[发明专利]一种车身结构用低成本高成形性铝合金板材及其制备方法

权利要求书

1.一种车身结构用低成本高成形性铝合金板材，其特征在于，所述车身结构用低成本高强高成形性铝合金为Al-Zn-Mg-Cu-Fe系合金，化学成分及其质量百分比含量为：Zn：4.5～6.8wt％，Mg：1.0～2.2wt％，Cu：1.0～2.2wt％，Fe：0.15～0.7wt％，Mn：0.05～0.3wt％，Ni：0.01～0.06wt％，Ti：0.05～0.2wt％，B0.01wt％，Si0.01wt％，余量为Al；

所述车身结构用低成本高成形性铝合金板材的制备方法，具体包括：

(1)利用回收铝或普铝配制汽车用低成本高强高成形性Al-Zn-Mg-Cu-Fe系合金，然后在非真空下利用中频感应熔炼合金，并将其浇铸在水冷钢模具内，控制冷却速率大于50℃/min使得合金晶粒尺寸和原生富铁相分布满足后续调控要求；

(2)根据铸态组织，对铸锭进行低温预热处理，温度低于420℃，升温速率低于20℃/min，然后将低温预热处理的铸锭进一步快速升温至430～460℃，升温速率大于20℃/min，然后对其进行热轧变形处理，热轧变形量70～96％；

(3)随后对热轧板材进行单级热处理调控合金沉淀相、溶质元素以及原生富铁相分布状态，热处理温度450～490℃；

(4)随后对首次热轧变形量小于90％的均匀化态板材进行二次热轧变形处理，直接将合金板材置于430～460℃热处理炉中保温10～40min，然后对其进行热轧变形，热轧变形量22～70％；

(5)随后顺序进行一定量一次冷轧变形+中间退火处理+二次冷轧处理，使得合金基体内原生富铁相呈均匀弥散和多尺度分布特征；

(6)高温短时固溶处理，固溶温度450～480℃，随后将固溶处理后的合金试样从固溶处理温度淬火冷却到室温；

(7)将淬火态试样在1min内转移到时效炉内进行双级等温预时效处理，第一级温度90～140℃，第二级温度150～185℃。

2.如权利要求1所述一种车身结构用低成本高成形性铝合金板材，其特征在于，所述Al-Zn-Mg-Cu-Fe系合金化学成分及其质量百分比优选含量为：Zn：4.6～6.0wt％，Mg：1.0～2.0wt％，Cu：1.5～2.2wt％，Fe：0.2～0.7wt％，Mn：0.08～0.3wt％，Ni：0.03～0.06wt％，Ti：0.08～0.2wt％，B0.01wt％，Si0.01wt％，余量为Al。

3.如权利要求1或2所述一种车身结构用低成本高成形性铝合金板材的制备方法，其特征在于所述制备方法具体包括：

(1)利用回收铝或普铝配制汽车用低成本高强高成形性Al-Zn-Mg-Cu-Fe系合金，然后在非真空下利用中频感应熔炼合金，并将其浇铸在水冷钢模具内，控制冷却速率大于50℃/min使得合金晶粒尺寸和原生富铁相分布满足后续调控要求；

(2)根据铸态组织，对铸锭进行低温预热处理，温度低于420℃，升温速率低于20℃/min，然后将低温预热处理的铸锭进一步快速升温至430～460℃，升温速率大于20℃/min，然后对其进行热轧变形处理，热轧变形量70～96％；

(3)随后对热轧板材进行单级热处理调控合金沉淀相、溶质元素以及原生富铁相分布状态，热处理温度450～490℃；

(4)随后对首次热轧变形量小于90％的均匀化态板材进行二次热轧变形处理，直接将合金板材置于430～460℃热处理炉中保温10～40min，然后对其进行热轧变形，热轧变形量22～70％；

(5)随后顺序进行一定量一次冷轧变形+中间退火处理+二次冷轧处理，使得合金基体内原生富铁相呈均匀弥散和多尺度分布特征；

(6)高温短时固溶处理，固溶温度450～480℃，随后将固溶处理后的合金试样从固溶处理温度淬火冷却到室温；

(7)将淬火态试样在1min内转移到时效炉内进行双级等温预时效处理，第一级温度90～140℃，第二级温度150～185℃。