[发明专利]一种汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种汽车用高强塑性Al‑Mg‑Si‑Zn合金及其制备方法，属于汽车用铝合金领域。本发明提供的汽车用高强塑性Al‑Mg‑Si‑Zn合金，按质量百分比计，包括Mg 0.52～2.25％，Si 0.42～2.75％，Zn 2.15～3.53％和余量的Al；所述Mg与Si的质量关系满足Mg：Si＝0.85～1.25。实验结果表明，本发明提供的汽车用高强塑性Al‑Mg‑Si‑Zn合金屈服强度可达到323～332MPa，拉伸强度可达到364～370MPa，维氏硬度可达到125～135HV，延伸率可达到20.4～22.1％。

技术领域

本发明涉及汽车用铝合金领域，具体涉及一种汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金及其制备方法。

背景技术

随着节能环保意识的不断增强，汽车轻量化成为21世纪汽车工业技术的前沿和热点问题。经过热处理强化的Al-Mg-Si系铝合金，由于其焊接性能和抗蚀性能优良，无应力腐蚀开裂倾向和成形性好等优异性能，是汽车车身用铝合金的关键用材。然而，相比于传统汽车钢板，车身用Al-Mg-Si系铝合金的强度和塑性较低，难以满足汽车车身用铝合金力学性能的要求。

目前，尽管一些研究者通过添加Zn元素来改善Al-Mg-Si系铝合金的沉淀相析出来提高其强度和硬度，但是添加Zn的Al-Mg-Si系铝合金析出相种类较多且分布复杂，使其塑性难以达到较高的水平。然而作为汽车的外覆盖件板材必须具有良好的冲压成形性能，即要求铝合金板材具有高塑性才能够实现良好的冲压成形效果。因此，有必要提供一种高强度、高硬度的同时还具有高塑性的含Zn的Al-Mg-Si系铝合金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金，本发明的汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金可同时具有高强度、高硬度和高塑性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金，按质量百分比计，包括Mg0.52%~2.25%，Si 0.42%~2.75%，Zn 2.15%~3.53%和余量的Al；所述Mg与Si的质量关系满足Mg：Si=0.85~1.25。

优选的，所述的汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金，按质量百分比计，包括Mg0.58%~2.15%，Si 0.48%~2.55%，Zn 2.25%~3.45%和余量的Al；所述Mg与Si的质量关系满足Mg：Si=0.95~1.15。

本发明还提供了上述技术方案所述的汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将合金原料进行熔炼后浇铸，得到铸锭；

（2）将所述步骤（1）得到的铸锭依次进行的一级均匀化热处理和二级均匀化热处理，得到均匀化合金；

（3）将所述步骤（2）得到的均匀化合金依次进行热轧和冷轧，得到铝合金坯体；

（4）将所述步骤（3）得到的铝合金坯体依次进行一级固溶处理和二级固溶处理，得到固溶铝合金；

（5）将所述步骤（4）得到的固溶铝合金依次进行一级时效处理和二级时效处理，得到汽车用高强塑性Al-Mg-Si-Zn合金。

优选的，所述步骤（2）中的一级均匀化热处理的保温温度为450~500℃，一级均匀化热处理的保温时间为7~9h。

优选的，所述步骤（2）中的二级均匀化热处理的保温温度为550~600℃，二级均匀化热处理的保温时间为15~17h。

优选的，所述步骤（3）中的热轧前还包括保温，所述保温的温度为400~450℃，所述保温的时间为1.5~2h。