[发明专利]一种全铝运煤列车用5083铝合金板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种全铝运煤列车用5083铝合金板材及其制备方法。以质量百分含量表示，板材中各化学成分组成为：Si 0.20～0.30％、Fe 0.20～0.30％、Cu 0.03～0.07％、Mn 0.45～0.60％、Mg 4.4～4.8％、Cr 0.10～0.20％、Zn≤0.10％、Ti 0.015～0.03％，余量为Al。根据板材中各化学成分组成配料，然后依次进行熔炼、精炼、铸造、锯头铣面、均热、热轧、冷轧开坯、中间退火、冷轧成品和稳定化处理；最后经精整切片、包装，得到全铝运煤列车用5083铝合金板材。本发明所得产品提高了运煤列车用5083铝合金板材的疲劳强度、抗拉强度及耐腐蚀等性能。

一、技术领域：

本发明涉及一种铝合金板材及其制备方法，具体涉及一种全铝运煤列车用5083铝合金板材及其制备方法。

二、背景技术：

由河南明泰铝业有限公司提供铝合金材料所生产的1.3万节全铝运煤火车车皮，近段时间来先后投放到国内大秦铁路和神华铁路线上，运行状态良好。相比不锈钢车皮，全铝运煤车每节车皮自重降低约700公斤。

随着“车辆轻量化”成为轨道交通发展方向，承担大宗货物运输的运载火车减轻自重、减少排放，被国家交通部提上议事日程。与此前在车体制造中广泛使用的钢铁材料相比，铝合金具有质量轻、成型优、强度高、耐腐蚀等特性，成为重载列车减轻自重、降低能耗的较佳选择。

目前，不少欧美国家都采用铝合金材料来制造铁路车辆，例如：美国目前新制造的高速重载列车95％以上都是铝合金车皮。

近年来，通过成立专项团队对重载列车用铝合金材料进行项目研究，河南明泰铝业有限公司成功研发出“全铝运煤列车用铝合金板材应用技术”，从而让铝合金材料在铁路机车、车辆及其零部件中得到应用。减轻了铁路火车整车重量，为铁路货运提速提供保障。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：根据目前采用铝合金材料制造铁路车辆的发展状况，本发明提供一种全铝运煤列车用5083铝合金板材及其制备方法。通过本发明技术方案制备的全铝运煤列车用5083铝合金板材，提高了运煤列车用5083铝合金板材的疲劳强度、抗拉强度及耐腐蚀等性能，进而满足运煤列车用5083铝合金板材的使用要求。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种全铝运煤列车用5083铝合金板材，以质量百分含量表示，所述5083铝合金板材中各化学成分组成为：Si 0.20～0.30％、Fe 0.20～0.30％、Cu 0.03～0.07％、Mn 0.45～0.60％、Mg 4.4～4.8％、Cr 0.10～0.20％、Zn≤0.10％、Ti 0.015～0.03％，余量为Al。

另外，提供一种全铝运煤列车用5083铝合金板材的制备方法，包括熔炼、铸造、锯头铣面、均热、热轧、冷轧开坯、中间退火、冷轧成品和稳定化处理，其中：

所述铸造过程中，控制铸造温度为690～720℃、铸造水温为25～35℃、铸造水压为0.2～0.6kg/cm²、铸造速度为35～50mm/min、铸造水流量为90～230m³/h；铸造中检测氢含量≤0.15ml/100gAl；

所述均热的具体过程为：所得铸锭在加热炉中进行均热处理，加热制度为：第一阶段铸锭温度为480～500℃，保温时间12～14小时；第二阶段铸锭温度为520～530℃，保温时间为4小时；出炉温度为480～500℃；

所述热轧：将均热后所得铸锭先进行热粗轧，经过19～23道次的轧制，轧至厚度为26～28mm的毛坯料，乳液压力为0.1～0.3MPa，浓度为3～8％，粗轧后温度为390～450℃；然后进行热精轧，轧制速度为2.0～2.6m/s，经连续3次轧制至厚度8.0±0.5mm，乳液压力为0.2～0.45MPa，浓度为5～8％，压缩空气压力为0.2～0.5MPa；