[发明专利]一种高速列车车体用铝合金型材的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种高速列车车体用铝合金型材的制备方法，属于铝合金材料加工技术领域。

背景技术

    铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，因其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。　近年来，随着我国交通运输突飞猛进的发展，高速列车的时速已经达300km/h。因此对高速列车铝合金车体型材的强度、抗应力腐蚀性等要求也越来越高。

发明内容

　　　本发明的目的是提供一种强度高、抗应力腐蚀性好的高速列车车体用铝合金型材的制备方法。

　　　为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

     一种高速列车车体用铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按照元素质量百分数满足下列要求：Si 0.05-0.1、Fe 0.1-0.2、Cu 0.08-0.14、Mn 0.3-0.5、Mg 1.6-2.2、Cr 0.2-0.4、Zn 3.8-4.4、Ni 0.03-0.06、Ti 0.05-0.08、Zr 0.15-0.25、V 0.04-0.06、Po 0.02-0.05、Hf 0.06-0.12、Ce 0.03-0.05、Tm 0.02-0.03，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在750-770℃下进行熔炼，加待炉料全部熔化，搅拌20-30min，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为740-760℃，精炼时间为15-20min，扒渣后静置10-15min，再调整温度至730-750℃，铝液中通50%N₂+35%Ar+10%CO+5%Cl₂多元混合气体除气精炼15-20min，气体压力为0.15-0.20atm,气体流量为1.2-2.0 m³/min，静置20-30min，使氧化渣充分上浮,扒渣后开始浇铸；

    （2）采用金属型水冷半连续铸造技术，铝液出炉温度为720-740℃,铸造温度为710-720℃,铸造速度为100-110 mm/min,冷却水压为0.2-0.4MPa，冷却水进水口温度不高于25℃,出水口水温不高于45℃；

    （3）将铸坯进行均匀化处理：先以80-120℃/h升温至180-220℃，保温2-3h，再以100-150℃/h升温至480-510℃，保温5-10h，然后强风风冷至220-250℃，保温3-4h，再以80-120℃/h升温至440-480℃，保温4-6h，再以70-90℃/h降温至280-320℃，保温3-4h，出炉水冷至室温；

    （4）将均匀化处理后的铸锭加热至450-480℃，然后利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为420-450℃，挤压筒预热温度415-435℃，挤压速率为10-15m/min；

    （5）上述挤压出来的铝合金型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，在线淬火后进行时效处理：先以40-50℃/h升温至80-90℃，保温10-15h，空冷至室温后再以80-100℃/h升温至160-180℃，保温5-10h，然后以30-40℃/h降温至105-125℃，保温8-12h，再以40-50℃/h升温至180-200℃，保温3-6h，空冷至室温，经表面处理、精整、检查验收、包装即得成品。

    所述的精炼剂制备方法如下：a.称取以下重量份的原料：氯化镁10-15、氯化钾 15-20、高炉矿渣4-8、火山灰5-10、萤石3-6、苦菱土4-8、废砖粉3-6、石墨粉2-5、白云石8-12、硫化锰2-3、纳米氧化铝2-3、乙烯基三乙氧基硅烷0.5-1、三乙醇胺1-2；b.将萤石、苦菱土、白云石混合均匀，730-760℃煅烧2-3h，冷却至室温后放入浓度为15-20%的盐酸溶液中浸泡1-2h，取出用蒸馏水洗涤至中性，烘干，1200-1250℃煅烧1-2h，冷却至室温，粉碎，过100-150目筛与高炉矿渣、火山灰、废砖粉、石墨粉混合均匀，然后加入乙烯基三乙氧基硅烷和三乙醇胺，2000-3000rpm高速研磨10-15min，待用；c.将氯化镁和氯化钾混合均匀，加热至780-810℃，待其全部熔融后，加入其余原料以及步骤b制得的粉末，搅拌20-30min，喷射造粒，即得精炼剂。

本发明的有益效果：