CN115305329A - 一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 - Google Patents
一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115305329A CN115305329A CN202210879298.2A CN202210879298A CN115305329A CN 115305329 A CN115305329 A CN 115305329A CN 202210879298 A CN202210879298 A CN 202210879298A CN 115305329 A CN115305329 A CN 115305329A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- plate
- aluminum alloy
- surface quality
- series aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 22
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 8
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 3
- 241000870659 Crassula perfoliata var. minor Species 0.000 abstract description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 24
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0268—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment between cold rolling steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B2003/001—Aluminium or its alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，主要采用中间退火与二次冷轧交叉轧制配合工艺，使得成品板材表面晶粒细小均匀分布，成品板材表面织构组分中比例Cube≤5%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%，成品板材表面漆刷线等级为1级，即无漆刷线，满足汽车车身零部件方面的用途。中间退火采用盐浴炉退火，中间退火温度为400‑500℃，保温时间为10‑90s。二次冷轧处理是采用交叉轧制工艺，每一道次轧制方向与上一道次轧制方向绕轧面法向旋转80‑100°，每一道次的轧制速度相同为7‑10m/s，道次压下量相同为0.12‑0.8mm。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金板材技术领域，具体是指一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法。
背景技术
当前，能源、环保和安全是当今世界汽车工业面临的三个课题，汽车轻量化成为解决当前问题的重要手段。铝及铝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。
6XXX系铝合金属于可热处理强化合金，由于其强度适中、成形性能好、耐腐蚀性好、容易涂装着色等性能已被广泛应用于汽车车身覆盖件等部位使用。作为汽车覆盖件材料，其表面质量至关重要。
然而，6XXX系铝合金制造过程中由于加工工艺不当，板材沿平行于轧制方向易出现呈带状分布的立方取向和/或高斯取向晶粒，在后续冲压成形过程中由于不同取向带的变形不一致，引起板材表面出现有规律的隆起和凹陷，形成漆刷线，影响汽车外观。
本发明要解决的技术问题是提供一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，以减小现有的汽车车身用6XXX铝合金板材在实际冲压成形过程中形成的表面漆刷线问题。
近年来，围绕着如何减小汽车车身用6XXX系铝合金板材表面漆刷线的研究不多，主要是：
CN 107109547 A公开了一种表面条痕减少或无表面条痕的高度可成形的汽车铝片材以及制备方法，在连续退火和溶解热处理作业线上针对具有高T4和烤漆后强度以及减少的条痕的可热处理的汽车铝片材产品增加生产力的新颖工艺。该专利合金成分中含有0-0.15%Zn，本发明合金成分中不含Zn，与该专利差别较大。同时该专利一次、二次冷轧均采用单向轧制方式，本发明一次冷轧为单向轧制，二次冷轧为交叉轧制，与该专利差别较大。
CN 111556903 A公开了一种制备具有高表面质量的6XXX铝板的方法，是通过控制热轧温度，特别是热轧起始温度和热轧出口温度之间的关系，和/或通过控制卷取后的晶粒尺寸，获得至少90％的再结晶，制备用于汽车工业的板材，所述板材同时具有适于冷冲压操作的高拉伸屈服强度和良好的可成形性，以及高表面质量。该专利合金成分中含有≤0.5%Zn、≤0.2%V、≤0.2%Zr，本发明合金成分中不含Zn、V、Zr，与该专利差别较大。同时该专利冷轧过程无中间退火，冷轧过程采用单向轧制方式，本发明在一次冷轧和二次冷轧之间采用中间退火工艺，且一次冷轧为单向轧制，二次冷轧为交叉轧制，与该专利差别较大。该专利主要通过控制热轧板材再结晶率≥90%来提升材料的成形性和表面质量，本发明对热轧板材再结晶率无要求，主要通过中间退火结合二次冷轧交叉轧制调控板材织构组分来提高合金材料的表面质量，与该专利差别较大。
CN 104532077 B公开了一种无漆刷线6XXX系铝合金车身板的短流程制备方法，通过缩短板材生产周期，提高生产效率，减少能耗，降低板材生产成本，获得的板材表面无漆刷线、力学性能良好，能更好地适用于汽车车身覆盖件。该专利通过热轧工艺参数的调整，使6XXX系铝合金在经热轧及随后的冷却过程中发生自退火，省去中间退火过程，同时对冷轧压下率进行控制，实现板材的无漆刷线。本发明在一次冷轧和二次冷轧之间采用中间退火工艺，且一次冷轧为单向轧制，二次冷轧为交叉轧制，与该专利差别较大。
CN 110952052 A公开了一种改善汽车车身用铝合金板材各向异性的方法，该专利优选成分为6016铝合金，成分上与本发明差别较大，本发明所使用的合金成分高于6016合金。该专利在热轧后即进行中间退火，而本发明热轧后未退火，中间退火在两次冷轧之间。同时本发明固溶后进行预时效处理，得到T4P态板材，T4态板材易发生自然时效，材料性能不稳定，对冲压不利，同时对烘烤硬化具有不利影响，T4P态板材，在T4基础上进行预时效处理，促进稳定Mg、Si原子团簇的形成，抑制自然时效进程，提高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，提高材料烘烤硬化性能，与该专利差别较大。
总之，本发明所采用的成分及工艺与现有技术有较大差别，提供了一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，成品板材表面漆刷线等级为1级，即无漆刷线，满足汽车车身零部件方面的用途。
发明内容
本发明的目的是提供了一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，成品板材表面晶粒细小均匀分布，成品板材表面织构组分中比例Cube≤5%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%，成品板材表面漆刷线等级为1级，即无漆刷线，，满足汽车车身零部件方面的用途。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法包括如下步骤：
（1）制备所述合金熔体铸锭；
（2）对所得铸锭均匀化热处理；
（3）将均匀化的铸锭热轧至中间产品；
（4）对所得热轧中间产品进行一次冷轧；
（5）对一次冷轧后的板材盐浴中间退火；
（6）对中间退火后板材再进行二次冷轧；
（7）对所得冷轧板进行固溶处理；
（8）对固溶后板材进行预时效处理，得到成品板材。
进一步地，高表面质量的6xxx系铝合金板材按重量百分比计，其成分为：Si：0.7-1.5%；Fe：0-0.5%；Cu：0-0.4%；Mn：0.05-0.4%；Mg：0.5-0.9%；Cr：0-0.1%；余量为Al和不可避免的杂质，每种杂质≤0.05%且总量≤0.15%。
进一步地，步骤（4）的一次冷轧为单向轧制，方向为沿原始热轧板轧制方向，一次冷轧后的板材厚度为2.5-4mm。
进一步地，步骤（5）的中间退火采用盐浴炉退火，中间退火温度为400-500℃，保温时间为10-90s，然后以＞10℃/s的冷却速度冷却至室温，冷却方式为水冷、水雾冷或风冷。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧是将中间退火后冷轧板进行二次冷轧处理制备冷轧板，厚度为0.8-1.5mm。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧是采用交叉轧制工艺，每一道次轧制方向与上一道次轧制方向绕轧面法向旋转80-100°。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧中第一道次轧制方向沿原始热轧板轧制方向或与原始热轧板轧制方向绕轧面法向旋转80-100°。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的轧制速度相同为7-10m/s。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的道次压下量相同为0.12-0.8mm。
进一步地，步骤（6）的二次冷轧的交叉轧制道次数为4-8。
本发明的有益效果：
本发明通过中间退火工艺配合交叉轧制工艺，制备出的成品板材表面晶粒细小均匀分布，成品板材表面各种织构比例含量都相对较低，织构组分中比例Cube≤5%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%，晶粒取向呈散漫均匀分布。显著提高板材的表面质量，具体指降低漆刷线等级。
6XXX系铝合金常规制造过程中，板材沿平行于轧制方向易出现呈带状分布的立方取向和/或高斯取向晶粒，在后续冲压成形过程中由于不同取向带的变形不一致，引起板材表面出现有规律的隆起和凹陷，形成漆刷线，影响汽车外观。
传统的冷轧工序均是固定方向，本发明在中间退火后采用交叉轧制的方式替代常规单一方向轧制。使微观变形带不平行于轧制方向，而是沿着与轧制方向呈不同角度分布，这种变形组织与单向轧制的组织特征明显不同，导致变形过渡带不能显著形成，后续经过固溶预时效热处理后，铝合金板材晶粒细小均匀分布，显著降低Cube织构占比，各晶粒取向分布均匀。
热轧后的冷轧变形量过大，会导致板材中产生大量剪切带，经固溶预时效后，成品板中出现大量Goss取向晶粒。通过合理的中间退火工艺，将冷轧分成两段进行，改变了一次冷轧后铝合金板材的组织形貌，显著减少剪切带，从而显著降低成品板中Goss织构占比。
通过二次冷轧交叉轧制降低Cube织构比例，通过中间退火降低Goss织构比例，通过中间退火工艺配合交叉轧制工艺降低Cube织构和Goss织构比例，进而提高板材的表面质量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为实施例1成品板材表面特征织构分布ODF图，各种织构均匀分布且强度较低；
图3为对比例3成品板材表面特征织构分布ODF图，Cube、CubeND、Goss织构强度较高；
图4为实施例1成品板材表面Cube取向晶粒分布图；
图5为实施例1成品板材表面CubeND取向晶粒分布图；
图6为实施例1成品板材表面Goss取向晶粒分布图；
图7为对比例3成品板材表面Cube取向晶粒分布图；
图8为对比例3成品板材表面CubeND取向晶粒分布图；
图9为对比例3成品板材表面Goss取向晶粒分布图。
具体实施方式
下面将结合实施例来详细说明本发明。
术语解释：
重量百分比：某合金成分质量（重量）占总质量的百分比。
织构：晶体在形成过程中，例如金属材料冷热加工和塑性成型过程中，多晶体中的各晶粒就会沿着某些方向有序排列，呈现出或多或少的统计不均匀分布，即出现在某些方向上聚集排列，因而出现在这些方向上取向几率显著增大的现象，这种现象称为择优取向，或称之为织构。
ODF图：三维取向分布函数（Orientation distribution function），定量表示出织构材料中晶粒取向的空间分布。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
首先将纯铝、各种中间合金按表1所示成分进行熔化，然后经精炼处理后利用半连铸设备铸造出铸锭，将铸锭进行切头和铣面后放入热处理炉中进行均匀化热处理，完成均匀化热处理后的铸锭直接出炉热轧；热轧完成后，对所得热轧板材进行一次冷轧；一次冷轧后，对所得一次冷轧板进行中间退火；完成中间退火后进行二次冷轧交叉轧制；得到的冷轧板材经固溶、淬火、预时效处理制备成品板材。
成品板材在室温停放7天后评价其组织形貌，织构，表面漆刷线。
一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法包括如下步骤：
（1）制备所述合金熔体铸锭：按各组成分配比将原料混合后，经进行熔化精炼后，再采用半连续铸造机设备铸造成铸锭；所述高表面质量的6xxx系铝合金板材按重量百分比计，其成分为：Si：0.7-1.5%；Fe：0-0.5%；Cu：0-0.4%；Mn：0.05-0.4%；Mg：0.5-0.9%；Cr：0-0.1%；余量为Al和不可避免的杂质，每种杂质≤0.05%且总量≤0.15%。
（2）对所得铸锭均匀化热处理，均匀化温度为500-560℃，处理时间为8-24h；
（3）将均匀化的铸锭热轧至中间产品：是将均匀化热处理后的铸锭不经冷却，直接出炉热轧，热轧终轧温度为200-290℃，所得热轧板材厚度为-4-10mm；
（4）对所得热轧中间产品进行一次冷轧；
（5）对一次冷轧后的板材盐浴中间退火；
（6）对中间退火后板材再进行二次冷轧；
（7）对所得冷轧板进行固溶处理：将冷轧板材升温至500-560℃，保温10s-5min，然后以＞10℃/s的冷却速度冷却至室温，所采用的冷却方式为水冷、水雾冷或风冷；
（8）对固溶后板材进行预时效处理，得到成品板材：将固溶后的板材在保温炉中70-100℃保温处理4-12h，之后出炉冷却至室温，制备得成品板材。
实施例1
本实施例中，步骤（4）的一次冷轧为单向轧制，方向为沿原始热轧板轧制方向，一次冷轧后的板材厚度为4mm。
本实施例中，步骤（5）的中间退火采用盐浴炉退火，中间退火温度为470℃，保温时间为40s，然后以＞10℃/s的冷却速度冷却至室温，冷却方式为水冷。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧是将中间退火后冷轧板进行二次冷轧处理制备冷轧板，厚度为1mm。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧是采用交叉轧制工艺，每一道次轧制方向与上一道次轧制方向绕轧面法向旋转90°。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧中第一道次轧制方向沿原始热轧板轧制方向或与原始热轧板轧制方向绕轧面法向旋转90°。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的轧制速度相同为8m/s。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的道次压下量相同为0.75mm。
本实施例中，步骤（6）的二次冷轧的交叉轧制道次数为4。
实施例2-6按照表1合金成分进行制备，并按照表2工艺制备成品板材，其他步骤与实施例1一致，特征织构比例及性能如表3所示，实施例1-6所得成品板材晶粒呈等轴状分布，各种织构比例含量都相对较低，织构组分中比例Cube≤5%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%，晶粒取向呈散漫均匀分布，表面漆刷线等级为1级。
对比例1-3按照表1合金成分进行制备，并按照表2工艺制备成品板材，其他步骤与实施例1一致，特征织构比例及性能如表3所示，对比例1-3所得成品板材Cube、CubeND、Goss织构比例含量较实施例1-6偏高，沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。
对比例1二次冷轧轧制方式为单向轧制，单向轧制成品板材晶粒沿轧向明显拉长，晶粒尺寸分布不均，上下波动较大，晶粒尺寸相对较大，织构为典型的Cube和CubeND特征，强度较高。相对于实施例1-6，成品板材组织及织构分布均匀性不如实施例1-6，成品板材Cube、CubeND织构沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。
对比例2无中间退火工艺，板材缺少中退退火过程中发生再结晶过程，由于组织的遗传成品板材Goss织构体积分数较高。相对于实施例1-6，成品板材组织及织构分布均匀性不如实施例1-6，成品板材Goss织构沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。
对比例3无中间退火工艺，且二次冷轧为单向轧制。板材缺少中退退火过程中发生再结晶过程，由于组织的遗传成品板材Goss织构体积分数较高；且二次冷轧轧制方式为单向轧制，成品板材Cube、CubeND织构占比高。相对于实施例1-6，成品板材组织及织构分布均匀性不如实施例1-6，成品板材Cube、CubeND、Goss织构沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。对比例4第一道次旋转角度为15°，后续道次旋转角度为25°，相对于80-100°较小，接近于单向轧制，成品板材晶粒沿轧向明显拉长，晶粒尺寸分布不均，上下波动较大，晶粒尺寸相对较大，织构为典型的Cube和CubeND特征，强度较高。相对于实施例1-6，成品板材组织及织构分布均匀性不如实施例1-6，成品板材Cube、CubeND织构沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。
对比例5第一道次旋转角度为150°，后续道次旋转角度为160°，相对于80-100°较大，接近于单向轧制相反方向，成品板材晶粒沿轧向明显拉长，晶粒尺寸分布不均，上下波动较大，晶粒尺寸相对较大，织构为典型的Cube和CubeND特征，强度较高。相对于实施例1-6，成品板材组织及织构分布均匀性不如实施例1-6，成品板材Cube、CubeND织构沿平行于轧制方向易出现呈带状分布，表面漆刷线等级≥2级。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）制备合金熔体铸锭；
（2）对铸锭均匀化热处理；
（3）将均匀化的铸锭热轧至中间产品；
（4）对所得热轧中间产品进行一次冷轧；
（5）对一次冷轧后的板材盐浴中间退火；
（6）对中间退火后板材再进行二次冷轧；
（7）对所得冷轧板进行固溶处理；
（8）对固溶后板材进行预时效处理，得到成品板材。
2.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，其成分为：Si：0.7-1.5%；Fe：0-0.5%；Cu：0-0.4%；Mn：0.05-0.4%；Mg：0.5-0.9%；Cr：0-0.1%；余量为Al和不可避免的杂质，每种杂质≤0.05%且总量≤0.15%，所述铝合金板材表面晶粒细小均匀分布，成品板材表面织构组分中比例Cube≤5%、CubeND≤5%、Goss≤1.5%。
3.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（4）的一次冷轧为单向轧制，方向为沿原始热轧板轧制方向，一次冷轧后的板材厚度为2.5-4mm。
4.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（5）的中间退火采用盐浴炉退火，中间退火温度为400-500℃，保温时间为10-90s，然后以＞10℃/s的冷却速度冷却至室温，冷却方式为水冷、水雾冷或风冷。
5.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧处理是将中间退火后冷轧板进行二次冷轧处理制备冷轧板，厚度为0.8-1.5mm。
6.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧是采用交叉轧制工艺，每一道次轧制方向与上一道次轧制方向绕轧面法向旋转80-100°。
7.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧是第一道次轧制方向沿原始热轧板轧制方向或与原始热轧板轧制方向绕轧面法向旋转80-100°。
8.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的轧制速度相同，且为7-10m/s。
9.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧过程中每一道次的道次压下量相同，且为0.12-0.8mm。
10.根据权利要求1所述的高表面质量的6xxx系铝合金板材的制备方法，，其特征在于，
步骤（6）的二次冷轧的交叉轧制道次数为4-8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210879298.2A CN115305329B (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210879298.2A CN115305329B (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115305329A true CN115305329A (zh) | 2022-11-08 |
| CN115305329B CN115305329B (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=83858863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210879298.2A Active CN115305329B (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115305329B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365764A (en) * | 1991-12-27 | 1994-11-22 | Hitachi, Ltd. | Cross rolling mill, cross rolling method and cross rolling mill system |
| CN1331762A (zh) * | 1998-12-22 | 2002-01-16 | 克里斯铝轧制品有限公司 | 抗损伤的铝合金产品及其制备方法 |
| US20030136167A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-07-24 | Rene-Pierre Pont | Process for improving the adhesion of a lubricant to the surface of an aluminum strip |
| CN101614317A (zh) * | 2009-07-28 | 2009-12-30 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种铝合金板材的制备方法 |
| CN104451208A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 汽车车身用6xxx系铝合金板材的制造方法 |
| CN109317679A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-12 | 中南大学 | 一种铝合金薄板材生产方法 |
| CN110184515A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 天津忠旺铝业有限公司 | 一种火箭燃料箱用超宽铝合金板材的制备工艺 |
| CN110952052A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-03 | 北京科技大学 | 一种改善汽车车身用铝合金板材各向异性的方法 |
-
2022
- 2022-07-25 CN CN202210879298.2A patent/CN115305329B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365764A (en) * | 1991-12-27 | 1994-11-22 | Hitachi, Ltd. | Cross rolling mill, cross rolling method and cross rolling mill system |
| CN1331762A (zh) * | 1998-12-22 | 2002-01-16 | 克里斯铝轧制品有限公司 | 抗损伤的铝合金产品及其制备方法 |
| US20030136167A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-07-24 | Rene-Pierre Pont | Process for improving the adhesion of a lubricant to the surface of an aluminum strip |
| CN101614317A (zh) * | 2009-07-28 | 2009-12-30 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种铝合金板材的制备方法 |
| CN104451208A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 苏州有色金属研究院有限公司 | 汽车车身用6xxx系铝合金板材的制造方法 |
| CN109317679A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-02-12 | 中南大学 | 一种铝合金薄板材生产方法 |
| CN110184515A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 天津忠旺铝业有限公司 | 一种火箭燃料箱用超宽铝合金板材的制备工艺 |
| CN110952052A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-03 | 北京科技大学 | 一种改善汽车车身用铝合金板材各向异性的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115305329B (zh) | 2023-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104451208B (zh) | 汽车车身用6xxx系铝合金板材的制造方法 | |
| CN1065287C (zh) | 铝合金薄板产品的制造方法 | |
| CN100532603C (zh) | 铝合金薄板及其制造方法 | |
| CN109988948B (zh) | 一种汽车内板用5182-o状态铝合金板材及其生产方法 | |
| CN112501461B (zh) | 一种车用高光铝合金外饰件板材的制备方法 | |
| CN111440970B (zh) | 汽车车身外板用6系铝合金板材及其制备方法 | |
| CN104532077B (zh) | 无漆刷线6xxx系铝合金车身板的短流程制备方法 | |
| CN108425046B (zh) | 阳极氧化用铝合金及其制备方法 | |
| CN108642331B (zh) | 一种用于汽车板的6181铝合金及其制备方法 | |
| CN109628803B (zh) | 一种4017-h2x状态铝合金花纹板及其制备方法 | |
| CN112195424A (zh) | 一种提高6016铝合金板r值及其均匀性的制备工艺 | |
| CN109868398B (zh) | 一种高翻边性能的6xxx系铝合金板材及其制备方法 | |
| US5662750A (en) | Method of manufacturing aluminum articles having improved bake hardenability | |
| CN115261688B (zh) | 一种热成形用7系铝合金材料及其制造方法 | |
| CN113913654A (zh) | 一种电动汽车电池包下壳体用6系铝板材的制备方法 | |
| JPS626740B2 (zh) | ||
| CN115109970B (zh) | 一种镜面铝用热轧板、其制备方法和含有其的零部件的制备方法 | |
| CN115305329B (zh) | 一种高表面质量的6xxx系铝合金板带材的制备方法 | |
| WO2008078399A1 (en) | Method of producing aluminum alloy sheet | |
| CN115109906A (zh) | 一种汽车用铝合金热轧板及其制备方法 | |
| CN115354179B (zh) | 6xxx铝合金板材、其制备方法及应用 | |
| JPH03294456A (ja) | 成形性及び焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 | |
| CN115109907B (zh) | 一种减小铝合金板材各向异性的制备方法 | |
| CN114700366B (zh) | Al-Mg系合金薄板及降低Al-Mg系合金薄板制耳率的轧制方法 | |
| CN113770180B (zh) | 一种细化7000系铝合金厚板晶粒的热轧方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |