[发明专利]一种6系轨道车辆悬挂臂铝型材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝型材，特别是涉及一种用于6系轨道车辆悬挂臂铝型材及其制备方法。 

背景技术

铝合金除了具有密度小、导电性好、导热性高、抗腐蚀的优点，因此用铝合金做结构材料可以大大减轻产品重量和增加结构稳定性，在生产中得到广泛应用。尤其是作为永磁列车型材的6系铝合金，在满足结构强度要求的情况下不仅可以减轻车身重量，同时可以显著降低汽车的能耗。由此可见，铝合金将会代替钢铁材料，成为未来列车车体的主要材料。轨道车辆悬挂臂型材作为轨道车辆主要承重型材之一，受力大，要求该型材具有高强度和高刚度以及加工及成型性能好等特点。现有技术中的铝型材存在的问题：铝合金虽然密度小、重量轻，但它的综合性能(强度、断裂延性、微观组织)却制约它的应用。该型材宽度大、厚度厚、壁厚差距接近4倍，组织均匀性差，传统的生产工艺，只能牺牲强度来提高断裂延性且微观晶粒较粗大，严重制约6系铝合金在车体型材中的应用。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高抗拉强度、高屈服强度、高延伸率的6系轨道车辆悬挂臂铝型材及其制备方法。 

一种6系轨道车辆悬挂臂铝型材，其含有如下质量百分比的金属物质：Si0.6-0.7％、Fe＜0.15％、Mg0.5-0.7％、Mn0.2-0.25％、Cu＜0.01％、Cr0.1-0.25％、Zn＜0.05％、Ti0.03-0.06％，其余为Al。 

本发明所述的6系轨道车辆悬挂臂铝型材，其含有如下质量百分比的金属物质：Si0.66％、Fe0.11％、Mg0.63％、Mn0.20％、Cu0.002％、Cr0.119％、Zn0.012％、Ti0.057％，其余为Al。 

本发明所述的6系轨道车辆悬挂臂铝型材的制备方法，其包括如下步骤： 

(1)各炉体及装置的清洁； 

(2)熔炼：计算各金属原料用量并按配比准备金属原料，金属原料包括：一级废料，纯度99.70％以上的铝锭及中间合金，所述中间合金为铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金、铝锰合金、镁锭、锌锭和铝钛合金，所述以及废料占所述金属原料的量不超过40％； 

投料时，熔炼炉的炉膛温度高于600℃，向熔炼炉中依次投入一级废料和铝锭，并加入Si、Mn、Cr合金，炉料熔化下塌时，在熔体表面用铁锹均匀撒入16Kg普通覆盖剂，炉料熔化1/3时，用永磁搅拌器，搅拌时间20min； 

温度到735℃时撒入10kg打渣剂，关闭炉门焖3分钟，打开炉门，将熔渣彻底扒出炉外； 

待炉料熔化后，在745±5℃条件下投入高熔点的铝钛，再依次投入锌锭和镁锭，加入镁锭后，在镁锭投入处均匀撒入无钠覆盖剂将其彻底覆盖，待其完全熔化后，用铁耙轻轻均匀地推向各处液面，再进行搅拌； 

取样进行化学检测，调整各组份含量，使产品中的各组份含量满足权利要求1或2的要求。 

(3)精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置； 

(4)铸造、均质； 

(5)挤压、拉直和时效。 

本发明所述的6系轨道车辆悬挂臂铝型材的制备方法，其中，步骤(3)具体包括如下步骤： 

熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼：在精炼容器中加入精炼剂1.5kg/T·Al，每年6月1号—11月1号湿度较大，精炼剂用量为2kg/T·Al，设定精炼时间15-20min，精炼温度740±5℃，并调整氩气压力，保证气泡高度小于等于100mm； 

第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，转炉温度为748±3℃，转炉时，除Mg外，不允许在流道内补料，熔炼炉溶化结束温度达到710℃开始至转移到静置炉前的熔体停留时间不超过3h； 

第二次精炼：在精炼容器中加入精炼剂1.5kg/T·Al，每年6月1号—11月1号湿度较大，精炼剂用量为2kg/T·Al，设定精炼时间15-20min，精炼温度740±5℃，打开氩气阀开关，将精炼管插入炉膛中心部位，观察气泡高度，并调整氩气压力，保证气泡高度不大于100mm，将精炼管移入炉膛内，打开开关喷入精炼剂进行精炼，在静置炉内由炉内至炉口横向精炼；