CN113981281B - 一种高强度快速时效铝合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度快速时效铝合金及其制备方法，铝合金为Mg₂Si含量为1.09～1.85wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值不低于1.91的6XXX系铝合金；制备步骤包括：(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；(2)均匀化退火；(3)热轧；(4)冷轧；(5)退火。本发明的制备方法简单，最终制得的铝合金具备快速时效响应特征，铝合金的机械性能可在较短的时间内达到峰值，峰值时效时间为40～180min；经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2≥265MPa，抗拉强度Rm≥307MPa，断后延伸率A₅₀≥5.5％。

Description

一种高强度快速时效铝合金及其制备方法

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，涉及一种高强度快速时效铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金是由纯铝加入一些合金元素制成。铝合金材料的特点是轻、强度优异、散热好等优点。特别是随着新能源汽车的发展，对汽车轻量化的要求日益提高，使用高强度、轻薄，易成型的铝合金来代替原来的钢铁材料成为重要的市场方向。其中，6XXX系铝合金是以镁和硅为主要合金元素并以Mg₂Si相为强化相的铝合金，属于热处理可强化铝合金。该合金在时效处理后具有优异强度，耐蚀性高，加工性良好，是目前被广泛应用的铝合金材料。

然而相比于Al-Mn合金等的强化合金，Al-Mg-Si合金需要热处理强化至最高合金强度，这依赖于时间，一般将Al-Mg-Si合金处理到时效峰值需要6-12小时，甚至更长时间。基于此，我们期望开发一种高强度快速时效铝合金，以此减少客户端的加工耗时和能源消耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的铝合金的时效响应速度慢的问题，提供一种高强度快速时效铝合金及其制备方法。本发明的铝合金具有高强度，并且具有快速的时效响应特性，铝合金的机械性能可在较短的时间内达到峰值。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.09～1.85wt％且Mg元素(包括Mg₂Si中的Mg元素)与Si元素(包括Mg₂Si中的Si元素)的质量比比值不低于1.91的6XXX系铝合金。

在Al-Mg-Si合金中，Mg₂Si含量是影响铝合金强度的关键指标，当Mg₂Si含量小于1.09wt％时，铝合金强度不足；当Mg₂Si含量大于1.85wt％时，很难完全溶解低熔点的Mg₂Si结晶相，经高温固溶工艺后，材料容易发生过烧导致强度下降，且延伸率低于4％。对于Mg₂Si强化体系，我们发现控制Mg元素为在一定范围内过剩(Mg元素与Si元素的质量比比值不低于1.91)后，铝合金具有快速时效响应特性，这是因为过量的Mg元素会导致Mg₂Si在铝基体中的固溶度降低，进而高温固溶形成的过饱和固溶体在时效过程中更容易析出Mg₂Si沉淀强化相。本发明的高强度快速时效铝合金，具有高强度，并且具有快速的时效响应特性，铝合金的机械性能可在较短的时间内达到峰值。

作为优选的技术方案：

如上所述的高强度快速时效铝合金，高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比低于0.05％，以确保铝合金材料中Mg₂Si结晶相不会发生严重的过烧现象，当Mg₂Si结晶相的面积占比大于0.05％时，则会导致材料钎焊后的延伸率降低，而且屈服和抗拉性能降低；Mg₂Si结晶相的熔点较低，为570～579℃。

如上所述的高强度快速时效铝合金，高强度快速时效铝合金中Mg元素的含量不超过1.5wt％；当Mg元素的含量高于1.5wt％，导致合金内部的Mg元素在高温固溶或其他高温处理过程中，内部的Mg容易向板材表面大量扩散，板材表面的Mg元素在高温环境中容易氧化变为黑色，影响板材的美观性。

如上所述的高强度快速时效铝合金，高强度快速时效铝合金中Mn元素的含量不超过0.30wt％；虽然Mn元素对材料的性能有强化作用，然而过多的Mn元素会导致块状的Al₉(MnFe)₃Si相开始出现和增多，块状的Al₉(MnFe)₃Si相在均匀化后形态无变化，在轧制的过程中，由于该相属于脆性相，很容易产生微裂纹，并且与基体界面结合性不好，延伸率降低，导致铝制品容易冲裂。

如上所述的高强度快速时效铝合金，高强度快速时效铝合金中还含有0.40～0.60wt％的Cu元素；一般在铝合金中添加一定量的Cu元素，具有一定的固溶强化作用，在本发明的体系中，加入一定量的Cu元素有利于进一步缩短峰值时效的时间；在Mg过剩的6XXX系合金中，到达一定量的Cu元素(即Cu元素含量超过0.40wt％)被发现可以改变时效过程中Mg₂Si沉淀相的时效析出序列，从而进一步的缩短时效强化时间；当Cu元素含量＞0.6wt％时，过多的Cu容易在晶界处析出，严重的破坏了材料的耐晶间腐蚀性能。

如上所述的高强度快速时效铝合金，高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40～180min。

如上所述的高强度快速时效铝合金，经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2≥265MPa，抗拉强度Rm≥307MPa，断后延伸率A₅₀≥5.5％。

本发明提供制备如上述的高强度快速时效铝合金的方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480～500℃保温2～6h，第二级为500～570℃保温4～8h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480～520℃后进行热轧处理，轧制到目标厚度得到热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至一定厚度，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，得到高强度快速时效铝合金。

本发明中Mg₂Si含量主要是通过合理调控成分获得，该体系为Mg过剩体系(Mg元素与Si元素的质量比比值不低于1.91)，Mg₂Si含量主要是通过Si控制的，Mg₂Si wt％＝Z×(24.31×2+28.09)/28.09，Z为Si在合金中的质量分数；对于Si过剩体系，Mg₂Si含量主要是通过Mg控制的，Mg₂Si wt％＝S×(24.31×2+28.09)/48.62，S为Mg在合金中的质量分数。

作为优选的技术方案：

如上所述的制备高强度快速时效铝合金的方法，步骤(2)中，第一级为480℃保温6h，第二级为550℃保温6h；该工艺参数可以使得铸锭中的Al₂Cu和Mg₂Si结晶相更充分的溶解到铝基体中，而且晶粒不发生明显的长大现象。

如上所述的制备高强度快速时效铝合金的方法，一定厚度为1～2mm。

有益效果：

(1)本发明的高强度快速时效铝合金具备快速时效响应特征，铝合金的机械性能可在较短的时间内达到峰值，在210℃保温约40～180min即可达到峰值强度，相比于常规的需要6小时以上的时效时间，大大的提高了客户端的生产效率；

(2)本发明的高强度快速时效铝合金具有高强度，经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2≥265MPa，抗拉强度Rm≥307MPa，断后延伸率A₅₀≥5.5％；

(3)本发明的铝合金具备优异的耐腐蚀性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下各实施例和对比例中固溶处理和时效处理的具体过程为：将退火后的铝合金沿纵向切割成相应测试标准尺寸(长度为240mm，宽度为20mm)，在578℃下，对样品进行35min的固溶处理后，把固溶处理后的铝合金放入温度为210℃的马弗炉中进行时效处理，直至到达峰值时效强度(即时效处理时间等于峰值时效时间)。

以下各实施例和对比例中的一些参数的测试方法如下：

Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比：对铝合金(铝合金未经过固溶处理和时效处理)的纵截面进行完全的金相抛光，把抛光后的铝合金放入Zeiss场发射扫描电镜中，设置放大倍数为500x,使用背散射扫描模式对铝合金不同部位进行图片拍摄，采用ZEN图片处理软件，识别图片中的Mg₂Si结晶相，并计算该区域内Mg₂Si结晶相的面积占该区域总面积的百分比，得到Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比。

峰值时效时间：把固溶处理后的铝合金放入温度为210℃的马弗炉中进行时效处理，时效时间(即时效的保温时间)分别为20min、40min、80min、120min、180min、240min、300min、360min，对不同时效时间的铝合金进行拉伸性能测试，具有最高屈服强度和抗拉强度的铝合金所对应的时效时间即为峰值时效时间。

力学性能：按照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》公开的方法对铝合金(铝合金经过固溶处理和时效处理)进行机械性能测试，测试仪器为ZWICK万能材料试验机，测试指标为规定屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后延伸率A₅₀。

晶间腐蚀深度：采用ASTM G100-92(2015)标准对铝合金(铝合金经过固溶处理和时效处理)进行晶间腐蚀测试，试样的实验时间为24h，之后采用光学显微镜观察铝合金的晶间腐蚀深度。

实施例1

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.09wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.05的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.82wt％，Si元素的含量为0.40wt％，Cu元素的含量为0.55wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.01％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为294MPa，抗拉强度Rm为335MPa，断后延伸率A₅₀为10％，晶间腐蚀深度为48μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480℃保温2h，第二级为500℃保温4h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为4mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为300℃，退火时间为5h，得到高强度快速时效铝合金。

对比例1

一种铝合金，为Mg₂Si含量为1.09wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为0.86的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.69wt％，Si元素的含量为0.80wt％，Cu元素的含量为0.55wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.02％；铝合金的峰值时效时间为180min；经过固溶处理和时效处理后，铝合金的屈服强度Rp0.2为298MPa，抗拉强度Rm为340MPa，断后延伸率A₅₀为6％，晶间腐蚀深度为63μm。

上述铝合金的制备方法，具体步骤基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(1)。

与实施例1相比，对比例1的铝合金的峰值时效时间远大于实施例1，这是因为对比例1中的硅含量远大于实施例1。

对比例2

一种铝合金的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(2)的第一级的保温时间为1h。

制得的铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.33％；铝合金的峰值时效时间为40min；经过固溶处理和时效处理后，铝合金的屈服强度Rp0.2为230MPa，抗拉强度Rm为251MPa，断后延伸率A₅₀为3.8％，晶间腐蚀深度为86μm。

与实施例1相比，对比例2的铝合金的屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后延伸率A₅₀远低于实施例1，这是因为对比例2的均匀化退火时间减少，使得铸锭中残留较多的Mg₂Si结晶相，导致过烧。

对比例3

一种铝合金的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(2)的第二级的保温时间为2h。

制得的铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.39％；铝合金的峰值时效时间为40min；经过固溶处理和时效处理后，铝合金的屈服强度Rp0.2为219MPa，抗拉强度Rm为230MPa，断后延伸率A₅₀为2.7％，晶间腐蚀深度为103μm。

与实施例1相比，对比例3的铝合金的屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后延伸率A₅₀远低于实施例1，这是因为对比例3的均匀化退火时间减少，使得铸锭中残留较多的Mg₂Si结晶相，导致过烧。

对比例4

一种铝合金，为Mg₂Si含量为0.90wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.00的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.66wt％，Si元素的含量为0.33wt％，Cu元素的含量为0.55wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.02％；

铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，铝合金的屈服强度Rp0.2为255MPa，抗拉强度Rm为287MPa，断后延伸率A₅₀为13％，晶间腐蚀深度为40μm。

上述铝合金的制备方法，具体步骤基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(1)。

与实施例1相比，对比例4的铝合金的屈服强度Rp0.2和抗拉强度Rm远低于实施例1，这是因为对比例4中的Mg₂Si强化相含量偏低，导致最终材料的强度降低。

对比例5

一种铝合金，为Mg₂Si含量为2.04wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.11的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为1.58wt％，Si元素的含量为0.75wt％，Cu元素的含量为0.55wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.70％；

铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，铝合金的屈服强度Rp0.2为258MPa，抗拉强度Rm为286MPa，断后延伸率A₅₀为2.1％，晶间腐蚀深度为300μm。

上述铝合金的制备方法，具体步骤基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(1)。

与实施例1相比，对比例5的铝合金的屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后伸长率A₅₀远低于实施例1，这是因为对比例5中的Mg₂Si含量远超过其最大固溶度，导致大量的结晶相无法通过均匀化工艺溶解到基体中，在后期的高温固溶时发生过烧现象，导致最终材料的强度降低，延伸率不合格，晶间腐蚀恶化严重。

实施例2

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.22wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为1.93的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.87wt％，Si元素的含量为0.45wt％，Cu元素的含量为0.4wt％，不可避免的杂质总质量为0.47wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.03％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为299MPa，抗拉强度Rm为330MPa，断后延伸率A₅₀为11％，晶间腐蚀深度为41μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为490℃保温6h，第二级为530℃保温6h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到500℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为5mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1.5mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为400℃，退火时间为3h，得到高强度快速时效铝合金。

实施例3

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.85wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.21的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为1.5wt％，Si元素的含量为0.68wt％，Mn元素的含量为0.3wt％，Cu元素的含量为0.6wt％，不可避免的杂质总质量为0.42wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.05％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为311MPa，抗拉强度Rm为345MPa，断后延伸率A₅₀为9％，晶间腐蚀深度为58μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为500℃保温4h，第二级为570℃保温8h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到520℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为6mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为2mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为500℃，退火时间为1h，得到高强度快速时效铝合金。

实施例4

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.36wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.42的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为1.21wt％，Si元素的含量为0.50wt％，Mn元素的含量为0.15wt％，Cu元素的含量为0.46wt％，不可避免的杂质总质量为0.28wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.01％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为307MPa，抗拉强度Rm为355MPa，断后延伸率A₅₀为12％，晶间腐蚀深度为46μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480℃保温6h，第二级为550℃保温6h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到490℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为5mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为350℃，退火时间为4h，得到高强度快速时效铝合金。

实施例5

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.09wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.05的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.82wt％，Si元素的含量为0.40wt％，Mn元素的含量为0.5wt％，Cu元素的含量为0.55wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.01％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为213MPa，抗拉强度Rm为255MPa，断后延伸率A₅₀为5.5％，晶间腐蚀深度为45μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480℃保温2h，第二级为500℃保温4h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为4mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为300℃，退火时间为5h，得到高强度快速时效铝合金。

实施例6

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.09wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.05的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.82wt％，Si元素的含量为0.40wt％，Cu元素的含量为0.25wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.01％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为180min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为265MPa，抗拉强度Rm为307MPa，断后延伸率A₅₀为12％，晶间腐蚀深度为36μm。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480℃保温2h，第二级为500℃保温4h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为4mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为300℃，退火时间为5h，得到高强度快速时效铝合金。

实施例7

一种高强度快速时效铝合金，为Mg₂Si含量为1.09wt％且Mg元素与Si元素的质量比比值为2.05的6XXX系铝合金；其中，Mg元素的含量为0.82wt％，Si元素的含量为0.40wt％，Cu元素的含量为0.7wt％，不可避免的杂质总质量为0.35wt％；

高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比为0.01％；

高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40min；

经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2为301MPa，抗拉强度Rm为350MPa，断后延伸率A₅₀为7％，晶间腐蚀深度为280μm，该材料的耐腐性性较差，仅可用于对耐腐蚀性要求较低的高强度铝合金领域。

上述高强度快速时效铝合金的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

(2)均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480℃保温2h，第二级为500℃保温4h；

(3)热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480℃后进行热轧处理，轧制得到厚度为4mm的热轧板材；

(4)冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至总厚度为1mm，得到铝合金冷轧板；

(5)退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，退火温度为300℃，退火时间为5h，得到高强度快速时效铝合金。

Claims (6)

1.高强度快速时效铝合金，其特征是：为Mg₂Si含量为1.09~1.85wt%且Mg元素与Si元素的质量比比值不低于1.91的6XXX系铝合金；高强度快速时效铝合金中Mg₂Si结晶相在铝合金纵截面中的面积占比低于0.05%；高强度快速时效铝合金的峰值时效时间为40~180min；经过固溶处理和时效处理后，高强度快速时效铝合金的屈服强度Rp0.2≥265MPa，抗拉强度Rm≥307MPa，断后延伸率A₅₀≥5.5%。

2.根据权利要求1所述的高强度快速时效铝合金，其特征在于，高强度快速时效铝合金中Mg元素的含量不超过1.5wt%。

3.根据权利要求1所述的高强度快速时效铝合金，其特征在于，高强度快速时效铝合金中Mn元素的含量不超过0.30wt%。

4.根据权利要求1所述的高强度快速时效铝合金，其特征在于，高强度快速时效铝合金中还含有0.40~0.60wt%的Cu元素。

5.制备如权利要求1~4任一项所述的高强度快速时效铝合金的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）按照高强度快速时效铝合金的元素组成进行配料，并熔铸得到铸锭；

（2）均匀化退火；

对铸锭进行高温均匀化处理，均匀化工艺采用两级制度，第一级为480~500℃保温2~6h，第二级为500~570℃保温4~8h；

（3）热轧；

对经过高温均匀化处理的铸锭进行切割铣面，将铣面后的铸锭加热到480~520℃后进行热轧处理，轧制到目标厚度得到热轧板材；

（4）冷轧；

将热轧板材冷却至室温，在冷轧机上轧制至一定厚度，得到铝合金冷轧板；

（5）退火；

对铝合金冷轧板进行完全退火处理，得到高强度快速时效铝合金。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，第一级为480℃保温6h，第二级为550℃保温6h。