本发明涉及铝合金加工制备，尤其涉及一种高强易吸能铝合金型材及其加工工艺和应用。
背景技术：
1、汽车门槛梁是汽车的重要安全构件，它连接车身底部结构与侧面结构，承受来自路面和侧向的载荷。因此，汽车门槛梁需要具备高强度、易于吸收能量以及良好的成形性。铝合金材料因其轻质、高强度和良好的成形性，成为了汽车门槛梁的理想选择。在现有技术中，汽车门槛梁通常采用6082铝合金材料。6082铝合金材料是一种常用的铝合金材料，具有良好的综合性能。在生产过程中，首先要将铝合金材料进行铸造，接着进行热处理，最后通过挤压成型为汽车门槛梁型材。热处理工艺主要包括均质热处理、挤压在线固溶和人工时效。通过合理的热处理工艺，可以改善铝合金材料的微观组织结构，从而提高其力学性能。
2、然而，现有技术在生产汽车门槛梁型材时仍存在一些问题：1. 现有的6082铝合金材料在挤压变形时，抗力较大，导致挤压效率较低，生产型材的截面最薄壁厚受到限制，不利于实现门槛梁的轻量化。2. 现有的6082合金在生产汽车门槛梁型材时，抗拉强度和屈服强度较低，材料折弯角度较小，无法满足汽车轻量化的要求，材料成本也较高。
3、因此，现有技术在生产汽车门槛梁型材时，存在着生产效率低、材料成本高和力学性能不足等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种挤压抗力低且强度高的高强易吸能铝合金型材加工工艺，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益选择或创造条件。
2、为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
3、一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其步骤如下。
4、1）优化铝合金材料的成分：通过调整mg、si、cu、fe、mn、la、ce等元素的含量，mg含量0.7%-1.0%，si含量0.7%-1.0%，cu含量0.05%-0.35%；mg/si比范围控制为0.8-1.3，避免si过量严重导致出现较多单质硅颗粒，从而影响型材塑性，造成折弯角减小，同时柱压出现碎裂；mg、si、cu的含量之和mg+si+cu控制在1.6%-1.9%，保证足够的强化相元素，避免强化相过少引起的强度下降，也避免强化相元素过多造成材料淬火敏感性上升，同时材料塑性下降；fe含量0.05%-0.25%，mn含量0.1%-0.3%；si、fe的含量之差si-fe控制在0.6%-0.8%，确保有足够的si元素参与强化，避免因为有效si元素含量过少出现强度下降的情况；mn/fe范围0.8-1.4，保证足够的mn元素促进fe相向α相转化，避免β-fe相对塑性的不利影响；la含量0.05%-0.15%，ce含量0.05%-0.15%；mn、la、ce的含量之和mn+la+ce控制在0.20%-0.40%，确保对材料晶粒组织足够的细化效果，但又避免元素含量过高影响材料淬火敏感性。以上元素配比使得铝合金材料的挤压变形抗力小，挤压效率可较常规6082合金提高20%以上，同时保持较高的材料强度和塑性。以上各含量均为质量百分比。
5、2）改进热处理工艺：通过改进热处理工艺，提高了生产效率，同时改善了铝合金材料的微观组织结构，提高了其力学性能。具体来说，首先对铝棒进行均质热处理，均质热处理温度为540℃-560℃，均质保温时间为8h-12h，均质后快速冷却，冷却速度需要达到300℃/h。然后，根据不同类型的型材，选择不同的挤压棒温和出料速度，并进行穿水冷却或喷水冷却。最后，进行预时效和二次时效，预时效温度100℃-120℃，预时效保温时间1h-2h，二次时效温度160℃-180℃，时效时间4h-10h。
6、一些实施中，挤压得到类目字形铝合金型材，挤压棒温为480-500℃，型材出料速度为7-12m/min，出料口温度为540-550℃。
7、一些实施例中，挤压得到多宫格一体式铝合金型材，挤压棒温为480-500℃，型材出料速度为6-8m/min，出料口温度为540-550℃。
8、本发明通过优化铝合金材料的成分和热处理工艺，使得生产型材的抗拉强度大于340mpa，屈服强度大于300mpa，断后延伸率大于10%，材料折弯角大于80°，满足了汽车安全性的要求。
9、本发明通过优化铝合金材料的成分和热处理工艺，使得生产型材的截面最薄壁厚可以到1.5mm，帮助实现门槛梁的轻量化，大幅降低了材料及挤压生产成本。
10、另一方面，本发明还提供一种高强易吸能铝合金型材，其利用如上所述的高强易吸能铝合金型材加工工艺制得。
11、另一方面，本发明还提供如上所述的一种高强易吸能铝合金型材在生产汽车门槛梁上的应用。
12、与现有技术相比，本发明主要解决了以下技术问题。
13、1）解决了现有6082铝合金材料在挤压变形时，抗力较大，导致挤压效率较低的问题，通过优化铝合金材料的成分和热处理工艺，使得材料挤压变形抗力小，挤压效率可较常规6082合金提高20%以上。
14、2）解决了现有技术在生产汽车门槛梁型材时，抗拉强度和屈服强度较低，材料折弯角较小，无法满足汽车轻量化减重情况下安全性要求的问题，通过优化铝合金材料的成分和热处理工艺，使得生产型材的抗拉强度大于340mpa，屈服强度大于300mpa，断后延伸率大于10%，材料折弯角大于80°，满足了汽车安全性的要求。
15、3）解决了现有技术在生产汽车门槛梁型材时，材料成本高的问题，通过优化铝合金材料的成分和热处理工艺，使得生产型材的截面最薄壁厚可以到1.5mm，帮助实现门槛梁的轻量化，大幅降低了材料及挤压生产成本。
16、相对于现有技术，本发明具有如下的优点及有益效果。
17、一、本发明的铝合金材料中，mg、si、cu、fe、mn、la、ce的含量范围经过精确控制，使得材料具有高强度、易吸能和良好的成形性，能够满足汽车门槛梁的安全性要求。同时，mn/fe的比值也在一定范围内，这有助于进一步优化材料的微观组织结构，提高其力学性能。
18、二、本发明的均质热处理温度和时间经过精确控制，以及快速冷却的冷却速度，使得铝合金材料的微观组织结构得到优化，从而提高了其力学性能。此外，本发明的预时效和二次时效的温度和时间也经过精确控制，这有助于进一步提高铝合金材料的力学性能。
19、三、本发明的挤压工艺经过精确控制，使得铝合金材料在挤压变形时，抗力较小，从而提高了挤压效率，生产型材的截面最薄壁厚可以达到1.5mm，有利于实现门槛梁的轻量化，也大幅降低了材料及挤压生产成本。
20、四、本发明的生产型材的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率和材料折弯角都得到了显著提高，从而满足了汽车安全性的要求。总的来说，本发明的铝合金材料及其热处理工艺，不仅提高了汽车门槛梁的力学性能，而且提高了生产效率，降低了材料成本，具有广阔的应用前景。
1.一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其特征在于，在挤压成型步骤中，根据挤压得到的铝合金型材类型的不同，设置不同的挤压棒温和出料速度。
3.根据权利要求1所述的一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其特征在于，在挤压成型步骤中，挤压得到类目字形铝合金型材，挤压棒温为480-500℃，型材出料速度为7-12m/min，出料口温度为540-550℃。
4.根据权利要求1所述的一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其特征在于，在挤压成型步骤中，挤压得到多宫格一体式铝合金型材，挤压棒温为480-500℃，型材出料速度为6-8m/min，出料口温度为540-550℃。
5.根据权利要求3或4所述的一种高强易吸能铝合金型材加工工艺，其特征在于，铝合金型材挤压成型后进行穿水冷却。
6.一种高强易吸能铝合金型材，其特征在于，利用如权利要求1-5中任意一项所述的一种高强易吸能铝合金型材加工工艺制得。
7.根据权利要求6所述的一种高强易吸能铝合金型材，其特征在于，高强易吸能铝合金型材的最薄壁厚为1.5mm。
8.如权利要求6-7任意一项所述的一种高强易吸能铝合金型材在生产汽车门槛梁上的应用。
