[发明专利]一种避免5XXX系铝合金出现A型Luders带的高温超短时退火工艺

说明书

本发明提供了一种避免5XXX系铝合金出现A型Luders带的高温超短时退火工艺，包括制备冷轧态5XXX系铝合金、热处理和退火处理；热处理，控制热处理炉温度为500‑550℃；退火处理，将板材置于热处理炉内保温，保温结束后，将板材于3s之内置于冷水中，冷却至室温，得到退火态5XXX系铝合金板材。该退火工艺，利用高温超短时的方式，减少基体内部被钉扎的位错数量并缩短屈服平台，以消除5XXX系铝合金冲压成形过程中产生的A型Luders带，保证晶粒长大的同时又节约时间，简化铝合金板材的加工步骤，提高生产能效。

技术领域

本发明涉及5XXX系铝合金板材处理技术领域，具体涉及一种避免5XXX系铝合金出现A型Luders带的高温超短时退火工艺。

背景技术

5XXX系铝合金由于具有高比强度、良好的加工性能及优异的成形性能等优点，常被用作汽车内板和其它形状复杂的零部件，在汽车领域得到广泛应用。5XXX系铝合金的主要合金元素为Mg元素，其能降低其它合金元素在铝基体中的固溶程度，但Mg原子的可动性较强，在变形过程中，由于位错与溶质Mg原子的相互作用，板材表面容易出现Luder s带，主要分为A型和B型两种类型。吕德斯效应是造成A型Luder s带的主要原因，宏观表现为火焰状形貌；PLC效应引发的B型Luder s带在板材表面主要表现为一系列与拉神轴呈58°角的平行带状褶皱。其中，板材表面出现的A型Luder s带在烤漆涂装后显现效果更加明显，而B型只有在大变形量的情况下才会产生，因此，在实际工业应用中，采取一定的措施，消除或避免A型Luder s带十分重要。

A型Luder s带是由静态应变时效(SSA)引起的，在拉伸变形初期产生。变形初期，合金中的可动位错被溶质原子钉扎，当外加应力达到上屈服点时，可动位错挣脱溶质原子的束缚开始运动，即发生“脱钉”，造成应力下落，出现下屈服点。此时，只需较小的外应力即可维持塑性变形，这对应着拉伸曲线上的屈服平台。大量的可动位错在脱钉后滑移到试样表面，形成局域化的塑性变形区，宏观表现为Luder s带。

由于可动位错只发生了一次脱钉行为，此后便在试样表面顺次扫过，所以A型Luder s带呈现一次性连续传播的特征。当Luders带在试样表面完整的传播一遍后，由于位错增殖，可动位错运动会被林位错阻拦，此时试样进入了加工硬化阶段，Luder s带随之消失。因此，工业生产中通常采用预拉伸的方式使板材预变形至加工硬化阶段，消除Luders带影响，或者采用调整板材的加工方式，避免Luders带的出现。

申请人为河南明晟新材料科技有限公司、申请号为CN115415355A、主题名称为一种消除5754铝合金完全退火态吕德斯带的制造方法的申请文件中，通过计算获得消除A型Luder s带屈服平台的最小延伸率，并在拉弯矫上进行拉矫，达到消除屈服平台的目的，解决了板材在冲压时的Luders带现象。

申请人为大力神铝业股份有限公司、申请号为CN201510449043.2、主题名称为一种消除5754铝合金板表面吕德斯带的制造方法的专利文件中，通过施加小冷轧压下量，规避冲压成形过程中的Luder s带条纹，大大提高了板材的表面质量。

上述两种方式一种是通过拉弯矫直工艺解决Luders带现象，该工艺需在板材的制造过程中添加拉弯矫直工序，导致生产工序复杂；另一种是通过降低冷轧压向量规避板材的Luder s带，该过程的工艺条件严苛，对操作人员的技术水平要求高，不利于工业化生产生产。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种避免5XXX系铝合金出现A型Luders带的高温超短时退火工艺，包括制备冷轧态5XXX系铝合金、热处理和退火处理；热处理，控制热处理炉温度为500-550℃；退火处理，将板材置于热处理炉内保温，保温结束后，将板材于3s之内置于冷水中，冷却至室温，得到退火态5XXX系铝合金板材。该退火工艺，利用高温超短时的方式，减少基体内部被钉扎的位错数量并缩短屈服平台，以消除5XXX系铝合金冲压成形过程中产生的A型Luders带，保证晶粒长大的同时又节约时间，简化铝合金板材的加工步骤，提高生产能效。