[发明专利]提高7N01-T5铝合金型材伸长率的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金制品的生产工艺方法，特别是涉及一种用于7N01-T5铝合金制品的提高伸长率的工艺方法。

背景技术

7N01合金是日本采用的铝合金牌号，该合金是日本开发新干线高速列车而研制的Al-Zn-Mg系铝合金，该合金挤压制品热处理后的强度较高，焊接性能好，耐腐蚀性能也较好，适用于车辆结构等焊接用材料。我国研发高速列车时，引进了日本的制造技术，同时也引进了该合金。该合金挤压型材主要用于高速列车的牵引梁、端梁、与端缓冲器、底座、门槛等承载部位，其中尤以牵引梁为列车的动力原架，为列车启动加速、制动减速等主承载机构。本申请说明书附图的图1中给出了该合金挤压产品的工艺流程图，即依次进行配料、熔炼、铸造、均匀化、铸块加工、铸块加热、挤压、在线固熔热处理、张力校直、锯切、矫正、时效、包装和入库，在挤压前也需要对挤压机和模具进行加热，在锯切后需要进行取样，在时效之后，进行检验。关于铝合金加工的技术可以参见冶金工业出版社出版的《铝合金技术实用手册》。

2011年“07.23”温州线高速列车重大事故后，铁道部要求高速列车生产商对高速列车进行全面安全大检查，为规避高速列车的安全风险，对重要部位提出了更高的技术要求，铁道部南车四方机车车辆有限公司提出要求，将7N01-T5的性能在抗拉强度、非比例伸长强度标准要求不变的情况下，将断面伸长率提高到16%，尤其是对于牵引梁型材。在材料力学性能方面，对于同一合金成分，同一热处理状态的材料而言，性能与组织的晶粒度有关，与固熔热处理工艺控制状态有关，与时效处理的工艺控制状态有关，而就组织成分控制、固熔热处理控制的方法在工业生产已经为本领域普通技术人员所掌握，相关的研究及科技报导已极少见，而对于时效制度的选择与控制，则成为世界铝制造业大量研究的领域。尽管相关的研究较多，但其具体的时效办法则不予公开。日本铝工业标准技术介绍7N01-T5的热处理的时效制度为120℃×24h，《铝标准和数据》介绍7005-T53的热处理后时效制度为100-110℃×8h+145-155℃×16h，7005-T53是与7N01-T5较接近的合金。一般情况下，人们都是按照标准进行生产，不过我们对7N01-T5根据时效制度120℃×24h生产后发现较多的不合格品。经过分析，制品在制品在线固熔热处理获得过饱和固溶体，强化相在组织的分布极不均匀，形成大量的强化相聚集的现象，而在GP区周围必会形成大量的强化相贫乏区，予时效就是使强化相从密集的GP区弥散化，向周围的贫乏区扩散，而且这种强化相弥散化越细腻越好，分布越均匀越好，因此需要延长低温予时效时间。低温予时效、强化相弥散分布的程度不充分，并且与铝晶格基体完全共格，高温时效就是供与基体完全共格的强化相向不完全共格转变，供材料进一步强化，但需要控制部分强化相脱离基体，形成非共格的过度相数量，甚至于形成完全独立的稳定相扩散到晶界处，供金属的晶界状况变重，降低延伸率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在时效步骤中能提高7N01-T5铝合金型材产品断面伸长率的提高7N01-T5铝合金型材伸长率的工艺方法。

本发明提高7N01-T5铝合金型材伸长率的工艺方法，包括时效步骤，其中所述时效步骤为将7N01-T5铝合金型材在105±5℃的环境条件下放置10小时之后，再在150±5℃的环境条件下放置10小时。

本发明提高7N01-T5铝合金型材伸长率的工艺方法与现有技术不同之处在于本发明并未采用相关技术标准给出的时效制度，而是在经过分析之后优化了时效制度使得7N01-T5铝合金型材产品的断面伸长率得到了提高。

下面结合附图对本发明的提高7N01-T5铝合金型材伸长率的工艺方法作进一步说明。

附图说明

图1为7N01-T5铝合金型材产品的生产工艺流程图。

具体实施方式

第一个实施例，在牵引梁生产工艺的时效步骤中将7N01-T5铝合金型材在100℃的环境条件下放置10小时之后，再在155℃的环境条件下放置10小时，经试验测得抗拉强度为330N/min²，伸长率为18.5%，符合要求，且提高了伸长率。

第二个实施例，在牵引梁生产工艺的时效步骤中将7N01-T5铝合金型材在110℃的环境条件下放置10小时之后，再在145℃的环境条件下放置10小时，经试验测得抗拉强度为340N/min²，伸长率为18.2%，符合要求，且提高了伸长率。