專利名稱：改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種改善6022鋁合金烘烤硬化性及成形性能的預熱處理工藝，屬于 鋁合金熱處理技術領域。
背景技術：
可熱處理強化的6xxx系合金由于同時具有固溶狀(T4狀態)下好的成形性能和 烤漆狀態(T8狀態)下較高的強度，且不存在5xxx系鋁合金沖壓過程中出現的影響表面質 量的呂德斯帶，因而被認為是用作汽車車身板最有前景的合金。在鋁合金汽車車身板的生產過程中，由于運輸和儲存，固溶處理后的板材需要在 室溫放置一段時間后才能在汽車部件生產廠進行沖壓和烘烤處理。板材在室溫放置所產生 的自然時效現象，將造成板材性能的下降一方面，自然時效使合金的強度升高，造成沖壓 回彈增大，影響沖壓部件的尺寸精度；同時，自然時效過程中形成的原子團簇，在隨后汽車 部件生產廠的烘烤處理過程中，將溶解，造成烘烤硬化性的下降。這一現象嚴重阻礙了 6xxx 系鋁合金在汽車車身沖壓成形件的應用及材料抗沖擊能力的提高。實際生產中，通常采用對固溶處理后的板材在一段時間內進行預熱處理，以降低 自然時效的不利影響。但一般預熱處理需要在板材固溶處理后立即或在極短的時間內進 行，才可實現抑制自然時效不利影響的目的，如在板材固溶淬火后IOmin內在60 200°C 進行2 30min的預熱處理。且預熱處理工藝在改善烘烤硬化性的同時，可能造成材料強 度的增高，增加沖壓回彈；或是造成基體中溶質原子的貧瘠，促進變形過程中動態回復的發 生，降低成形性能。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種改善6022鋁合金烘烤硬化性能 及成形性能的預熱處理方法，使板材既滿足沖壓成形的需要，又滿足汽車板對抗沖擊性能 的需要。本發明的目的通過以下技術方案來實現改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法，特點是6022鋁合金 板材在530 555°C固溶10 20分鐘后，水淬；然后在1天之內進行預熱處理，處理溫度 為180 250°C，時間為20 60秒。進一步的，上述的改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法，其 中，所述6022鋁合金板材固溶處理后，在1天之內進行預熱處理，處理溫度為200°C，時間為 30秒。本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在本發明通過合理調整6022鋁合金的固溶工藝及預熱處理工藝，抑制自然時效的 不利影響，使材料的烘烤硬化性得到顯著改善，同時保證經過預熱處理的材料的成形性能仍能滿足成形性能的實際需要。
具體實施例方式針對現有商業汽車車身用6022鋁合金固溶后，在室溫放置過程中出現烘烤硬化 性能下降的現象，采用預熱處理的方式，提高材料的烘烤硬化性，并保證經過預熱處理的材 料的成形性能仍能滿足成形的需要。6XXX系汽車板材在固溶之后的室溫停放過程中，會形成大量的原子團簇，造成材 料強度的升高，成形性能、彎曲性能下降。同時由于原子團簇的尺寸較小，不能作為烤漆強 化相的形核核心，因此在隨后的烘烤硬化處理過程中將溶解，造成材料烘烤硬化性的下降。 而材料在固溶后，進行預處理，能夠抑制原子團簇的形成，促進GP區的形成。GP區在隨后的 烤漆處理過程中，可作為烤漆強化相的形核核心，從而提高材料的烘烤硬化性能。預處理在 提高烘烤硬化性的同時，也可能造成材料成形性能的下降。這是因為GP區的形成，降低了 材料基體中的溶質過飽和度，造成材料在變形過程中動態回復加劇，導致成形性能下降。本發明改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法，將6022鋁合 金板材在530 555°C固溶10 20分鐘后，水淬；然后在1天之內進行預熱處理，處理溫 度為180 250°C，時間為20 60秒。本發明中，6022板材在530 555°C固溶10 20分鐘，以保證較高的基體中溶質 過飽和度；固溶后采用較高的預處理溫度180 250°C，及較短的預處理時間，在組織中形 成GP區的同時，保證較多的溶質仍保留在基體中，以避免成形性能的惡化。實施例16022鋁合金薄板在530°C固溶20分鐘后，水淬。室溫下放置1天后，進行預時效 處理處理溫度為180°C，時間為60秒，然后在室溫放置1個月后，進行模擬沖壓及烤漆處 理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。實施例26022鋁合金薄板在550°C固溶10分鐘后，水淬。室溫下放置20小時后，進行預時 效處理處理溫度為250°C，時間為20秒，然后在室溫放置1個月后，進行模擬沖壓及烤漆 處理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。實施例36022鋁合金薄板在555°C固溶15分鐘后，水淬。室溫下放置5小時后，進行預時 效處理處理溫度為200°C，時間為30秒，然后在室溫放置1個月后，進行模擬沖壓及烤漆 處理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。比較例16022鋁合金薄板在520°C固溶60分鐘后，水淬。室溫下放置5小時后，進行預時 效處理處理溫度為200°C，時間為5分鐘，然后在室溫放置1個月后，進行模擬沖壓及烤漆 處理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。比較例26022鋁合金薄板在550°C固溶60分鐘后，水淬。室溫下放置10小時后，進行預時 效處理處理溫度為180°C，時間為5分鐘，然后在室溫放置1個月后，進行模擬沖壓及烤漆 處理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。
比較例36022鋁合金薄板在550°C固溶20分鐘后，水淬。然后在室溫放置1個月后，進行 模擬沖壓及烤漆處理(2%的預變形+175°C X30min的熱處理)。實施例薄板的性能指標與比較例的性能對比，詳細見表1。表 權利要求
改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法，其特征在于6022鋁合金板材在530～555℃固溶10～20分鐘后，水淬；然后在1天之內進行預熱處理，處理溫度為180～250℃，時間為20～60秒。
2.根據權利要求1所述的改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方 法，其特征在于所述6022鋁合金板材固溶處理后，在1天之內進行預熱處理，處理溫度為 200°C，時間為30秒。
全文摘要
本發明提供一種改善6022鋁合金烘烤硬化性能及成形性能的預熱處理方法，將6022鋁合金板材在530～555℃固溶10～20分鐘后，水淬；然后在1天之內進行預熱處理，處理溫度為180～250℃，時間為20～60秒。通過本發明預熱處理工藝的實施，能夠顯著提高6022鋁合金的烘烤硬化性，同時對材料的成形性能也有一定的改善。
文檔編號C22F1/04GK101985728SQ20101054515
公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者紀艷麗, 胡平, 郭富安, 鐘皓 申請人:蘇州有色金屬研究院有限公司