一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，該鋁合金中各元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Si0.4-0.7、Mg0.8-1.2、Fe0.2-0.4、Cu0.01-0.02、Mn0.3-0.5、Cr0.15-0.25、Zn0.012-0.018、Ti0.008-0.014、Be0.03-0.05、Sr0.02-0.03、Hf0.015-0.025、La0.02-0.03、Ce0.02-0.03、Sm0.01-0.02、余量為Al。本發(fā)明制得的鋁合金板材綜合性能優(yōu)異，強(qiáng)度高，塑性好，高耐磨，高耐蝕，高抗沖擊，具有良好的焊接和加工性能，焊接裂紋傾向性低，經(jīng)久耐用，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說(shuō)明】一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速列車車廂用鋁合金板帶材的生產(chǎn)工藝，屬于鋁合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]7XXX系鋁合金因密度低、加工性能好及焊接性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制造高速列車車廂。隨著現(xiàn)代交通的高速發(fā)展，對(duì)交通工具中應(yīng)用的鋁合金材料的力學(xué)性能、耐磨性、抗腐蝕性等要求越來(lái)越高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種綜合性能優(yōu)異的高速列車車廂用鋁合金板帶材的生產(chǎn)工藝。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Si0.4-0.7、Mg 0.8-1.2、Fe 0.2-0.4, Cu0.01-0.02,Mn 0.3-0.5,Cr 0.15-0.25,Zn 0.012-0.018、Ti 0.008-0.014,Be 0.03-0.05、Sr 0.02-0.03,Hf 0.015-0.025,La 0.02-0.03,Ce 0.02-0.03 Sm 0.01-0.02、余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐 在720-740°C下進(jìn)行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個(gè)樣進(jìn)行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐；
(2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮?dú)鉃檩d體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進(jìn)行精煉，氮?dú)鈮毫?.2-1.4kg/mm，精煉溫度為715_725°C，精煉時(shí)間為25_30min，精煉完畢后靜置 20-30min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過(guò)濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為705-715°C ；
(4)將合金鑄錠先以80-90°C/h升溫至180-220°C，保溫3-6h，再以120_150°C /h升溫至 420-450°C，保溫 5-10h，再以 50_60°C /h 降溫至 330_360°C，保溫 8_12h，再以 70_80°C /h升溫至470-490°C，保溫5-10h，再以80-100°C /h降溫至240_260°C，保溫4_6h，空冷至160-180°C再水冷至室溫，均勻化退火后對(duì)鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗后的鑄錠加熱至470-490°C，熱軋至厚度為7-9mm，空冷后再冷軋至厚度為5-6mm,然后再加熱至440-46(TC,熱軋至厚度為3_5mm,空冷后再冷軋至厚度為2_3mm,總變形量達(dá)到85%以上；將成型后的板材先以100-120°C /h升溫至240-270°C，保溫2_3h，再以 80-100°C /h 升溫至 420-450°C，保溫 1.5-2.5h，再以 40_50°C /h 升溫至 510_530°C，保溫1-1.5h，然后以250-280°C /h迅速降溫至140_160°C后放入0_5°C冰鹽水中迅速降至500C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金板材先以30-40°C /h升溫至80-90°C，保溫4_8h ；然后以40-50°C /h升溫至160-180°C，保溫12_16h，空冷至室溫后再以70_80°C /h升溫至150-170°C，保溫10-15h，再以50_60°C /h降溫至70_80°C，保溫5_10h，出爐空冷至室溫經(jīng)
精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟硅酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5_10、碳化硼4_8、氟化鋯3_6、黃土 8_12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過(guò)300-500目篩，混合均勻后，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5_10min，然后在1050-1250°C下煅燒3_5h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融后，澄清
l-2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過(guò)300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0006]本發(fā)明精煉劑的脫雜質(zhì)率在65-75%之間，去除合金液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、凈化合金液提高了內(nèi)部質(zhì)量，氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明制得的鋁合金板材綜合性能優(yōu)異，強(qiáng)度高，塑性好，高耐磨，高耐蝕，高抗沖擊，具有良好的焊接和加工性能，焊接裂紋傾向性低，經(jīng)久耐用，應(yīng)用前景廣闊。
[0008]【具體實(shí)施方式】
一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Si0.4-0.7、Mg 0.8-1.2、Fe 0.2-0.4, Cu
0.01-0.02,Mn 0.3-0.5,Cr 0.15-0.25,Zn 0.012-0.018、Ti 0.008-0.014,Be 0.03-0.05、Sr 0.02-0.03,Hf 0.015-0.025,La 0.02-0.03,Ce 0.02-0.03 Sm 0.01-0.02、余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐在730°C下進(jìn)行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個(gè)樣進(jìn)行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐；
(2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮?dú)鉃檩d體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進(jìn)行精煉，氮?dú)鈮毫?.2kg/mm，精煉溫度為720°C，精煉時(shí)間為25min，精煉完畢后靜置30min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過(guò)濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為710°C ;
(4)將合金鑄錠先以90°C/h升溫至21 (TC，保溫5h，再以140°C /h升溫至430°C，保溫8h，再以60°C /h降溫至350°C，保溫10h，再以80°C /h升溫至480°C，保溫7h，再以100°C /h降溫至250°C，保溫5h，空冷至160°C再水冷至室溫，均勻化退火后對(duì)鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗后的鑄錠加熱至480°C，熱軋至厚度為8mm，空冷后再冷軋至厚度為5mm，然后再加熱至450°C，熱軋至厚度為4mm，空冷后再冷軋至厚度為2mm，總變形量達(dá)到85%以上；將成型后的板材先以120°C /h升溫至250°C，保溫3h，再以90°C /h升溫至440°C，保溫2h，再以50°C /h升溫至525°C，保溫lh，然后以270°C /h迅速降溫至150°C后放入1°C冰鹽水中迅速降至50°C以下；然后將從鹽水中取出的鋁合金板材先以40°C /h升溫至85°C，保溫6h ;然后以50°C /h升溫至170°C，保溫15h，空冷至室溫后再以75°C /h升溫至160°C，保溫12h，再以60°C /h降溫至80°C，保溫6h，出爐空冷至室溫經(jīng)精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
[0009]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:硝酸鈉10、氯化鎂15、氟硅酸鈉7、氯化鋇5、耐火磚屑6、碳化硼5、氟化鋯4、黃土 10、凹凸棒石8 ;b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過(guò)400目篩,混合均勻后,加入碳化硼和氟化錯(cuò)，5000rpm高速研磨5min，然后在1250°C下煅燒3h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至780°C，待其全部熔融后，澄清1.5h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過(guò)400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0010]所得的鋁合金板材經(jīng)檢驗(yàn)主要性能為:抗拉強(qiáng)度395Mpa，屈服強(qiáng)度為284Mpa，伸長(zhǎng)率 為13.5%ο
【權(quán)利要求】
1.一種高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Si0.4-0.7、Mg 0.8-1.2、Fe 0.2-0.4, Cu0.01-0.02,Mn 0.3-0.5,Cr 0.15-0.25,Zn 0.012-0.018、Ti 0.008-0.014,Be 0.03-0.05、Sr 0.02-0.03,Hf 0.015-0.025,La 0.02-0.03,Ce 0.02-0.03 Sm 0.01-0.02、余量為 Al 進(jìn)行配料，將爐料投入熔煉爐在720-740°C下進(jìn)行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個(gè)樣進(jìn)行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐； (2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮?dú)鉃檩d體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進(jìn)行精煉，氮?dú)鈮毫?.2-1.4kg/mm，精煉溫度為715_725°C，精煉時(shí)間為25_30min，精煉完畢后靜置 20-30min ； (3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過(guò)濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進(jìn)行澆鑄，鑄造溫度為705-715°C ； (4)將合金鑄錠先以80-90°C/h升溫至180-220°C，保溫3_6h，再以120_150°C /h升溫至 420-450°C，保溫 5-10h，再以 50_60°C /h 降溫至 330_360°C，保溫 8_12h，再以 70_80°C /h升溫至470-490°C，保溫5-10h，再以80-100°C /h降溫至240_260°C，保溫4_6h，空冷至160-180°C再水冷至室溫，均勻化退火后對(duì)鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷； (5)將銃洗后的鑄錠加熱至470-490°C，熱軋至厚度為7-9mm，空冷后再冷軋至厚度為5-6mm,然后再加熱至440-460O,熱軋至厚度為3_5mm,空冷后再冷軋至厚度為2_3mm,總變形量達(dá)到85%以上；將成型后的板材先以100-120°C /h升溫至240-270°C，保溫2_3h，再以 80-100°C /h 升溫至 420-450°C，保溫 1.5-2.5h，再以 40_50°C /h 升溫至 510_530°C，保溫1-1.5h，然后以250-280°C /h迅速降溫至140_160°C后放入0_5°C冰鹽水中迅速降至50°C以下；然后將從鹽水中取 出的鋁合金板材先以30-40°C /h升溫至80-90°C，保溫4_8h ；然后以40-50°C /h升溫至160-180°C，保溫12_16h，空冷至室溫后再以70_80°C /h升溫至150-170°C，保溫10-15h，再以50_60°C /h降溫至70_80°C，保溫5_10h，出爐空冷至室溫經(jīng)精整、檢查驗(yàn)收、包裝即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車車廂用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟硅酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5-10、碳化硼4-8、氟化鋯3-6、黃土 8-12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過(guò)300-500目篩，混合均勻后，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5-10min，然后在1050_1250°C下煅燒3_5h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融后，澄清l_2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過(guò)300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
【文檔編號(hào)】C22F1/05GK103469029SQ201310348330
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】陳鵬, 王沖, 金繼松 申請(qǐng)人:安徽環(huán)宇鋁業(yè)有限公司