[发明专利]高速列车结构件用铝合金板材及其制造方法

权利要求书

1.高速列车结构件用铝合金板材，其特征在于所述高速列车结构件用铝合金板材中各元素质量百分比如下：Zn：3.5～6.0％，Mg：1.2～3.0％，Mn：0.3～0.9％，Cr＜0.4％，Zr＜0.45％，V＜0.15％，Cu＜0.30％，Si＜0.30％，Fe＜0.35％，Ti≤0.2％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al，且Fe的质量百分比＞Si的质量百分比。

2.根据权利要求1所述高速列车结构件用铝合金板材，其特征在于所述高速列车结构件用铝合金板材中各元素质量百分比如下：Zn：5.0％，Mg：2.4％，Mn：0.7％，Cr＜0.4％，Zr＜0.45％，V＜0.15％，Cu＜0.30％，Si＜0.30％，Fe＜0.35％，Ti≤0.2％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al，且Fe的质量百分比＞Si的质量百分比。

3.权利要求1所述高速列车结构件用铝合金板材的制造方法，其特征在于高速列车结构件用铝合金板材的制造方法如下：一、按照权利要求1中所述高速列车结构件用铝合金板材中各元素质量百分比称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锰中间合金、铝鉻中间合金、铝钒中间合金、铝钛中间合金、镁锆中间合金、铝钛硼晶粒细化剂和高速列车结构件用铝合金板材的一级废料；二、熔炼：采用电炉自投固体料方式将高速列车结构件用铝合金板材的一级废料、纯铝锭、纯锌锭、铝锰中间合金、铝鉻中间合金、铝钒中间合金和铝钛中间合金加入到熔炼炉中，待炉料熔化后埋入纯镁锭，在720℃～760℃的条件下熔炼8h～10h，得到铝合金熔体，并且在炉内温度达到740℃时加镁锆中间合金，然后按炼炉中金属质量的0.5％～0.6％加入覆盖剂，Fe的质量含量＞Si的质量含量，且当铝合金熔体中Cu的质量含量＞0.15％时冲淡，然后将铝合金熔体用氩气与氯气的体积比为31～33.5∶1的Ar-Cl₂混合气体精炼至每100克熔体中的氢含量≤0.2ml，静置30min，得到铝合金熔液；三、铸造：将具有挡水板装置的结晶器的内壁贴上一层隔热膜，并将铝钛硼晶粒细化剂置于流槽上端，浇注的同时将铝钛硼丝插入流槽中使铝钛硼晶粒细化剂中的元素均匀熔入铝合金熔液中，然后开启在线除气装置，将纯铝锭熔化后的熔体倒入结晶器底座上铺底，然后在温度为710℃～725℃、水压为0.08～0.15MPa、速度为45～50mm/min的条件下将步骤二所得的铝合金熔液铸造成厚度为340mm、宽度为1200mm、长度为4000mm～5000mm的合金铸锭；四、均匀化退火：将步骤三得到的合金铸锭在温度为460～470℃的条件下，保温24小时；五、热轧：将经过步骤四处理的合金铸锭铣面至290mm～300mm，然后在开轧温度为360～420℃，终轧温度为250℃以上的条件下，轧制成8mm～6mm厚的热轧板；六、冷轧：将8mm～6mm厚的热轧板经过300℃～380℃、1h的中间退火处理后，轧至所需规格的冷轧板材；七、淬火：在淬火温度为470±2℃的条件下，将厚度大于6.3mm的冷轧板材采用辊底炉淬火，再进行变形量为1.2％～2.2％的预拉伸，得到T4状态的高速列车结构件用铝合金板材；在淬火温度为470±2℃的条件下，将厚度小于6.3mm的冷轧板材采用盐浴槽淬火，得到T4状态的高速列车结构件用铝合金板材；八、单级时效处理：将T4状态的高速列车结构件用铝合金板材经过温度为120℃、保温时间为24小时的时效处理，得到T6状态的高速列车结构件用铝合金板材。

4.根据权利要求3所述高速列车结构件用铝合金板材的制造方法，其特征在于步骤一中所述的铝钛硼晶粒细化剂是Al-5Ti-1B合金。

5.据权利要求3或4所述高速列车结构件用铝合金板材的制造方法，其特征在于步骤二中所述的覆盖剂是2号熔剂。

6.据权利要求5所述高速列车结构件用铝合金板材的制造方法，其特征在于步骤二中覆盖剂加入量为炼炉中金属质量的0.55％。

7.据权利要求3、4或6所述高速列车结构件用铝合金板材的制造方法，其特征在于步骤二中Ar-Cl₂混合气体中氩气与氯气的体积比为31.5～33∶1。