本發明涉及一種采用過冷軋制生產鋁合金汽車板的方法。
背景技術：
隨著能源問題的日益短缺，環境問題的日益惡化，“節能減排，綠色環保”成為了當今時代的主題，符合國家可持續發展戰略。在汽車工業方面，汽車輕量化被提出。我們可以通過用輕質的金屬材料代替傳統的鋼鐵材料或是優化汽車的機構的方法來實現汽車輕量化。目前研究的重心是尋找可以滿足性能要求的輕質合金代替鋼鐵材料。多數汽車開始采用鋁合金材料代替鋼鐵材料的方法降低車身的重量，這樣汽車耗油量也會大大降低，尾氣的排放量也會降低。但是鋁合金材料在有些工作環境下還無法滿足性能的要求,最典型的就是強度問題。所以目前的重中之重就是提高鋁合金材料的強度問題。采用過冷軋的方法可以得到更加細小均勻的晶粒，從而使力學性能和沖壓性能得到提高，滿足汽車板的要求，推動汽車輕量化的進程。
目前，過冷軋技術已經應用到鋼鐵材料中，但是在鋁合金汽車板領域尚未有研究，屬于空白區。目前國內外對于“如何提高鋁合金汽車板強度”這個技術難題上，側重點落在熱處理制度的優化上，采用多種多級固溶時效制度達到強化的效果。本發明另辟蹊徑，采用過冷軋的方法得到的板材具有更加細小、均勻的晶粒，使力學性能大大提高。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種采用過冷軋制生產鋁合金汽車板的方法，推進汽車輕量化進程，使得生產出的鋁合金能夠代替傳統的鋼鐵材料，產出具有良好力學性能的鋁合金板材。
本發明所采用的技術方案是：
材料準備：汽車板的常用鋁合金材料為5系或6系，選用5系鋁合金和6系鋁合金熱軋后的板材作為過冷軋的原料；
材料的低溫處理：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中進行降溫處理；
軋前溫度控制：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中，采用液氮制冷高低溫試驗箱的低溫檔控制系統，向高低溫試驗箱中噴射液氮，進行降溫處理；設定溫度目標值為﹣60～﹣40℃，保溫時間為15～25min，使鋁合金板材在設定的溫度下完全浸透；
超低溫軋制：將低溫處理后的鋁合金板材在冷軋機上進行多道次過冷軋，每個道次的壓下率在10％以上，每個道次結束后，繼續對鋁合金板材進行降溫處理，使其溫度達到﹣40℃以下，多次重復冷軋，直到板材達到目標厚度。第一道次的溫度控制在﹣40℃～﹣43℃之間，壓下率在10％～12％之間；第二道次的溫度控制在﹣43℃～﹣46℃之間，壓下率在10％～15％；后續道次的溫度控制在﹣45℃～﹣50℃之間，壓下率在15％～18％之間；最后兩道次的溫度控制在﹣40℃～﹣43℃之間，壓下率在12％～18％之間。
軋制過程中溫度監控：在過冷軋的過程中，通過溫度傳感器對板材進行實時溫度測量，實現對板材的溫度的實時監控，在軋制過程中，保證板材料溫度低于﹣40℃。
本發明主要具有以下有益效果：
采用過冷軋生產出來的鋁合金汽車板，由于經過分階段低溫處理，使得材料的再結晶晶粒均勻細小，使得最終的材料相對于常規的汽車板材料具有更高的強度，更好的沖壓成型性能，更好的耐腐蝕性能。相對于常規冷軋生產的鋁合金汽車板，抗拉強度提高了25％～28％、屈服強度提高了35％～40％、延伸率提高了20％～23％，從而使材料的綜合性能得到了整體的提高，滿足汽車板的性能使用要求。
具體實施方式
下邊以5754，6016，6061，鋁合金的具體實施方案加以說明采用過冷軋制生產鋁合金汽車板的相關工藝參數。
實施例1
材料準備：5754:Si:0.42；Fe:0.413；Cu:0.08；Mn:0.53；Mg:3.1；Zn:0.032；質量百分含量；材料的低溫處理：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中進行降溫處理；
軋前溫度控制：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中，采用液氮制冷高低溫試驗箱的低溫檔控制系統，向高低溫試驗箱中噴射液氮，進行降溫處理；設定溫度目標值為﹣50℃，保溫時間為20min，使鋁合金板材在設定的溫度下完全浸透；
超低溫軋制：將低溫處理后的鋁合金板材在冷軋機上進行多道次過冷軋，每個道次的壓下率在10％以上，每個道次結束后，繼續對鋁合金板材進行降溫處理，使其溫度達到﹣40℃以下，多次重復冷軋，直到板材達到目標厚度。第一道次的溫度為﹣42℃，壓下率為11％；第二道次的溫度為﹣45℃，壓下率為13％；后續道次(最后兩道次除外)的溫度為﹣48℃，壓下率為16％；最后兩道次的溫度為﹣42℃，壓下率為15％；
軋制過程中溫度監控：在過冷軋的過程中，通過溫度傳感器對板材進行實時溫度測量，實現對板材的溫度的實時監控，在軋制過程中，保證板材料溫度低于﹣40℃。
實施例2
材料準備：6016:Si:1.24；Fe:0.43；Cu:0.16；Mn:0.18；Mg:0.49；Cr:0.08；Zn:0.14；Ti:0.11；質量百分含量；
材料的低溫處理：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中進行降溫處理；
軋前溫度控制：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中，采用液氮制冷高低溫試驗箱的低溫檔控制系統，向高低溫試驗箱中噴射液氮，進行降溫處理；設定溫度目標值為﹣50℃，保溫時間為18min，使鋁合金板材在設定的溫度下完全浸透；
超低溫軋制：將低溫處理后的鋁合金板材在冷軋機上進行多道次過冷軋，每個道次的壓下率在10％以上，每個道次結束后，繼續對鋁合金板材進行降溫處理，使其溫度達到﹣40℃以下，多次重復冷軋，直到板材達到目標厚度。第一道次的溫度為﹣41℃，壓下率為11％；第二道次的溫度為﹣44℃，壓下率為12％；后續道次(最后兩道次除外)的溫度為﹣47℃，壓下率為18％；最后兩道次的溫度為﹣42℃，壓下率為16％；
軋制過程中溫度監控：在過冷軋的過程中，通過溫度傳感器對板材進行實時溫度測量，實現對板材的溫度的實時監控，在軋制過程中，保證板材料溫度低于﹣40℃。
實施例3
材料準備：6061:Si:0.62；Fe:0.46；Cu:0.28；Mn:0.15；Mg:1.0；Zn:0.246；Ti:0.152；質量百分含量；
材料的低溫處理：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中進行降溫處理；
軋前溫度控制：將熱軋后冷卻至室溫的鋁合金板材放入液氮制冷高低溫試驗箱中，采用液氮制冷高低溫試驗箱的低溫檔控制系統，向高低溫試驗箱中噴射液氮，進行降溫處理；設定溫度目標值為﹣50℃，保溫時間為22min，使鋁合金板材在設定的溫度下完全浸透；
超低溫軋制：將低溫處理后的鋁合金板材在冷軋機上進行多道次過冷軋，每個道次的壓下率在10％以上，每個道次結束后，繼續對鋁合金板材進行降溫處理，使其溫度達到﹣40℃以下，多次重復冷軋，直到板材達到目標厚度。第一道次的溫度為﹣43℃，壓下率為12％；第二道次的溫度為﹣45℃，壓下率為14％；后續道次(最后兩道次除外)的溫度為﹣45℃，壓下率為19％；最后兩道次的溫度為﹣41℃，壓下率為16％；
軋制過程中溫度監控：在過冷軋的過程中，通過溫度傳感器對板材進行實時溫度測量，實現對板材的溫度的實時監控，在軋制過程中，保證板材料溫度低于﹣40℃。