本發(fā)明涉及一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材及其制備方法,屬于有色金屬熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
6A01鋁合金型材屬于Al-Mg-Si系鋁合金,具有中等強度、擠壓性好、耐蝕性良好等特點,適于制造車體主體結(jié)構(gòu)用的復(fù)雜截面多孔中空型材。國外高速列車制造公司均采用此類合金作為生產(chǎn)高速列車的關(guān)鍵用材。6A01車體鋁合金型材多為超長度(20-26m)、大截面、多腔空心、形狀復(fù)雜的型材,作為高速列車車體的關(guān)鍵構(gòu)件,其質(zhì)量優(yōu)劣對于提高高速列車的運行壽命具有重要意義。
隨著我國高速列車的發(fā)展,運行里程逐漸增長,運行環(huán)境復(fù)雜多變,車體型材在運行過程中會受到不同方向的彎曲、扭擰,且持續(xù)作用,加之在加工過程中的折彎工藝,這就對型材的彎曲性能提出了更高的要求。6A01鋁合金型材因其合金成分決定本身特性,經(jīng)180°彎曲后會出現(xiàn)彎曲斷裂或彎曲部分外表面存在裂紋,因此提升型材彎曲性能勢在必行,以適應(yīng)復(fù)雜多變的運行環(huán)境,提高運行壽命及安全性。
彎曲性能是用來檢驗材料經(jīng)受彎曲負荷作用時的性能,彎曲試驗主要用于測定脆性和低塑性材料(如鑄鐵、高碳鋼、工具鋼等)的抗彎強度并反映塑性指標的撓度。對于脆性和低塑性材料,一般只需產(chǎn)生少量的塑性變形即可破壞,測出其彎曲強度,而對于塑性材料則不能測出其彎曲斷裂強度,通過檢驗其延展性和均勻性來檢測其彎曲性能。
鋁合金型材的彎曲試驗方法符合JIS Z 2248-1996的規(guī)定(按TB/T 3260.1-2011附錄C執(zhí)行),采用支輥式彎曲試驗裝置,將圓形、方形、矩形或多邊形橫截面試樣放在彎曲裝置上,在規(guī)定的內(nèi)部半徑內(nèi)不改變試驗力的方向進行彎曲,直至達到180°的彎曲角度,使其變形,試樣自由邊緣2mm以外的彎曲外表面不允不產(chǎn)生裂紋或其他缺陷即為合格。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一,是提供一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材。本發(fā)明的鋁型材,通過控制Mg/Si比和Mg、Si的含量,可以保證型材的力學性能;通過控制Mn、Cr元素的含量,可以提高型材的彎曲性能;通過控制Ti的含量,控制Fe的含量,可以保證型材具有良好的綜合性能。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材,包括如下重量百分比的成分:Si 0.58-0.68%、Fe 0-0.20%、Cu 0-0.03%、Mn 0.02-0.1%、Mg 0.65-0.80%、Cr 0-0.1%、Zn 0-0.1%、Ti 0.03-0.05%、其它元素0-0.15%,余量為Al。
本發(fā)明的鋁型材,通過控制Mg/Si比和Mg、Si的含量,可以保證型材的力學性能;通過控制Mn、Cr元素的含量,可以提高型材的彎曲性能;通過控制Ti的含量,控制Fe的含量,可以保證型材具有良好的綜合性能。
Mg和Si是6A01鋁合金型材的主要元素,基體中主要強化相為Mg2Si。當合金中的Mg元素與Si元素的質(zhì)量比小于1.73時,合金中就會存在過剩的Si。過剩Si不僅能使合金具有良好的成形性能和焊接性能,而且能使晶粒得到細化,由于過剩的硅元素既能夠提高鋁合金固溶體的過飽和度,又能夠增加時效期間GP區(qū)的密度,所以過剩的硅元素能夠提高合金的時效硬化效應(yīng),從而提升型材的彎曲性能。但是,過剩的硅元素容易沿著合金的晶界偏析,降低塑性,從而降低彎曲性能。將Mg/Si比控制在1.07-1.55之間,且控制Mg、Si的含量,保證型材的力學性能。
鋁合金中加Mn、Cr可以提高再結(jié)晶溫度,并能顯著細化再結(jié)晶晶粒。還可以加速板條狀的α(AlFeSi)結(jié)晶相向近圓形的β(AIFeSi)相的轉(zhuǎn)化,同時促進Mg2Si粒子的均勻分布和擠壓變形的均勻性,提高合金的強度、韌性。在保證Mg、Si含量的基礎(chǔ)上,嚴格控制Mn、Cr元素的含量,提高型材的彎曲性能。
Ti作為變質(zhì)劑,能消除了鑄造時產(chǎn)生熱裂紋的傾向,減少鑄錠中的柱狀晶組織,細化鑄錠的晶粒度,起到細晶強化的作用。
Fe為雜質(zhì)元素,過多時會形成粗大、硬脆的條塊狀A(yù)lFeSi中間化合物,將會消耗掉部分Si,損害合金的綜合性能,影響制品的延伸率和表面質(zhì)量等。因此當合金中存在有過多雜質(zhì)Fe時,導致合金塑型的急劇降低,從而彎曲性能下降,需合理控制Fe元素的含量。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。
進一步,所述錳和鉻的含量之和為0.02-0.20%。
采用上述進一步的有益效果是:提高再結(jié)晶溫度,并顯著細化再結(jié)晶晶粒,可以保證型材的可擠壓性,促進Mg2Si粒子的均勻分布和擠壓變形的均勻性,提高合金的強度、韌性。
本發(fā)明的目的之二,是提供上述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材的制備方法。本發(fā)明的制備方法,可以提高型材的力學性能,提升其彎曲性能,滿足綜合性能的要求。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材的制備方法,包括如下步驟:
(1)計算各金屬原料用量并按配比準備金屬原料,金屬原料包括:一級廢料、純度99.70%以上的鋁錠及中間合金,所述中間合金為鋁硅合金、鋁鉻合金、鋁錳合金、鎂錠和鋁鈦合金,所述一級廢料占所述金屬原料的量不超過40%,且為同種合金;
投料時,熔煉爐的爐膛溫度高于600℃,向熔煉爐中依次投入一級廢料和鋁錠,并加入鋁硅合金、鋁錳合金、鋁鉻合金,爐料熔化下塌時,在熔體表面用鐵鍬均勻撒入16kg普通覆蓋劑,爐料熔化1/3時,用永磁攪拌器,攪拌時間20min;取成分分析試樣前加入鎂錠、鋁鈦合金,具體是先加鋁鈦合金,再加入鎂錠;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入精煉劑,用量為1.5-2kg/T·Al,精煉時間15-20min,精煉溫度720-750℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90-100mm;在靜置爐中加入精煉劑,進行二次精煉,用量為1.5-2kg/T·Al,精煉時間15-20min,精煉溫度720-755℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度≤90mm;采用三轉(zhuǎn)子除氣機去除熔體中的氣體,除氣機中的每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10-25L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定≥400r/min;用陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜置爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.0-1.8kg/T,得到細化后的熔體;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后,在步驟(3)得到的細化后的熔體表面均勻撒上覆蓋劑,保持熔體溫度為700-740℃,鑄造速度40-60mm/min,鑄造冷卻水流量2500-3300L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,先于540℃保溫5h,再于575℃保溫5h,進行均勻化處理,均勻化處理后進行冷卻,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為150-300℃/h,得到定尺鑄棒;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐,10分鐘快速加熱步驟(5)得到的定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480-500℃,鑄棒溫度為490-510℃,擠壓速度1.5-3m/min,型材模具出口溫度為500-520℃,得到擠壓狀態(tài)的型材;
(7)在線淬火和時效處理:將步驟(6)得到的擠壓狀態(tài)的型材進行冷卻,型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為348℃/min,空冷至60℃,然后于165±3℃,時效處理8h,即得到所述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材。
采用本發(fā)明的制備方法,可以鑄造出內(nèi)部組織細密、成分偏析少,沒有氣泡、裂紋、夾渣等缺陷的鑄錠;通過調(diào)控Mg2Si相和Mn、Cr化合物質(zhì)點的尺寸與數(shù)量,可以保證型材出口溫度;通過配合時效制度,可以提高型材的力學性能,提升型材的彎曲性能。
其中,步驟(1)中,一級廢料,參照鋁合金廢料的分級標準;同種合金指一級廢料與所要熔鑄生產(chǎn)的鑄棒為同種合金。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。
進一步,步驟(1)中所述覆蓋劑含有如下重量百分比的成分:F 12%、C 28%、Na 27%、K 15%、Ca 10%和B 8%。覆蓋劑購自為河南艾文斯冶金材料有限公司,型號為550CF。
采用上述進一步的有益效果是:覆蓋在熔體表面,使其與空氣隔絕,以避免空氣中的氣體和雜質(zhì)進入熔體。
進一步,步驟(2)中所述精煉劑為氟鹽和氯鹽精煉劑。kg/T·Al,表示每噸鋁熔體中所添加精煉劑的量。1.5kg/T·Al,即每噸鋁中精煉劑的量為1.5kg。
進一步,步驟(2)中所述精煉劑的用量為1.5kg/T·Al,精煉時間15min,精煉溫度743℃,所述氣泡高度為90mm;所述二次精煉時精煉劑的用量為1.5kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度745℃,氣泡高度90mm;所述每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定400r/min;所述陶瓷過濾板的直徑為40ipp。
進一步,步驟(2)中所述陶瓷過濾板的直徑為40ipp。
采用上述進一步的有益效果是:去除熔體中的夾雜,達到熔體凈化的效果。
進一步,步驟(4)中所述熔體溫度為720℃,所述鑄造速度為50mm/min,所述鑄造冷卻水流量為3000L/min。
采用上述進一步的有益效果是:上述參數(shù)為最佳參數(shù),可以得到內(nèi)部組織細密、成分偏析少,沒有氣泡、裂紋、夾渣等缺陷的鑄錠。
進一步,步驟(5)中所述均勻化冷卻速率為270℃/h。
采用上述進一步的有益效果是:一方面,有效地調(diào)控Mg2Si相的尺寸和數(shù)量,提高型材的力學性能;另一方面有效地調(diào)控了Mn、Cr化合物質(zhì)點的尺寸與數(shù)量,在擠壓過程中有效的抑制再結(jié)晶,細化再結(jié)晶晶粒。
進一步,步驟(6)中所述擠壓模具溫度為480℃,所述鑄棒溫度為490℃,所述擠壓速度為3m/min,所述型材模具出口溫度為520℃。
采用上述進一步的有益效果是:通過在擠壓過程中對鋁錠加熱溫度、模具溫度及擠壓速度的調(diào)節(jié),保證型材出口溫度,為擠壓淬火提供保證條件,從而為后續(xù)的時效處理提供更高的驅(qū)動力。
進一步,步驟(7)所述時效處理的溫度為163℃。
采用上述進一步的有益效果是:合理調(diào)控型材的強度和塑性,提高力學性能,滿足彎曲性能的要求。
本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明的鋁型材,通過控制Mg/Si比和Mg、Si的含量,可以保證型材的力學性能;通過控制Mn、Cr元素的含量,可以提高型材的彎曲性能;通過控制Ti的含量,控制Fe的含量,可以保證型材具有良好的綜合性能。
2.采用本發(fā)明的制備方法,可以鑄造出內(nèi)部組織細密、成分偏析少,沒有氣泡、裂紋、夾渣等缺陷的鑄錠;通過調(diào)控Mg2Si相和Mn、Cr化合物質(zhì)點的尺寸與數(shù)量,可以保證型材出口溫度;通過配合時效制度,可以提高型材的力學性能,提升型材的彎曲性能。
3.本發(fā)明的鋁型材,制備方法簡單,市場前景廣闊,適合規(guī)?;a(chǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)的在線淬火速率的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例1
一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材,包括如下重量百分比的成分:Si0.58%、Fe 0.14%、Cu 0.015%、Mn 0.03%、Mg 0.66%、Cr 0.025%、Zn 0.06%、Ti 0.04%,余量為Al。
上述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材的制備方法,包括如下步驟:
(1)計算各金屬原料用量并按配比準備金屬原料,金屬原料包括:一級廢料、純度99.70%以上的鋁錠及中間合金,所述中間合金為鋁硅合金、鋁鉻合金、鋁錳合金、鎂錠和鋁鈦合金,所述一級廢料占所述金屬原料的量不超過40%,且為同種合金;
投料時,熔煉爐的爐膛溫度高于600℃,向熔煉爐中依次投入一級廢料和鋁錠,并加入鋁硅合金、鋁錳合金、鋁鉻合金,爐料熔化下塌時,在熔體表面用鐵鍬均勻撒入16kg普通覆蓋劑,爐料熔化1/3時,用永磁攪拌器,攪拌時間20min;取成分分析試樣前加入鎂錠、鋁鈦合金,具體是先加鋁鈦合金,再加入鎂錠,所述普通覆蓋劑含有如下重量百分比的成分:F 12%、C 28%、Na 27%、K 15%、Ca 10%和B 8%;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入精煉劑,用量為1.8kg/T·Al,精煉時間18min,精煉溫度720℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度95mm;在靜置爐中加入精煉劑,進行二次精煉,用量為1.8kg/T·Al,精煉時間18min,精煉溫度720℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度85mm;采用三轉(zhuǎn)子除氣機去除熔體中的氣體,除氣機中的每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為15L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定420r/min;用直徑為40ipp的陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜置爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.0kg/T,得到細化后的熔體;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后,在步驟(3)得到的細化后的熔體表面均勻撒上覆蓋劑,保持熔體溫度為700℃,鑄造速度40mm/min,鑄造冷卻水流量2500L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,先于540℃保溫5h,再于575℃保溫5h,進行均勻化處理,均勻化處理后進行冷卻,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為150℃/h,得到定尺鑄棒;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐,10分鐘快速加熱步驟(5)得到的定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480℃,鑄棒溫度為490℃,擠壓速度1.5m/min,型材模具出口溫度為500℃,得到擠壓狀態(tài)的型材;
(7)在線淬火和時效處理:將步驟(6)得到的擠壓狀態(tài)的型材進行冷卻,型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為348℃/min,空冷至60℃,然后于168℃,時效處理8h,即得到所述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材。
實施例2
一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材,包括如下重量百分比的成分:Si0.61%、Fe 0.15%、Cu 0.02%、Mn 0.025%、Mg 0.73%、Cr 0.03%、Zn 0.05%、Ti0.04%,余量為Al。
上述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材的制備方法,包括如下步驟:
(1)計算各金屬原料用量并按配比準備金屬原料,金屬原料包括:一級廢料、純度99.70%以上的鋁錠及中間合金,所述中間合金為鋁硅合金、鋁鉻合金、鋁錳合金、鎂錠和鋁鈦合金,所述一級廢料占所述金屬原料的量不超過40%,且為同種合金;
投料時,熔煉爐的爐膛溫度高于600℃,向熔煉爐中依次投入一級廢料和鋁錠,并加入鋁硅合金、鋁錳合金、鋁鉻合金,爐料熔化下塌時,在熔體表面用鐵鍬均勻撒入16kg普通覆蓋劑,爐料熔化1/3時,用永磁攪拌器,攪拌時間20min;取成分分析試樣前加入鎂錠、鋁鈦合金,具體是先加鋁鈦合金,再加入鎂錠,所述普通覆蓋劑含有如下重量百分比的成分:F 12%、C 28%、Na 27%、K 15%、Ca 10%和B 8%;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間15min,精煉溫度743℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;在靜置爐中加入精煉劑,進行二次精煉,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度745℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;采用三轉(zhuǎn)子除氣機去除熔體中的氣體,除氣機中的每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定400r/min;用直徑為40ipp的陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜置爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.4kg/T,得到細化后的熔體;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后,在步驟(3)得到的細化后的熔體表面均勻撒上覆蓋劑,保持熔體溫度為720℃,鑄造速度50mm/min,鑄造冷卻水流量3000L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,先于540℃保溫5h,再于575℃保溫5h,進行均勻化處理,均勻化處理后進行冷卻,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為270℃/h,得到定尺鑄棒;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐,10分鐘快速加熱步驟(5)得到的定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480℃,鑄棒溫度為490℃,擠壓速度3m/min,型材模具出口溫度為520℃,得到擠壓狀態(tài)的型材;
(7)在線淬火和時效處理:將步驟(6)得到的擠壓狀態(tài)的型材進行冷卻,型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為348℃/min,空冷至60℃,然后于163℃,時效處理8h,即得到所述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材。
實施例3
一種高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材,包括如下重量百分比的成分:Si0.58%、Fe 0.14%、Cu 0.015%、Mn 0.03%、Mg 0.66%、Cr 0.025%、Zn 0.06%、Ti 0.04%,余量為Al。
上述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材的制備方法,包括如下步驟:
(1)計算各金屬原料用量并按配比準備金屬原料,金屬原料包括:一級廢料、純度99.70%以上的鋁錠及中間合金,所述中間合金為鋁硅合金、鋁鉻合金、鋁錳合金、鎂錠和鋁鈦合金,所述一級廢料占所述金屬原料的量不超過40%,且為同種合金;
投料時,熔煉爐的爐膛溫度高于600℃,向熔煉爐中依次投入一級廢料和鋁錠,并加入鋁硅合金、鋁錳合金、鋁鉻合金,爐料熔化下塌時,在熔體表面用鐵鍬均勻撒入16kg普通覆蓋劑,爐料熔化1/3時,用永磁攪拌器,攪拌時間20min;取成分分析試樣前加入鎂錠、鋁鈦合金,具體是先加鋁鈦合金,再加入鎂錠,所述普通覆蓋劑含有如下重量百分比的成分:F 12%、C 28%、Na 27%、K 15%、Ca 10%和B 8%;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入精煉劑,用量為2kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度750℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度100mm;在靜置爐中加入精煉劑,進行二次精煉,用量為2kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度755℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度88mm;采用三轉(zhuǎn)子除氣機去除熔體中的氣體,除氣機中的每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為25L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定450r/min;用直徑為40ipp的陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜置爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.8kg/T,得到細化后的熔體;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后,在步驟(3)得到的細化后的熔體表面均勻撒上覆蓋劑,保持熔體溫度為740℃,鑄造速度60mm/min,鑄造冷卻水流量3300L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,先于540℃保溫5h,再于575℃保溫5h,進行均勻化處理,均勻化處理后進行冷卻,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為300℃/h,得到定尺鑄棒;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐,10分鐘快速加熱步驟(5)得到的定尺鑄棒,擠壓模具溫度為500℃,鑄棒溫度為510℃,擠壓速度3m/min,型材模具出口溫度為520℃,得到擠壓狀態(tài)的型材;
(7)在線淬火和時效處理:將步驟(6)得到的擠壓狀態(tài)的型材進行冷卻,型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為348℃/min,空冷至60℃,然后于163℃,時效處理8h,即得到所述高彎曲性能的軌道車輛車體鋁型材。
對比試驗
對比例1:其它條件與本發(fā)明相同,現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明中的淬火冷卻速率做對比,淬火冷卻速率低于本發(fā)明范圍,彎曲性能不合格。
(1)重量百分比的成分:Si 0.60、Fe 0.16%、Cu 0.03%、Mn 0.035%、Mg 0.76%、Cr 0.011%、Zn 0.06%、Ti 0.04%、其它元素0.14%,余量為Al;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間15min,精煉溫度743℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;在靜止爐進行二次精煉,在靜置爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度745℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;采用陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜止爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.0-1.8kg/T,除氣機每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定400r/min,用40ipp陶瓷過濾板將純凈熔體中殘余的夾雜過濾掉;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后在流槽熔體表面均勻撒上普通覆蓋劑,流盤內(nèi)熔體溫度為720℃,鑄造速度50mm/min,鑄造冷卻水流量2800L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,于540℃保溫5h,575℃保溫5h,進行均勻化處理,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為250℃/h;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐快速加熱定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480℃,鑄棒溫度為500℃,擠壓速度2.5m/min,型材模具出口溫度為520℃;
(7)在線淬火:型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為240℃/min,空冷至60℃;
(8)時效處理:時效制度:165℃×8h。
對比例2:其它條件與本發(fā)明相同,現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明中的淬火冷卻速率做對比,淬火冷卻速率低于本發(fā)明范圍,彎曲性能不合格。
(1)稱取如下重量百分比的成分:Si 0.62%、Fe 0.14%、Cu 0.02%、Mn 0.030%、Mg 0.73%、Cr 0.015%、Zn 0.04%、Ti 0.04%、其它元素0.14%,余量為Al;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間15min,精煉溫度743℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;在靜止爐進行二次精煉,在靜置爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度745℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;采用陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜止爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.5kg/T,除氣機每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定400r/min,用40ipp陶瓷過濾板將純凈熔體中殘余的夾雜過濾掉;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后在流槽熔體表面均勻撒上普通覆蓋劑,流盤內(nèi)熔體溫度為722℃,鑄造速度52mm/min,鑄造冷卻水流量3000L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,于540℃保溫5h,575℃保溫5h,進行均勻化處理,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為253℃/h;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐快速加熱定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480℃,鑄棒溫度為503℃,擠壓速度2.4m/min,型材模具出口溫度為520℃;
(7)在線淬火:型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為280℃/min,空冷至60℃;
(8)時效處理:時效制度:165℃×8h。
對比例3:其它條件與本發(fā)明相同,現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明中的時效溫度做對比,時效溫度不在本發(fā)明范圍內(nèi),彎曲性能不合格。
(1)稱取如下重量百分比的成分:Si 0.63%、Fe 0.15%、Cu 0.02%、Mn 0.032%、Mg 0.76%、Cr 0.015%、Zn 0.05%、Ti 0.04%、其它元素0.14%,余量為Al;
(2)熔體凈化:熔煉爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間15min,精煉溫度742℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;在靜止爐進行二次精煉,在靜置爐中加入普通精煉劑,用量為1.5kg/T·Al,精煉時間20min,精煉溫度745℃,并調(diào)整氬氣壓力,氣泡高度90mm;采用陶瓷過濾板將熔體中殘余的夾雜過濾掉,得到純凈的熔體;
(3)晶粒細化:在除氣機與靜止爐之間添加鋁鈦硼絲,添加量為1.5kg/T,除氣機每個轉(zhuǎn)子氬氣工作流量為10L/min,轉(zhuǎn)子設(shè)定400r/min,用40ipp陶瓷過濾板將純凈熔體中殘余的夾雜過濾掉;
(4)熱頂鑄造:鑄造開始后在流槽熔體表面均勻撒上普通覆蓋劑,流盤內(nèi)熔體溫度為724℃,鑄造速度52mm/min,鑄造冷卻水流量3000L/min,得到鑄錠;
(5)均勻化處理:將步驟(4)得到的鑄錠,于540℃保溫5h,575℃保溫5h,進行均勻化處理,冷卻方式為風冷加水冷,冷卻速率為243℃/h;
(6)擠壓:采用電磁感應(yīng)爐快速加熱定尺鑄棒,擠壓模具溫度為480℃,鑄棒溫度為503℃,擠壓速度2.4m/min,型材模具出口溫度為520℃;
(7)在線淬火:型材在淬火轉(zhuǎn)移距離的冷卻速率為115℃/min,進入淬火裝置的溫度為470℃,在淬火冷卻裝置中的冷卻速率為280℃/min,空冷至60℃;
(8)時效處理:時效制度:170℃×8h。
表1現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明方法的型材的性能比較
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。