时效处理温度过高，板材初始屈服强度过高；
F、比较例6因二级预时效温度过高，板材中析出GP区尺寸过大，数量过多，导致板材初始屈服强度过高。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车车身用铝合金板材，其特征在于，所述板材包括按质量百分比计的如下组分：Si：0.8wt.％～1.2wt.％；Mg：0.3wt.％～0.8wt.％；Zn：0.4wt.％～0.8wt.％；Cu：0.1wt.％～0.3wt.％；Mn：0.05wt.％～0.2wt.％；Fe：≤0.3wt.％，Zr：0.05-0.15％，余量为Al及含量均低于0.05wt.％的杂质。
2.一种如权利要求1所述板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括：熔铸、均匀化、热轧、冷轧、中间退火、固溶、矫直、一级预时效、二级时效。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铝合金板材的制备方法包括如下步骤：
(1)按上述配比将板材的各组分混合后，经熔化精炼后，采用半连铸设备铸造成铸锭；
(2)将铸锭进行均匀化处理：控制加热温度为540-570℃，保温时间为4-12h；
(3)将经步骤(2)得到的铸锭进行热轧：控制开轧温度490-520℃，热轧至5-8mm，终轧温度小于等于270℃；然后进行多道次冷轧后进行中间退火，之后继续冷轧至0.6mm～3mm，保证冷轧压下率为30％～88％；
(4)将经步骤(3)得到的板材进行固溶处理：保温温度为540℃-560℃，保温时间为30s-120s；之后进行冷却，并进行0.1％-2％变形量的矫直处理；
(5)将经步骤(4)得到的板材在小于等于30min转移至100℃～250℃温度下保温5s～120s进行一级预时效；然后进行二级预时效处理，温度55℃～85℃，保温4h-10h，得到成品板材。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)熔化精炼的工艺条件为利用50ppi过滤片进行过滤、除气采用氩气在线除气方式，控制氢含量低于0.14ml/100g Al。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)冷轧三道次后进行中间退火，中间退火保温温度为440～470℃，保温时间为3～5h。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中间退火后继续冷轧，保证冷轧压下率为50％-80％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)经步骤(4)得到的板材在小于20min进行转移。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)一级预时效板材升温速率为10～80℃/s。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)一级预时效板材升温速率20～60℃/s。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，得到成品板材：初始屈服强度小于140MPa，包边因子rmin/t小于0.6，表面漆刷线优于二级，经2％预拉伸+185℃保温20min烘烤后屈服强度大于260MPa。
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