一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺，该铝合金中各元素的质量百分数为：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、余量为Al。本发明制得的铝合金板材综合性能优异，强度高，塑性好，高耐磨，高耐蚀，高抗冲击，具有良好的焊接和加工性能，焊接裂纹倾向性低，经久耐用，应用前景广阔。
【专利说明】一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高速列车车厢用铝合金板带材的生产工艺，属于铝合金材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]7XXX系铝合金因密度低、加工性能好及焊接性能优良等优点，广泛应用于制造高速列车车厢。随着现代交通的高速发展，对交通工具中应用的铝合金材料的力学性能、耐磨性、抗腐蚀性等要求越来越高。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种综合性能优异的高速列车车厢用铝合金板带材的生产工艺。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足如下要求: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、余量为 Al 进行配料，将炉料投入熔炼炉 在720-740°C下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉；
(2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2-1.4kg/mm，精炼温度为715_725°C，精炼时间为25_30min，精炼完毕后静置 20-30min ；
(3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为705-715°C ；
(4)将合金铸锭先以80-90°C/h升温至180-220°C，保温3-6h，再以120_150°C /h升温至 420-450°C，保温 5-10h，再以 50_60°C /h 降温至 330_360°C，保温 8_12h，再以 70_80°C /h升温至470-490°C，保温5-10h，再以80-100°C /h降温至240_260°C，保温4_6h，空冷至160-180°C再水冷至室温，均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷；
(5)将铳洗后的铸锭加热至470-490°C，热轧至厚度为7-9mm，空冷后再冷轧至厚度为5-6mm,然后再加热至440-46(TC,热轧至厚度为3_5mm,空冷后再冷轧至厚度为2_3mm,总变形量达到85%以上；将成型后的板材先以100-120°C /h升温至240-270°C，保温2_3h，再以 80-100°C /h 升温至 420-450°C，保温 1.5-2.5h，再以 40_50°C /h 升温至 510_530°C，保温1-1.5h，然后以250-280°C /h迅速降温至140_160°C后放入0_5°C冰盐水中迅速降至500C以下；然后将从盐水中取出的铝合金板材先以30-40°C /h升温至80-90°C，保温4_8h ；然后以40-50°C /h升温至160-180°C，保温12_16h，空冷至室温后再以70_80°C /h升温至150-170°C，保温10-15h，再以50_60°C /h降温至70_80°C，保温5_10h，出炉空冷至室温经
精整、检查验收、包装即得成品。
[0005]所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:硝酸钠10-15、氯化镁12-16、氟硅酸钠5-10、氯化钡4-8、耐火砖屑5_10、碳化硼4_8、氟化锆3_6、黄土 8_12、凹凸棒石5-10 ；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过300-500目筛，混合均匀后，加入碳化硼和氟化锆，4000-5000rpm高速研磨5_10min，然后在1050-1250°C下煅烧3_5h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至760-780°C，待其全部熔融后，澄清
l-2h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过300-400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
[0006]本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间，去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量，气孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本发明的有益效果:
本发明制得的铝合金板材综合性能优异，强度高，塑性好，高耐磨，高耐蚀，高抗冲击，具有良好的焊接和加工性能，焊接裂纹倾向性低，经久耐用，应用前景广阔。
[0008]【具体实施方式】
一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足如下要求: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、余量为 Al 进行配料，将炉料投入熔炼炉在730°C下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉；
(2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2kg/mm，精炼温度为720°C，精炼时间为25min，精炼完毕后静置30min ；
(3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为710°C ;
(4)将合金铸锭先以90°C/h升温至21 (TC，保温5h，再以140°C /h升温至430°C，保温8h，再以60°C /h降温至350°C，保温10h，再以80°C /h升温至480°C，保温7h，再以100°C /h降温至250°C，保温5h，空冷至160°C再水冷至室温，均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷；
(5)将铳洗后的铸锭加热至480°C，热轧至厚度为8mm，空冷后再冷轧至厚度为5mm，然后再加热至450°C，热轧至厚度为4mm，空冷后再冷轧至厚度为2mm，总变形量达到85%以上；将成型后的板材先以120°C /h升温至250°C，保温3h，再以90°C /h升温至440°C，保温2h，再以50°C /h升温至525°C，保温lh，然后以270°C /h迅速降温至150°C后放入1°C冰盐水中迅速降至50°C以下；然后将从盐水中取出的铝合金板材先以40°C /h升温至85°C，保温6h ;然后以50°C /h升温至170°C，保温15h，空冷至室温后再以75°C /h升温至160°C，保温12h，再以60°C /h降温至80°C，保温6h，出炉空冷至室温经精整、检查验收、包装即得成品。
[0009]所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:硝酸钠10、氯化镁15、氟硅酸钠7、氯化钡5、耐火砖屑6、碳化硼5、氟化锆4、黄土 10、凹凸棒石8 ;b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过400目筛,混合均匀后,加入碳化硼和氟化错，5000rpm高速研磨5min，然后在1250°C下煅烧3h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至780°C，待其全部熔融后，澄清1.5h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
[0010]所得的铝合金板材经检验主要性能为:抗拉强度395Mpa，屈服强度为284Mpa，伸长率 为13.5%ο
【权利要求】
1.一种高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤: (1)按照元素质量百分数满足如下要求: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、余量为 Al 进行配料，将炉料投入熔炼炉在720-740°C下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉； (2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2-1.4kg/mm，精炼温度为715_725°C，精炼时间为25_30min，精炼完毕后静置 20-30min ； (3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为705-715°C ； (4)将合金铸锭先以80-90°C/h升温至180-220°C，保温3_6h，再以120_150°C /h升温至 420-450°C，保温 5-10h，再以 50_60°C /h 降温至 330_360°C，保温 8_12h，再以 70_80°C /h升温至470-490°C，保温5-10h，再以80-100°C /h降温至240_260°C，保温4_6h，空冷至160-180°C再水冷至室温，均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷； (5)将铳洗后的铸锭加热至470-490°C，热轧至厚度为7-9mm，空冷后再冷轧至厚度为5-6mm,然后再加热至440-460O,热轧至厚度为3_5mm,空冷后再冷轧至厚度为2_3mm,总变形量达到85%以上；将成型后的板材先以100-120°C /h升温至240-270°C，保温2_3h，再以 80-100°C /h 升温至 420-450°C，保温 1.5-2.5h，再以 40_50°C /h 升温至 510_530°C，保温1-1.5h，然后以250-280°C /h迅速降温至140_160°C后放入0_5°C冰盐水中迅速降至50°C以下；然后将从盐水中取 出的铝合金板材先以30-40°C /h升温至80-90°C，保温4_8h ；然后以40-50°C /h升温至160-180°C，保温12_16h，空冷至室温后再以70_80°C /h升温至150-170°C，保温10-15h，再以50_60°C /h降温至70_80°C，保温5_10h，出炉空冷至室温经精整、检查验收、包装即得成品。
2.根据权利要求1所述的高速列车车厢用铝合金板材的生产工艺，其特征在于，所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:硝酸钠10-15、氯化镁12-16、氟硅酸钠5-10、氯化钡4-8、耐火砖屑5-10、碳化硼4-8、氟化锆3-6、黄土 8-12、凹凸棒石5-10 ；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过300-500目筛，混合均匀后，加入碳化硼和氟化锆，4000-5000rpm高速研磨5-10min，然后在1050_1250°C下煅烧3_5h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至760-780°C，待其全部熔融后，澄清l_2h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过300-400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
【文档编号】C22F1/05GK103469029SQ201310348330
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】陈鹏, 王冲, 金继松 申请人:安徽环宇铝业有限公司