[发明专利]一种客车车架用高强高韧铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种客车车架用高强高韧铝合金，其特征在于：由以下重量百分比含量的元素组成：Zn8.2-8.8%、Cu1.2-2.0%、Mn＜0.3%、Mg1.8-2.0%、Cr0.18-0.28%、Zr0.2-0.3%、Fe≤0.5%、Si≤0.4%、Ti＜0.2%、稀土元素Sc 0.2-0.8%，余量为Al；其客车车架用高强高韧铝合金制备时包括以下步骤：

（1）按元素组成选用铝锭、锌锭、镁锭、铝-铜中间合金、铝-铬中间合金、铝-锆中间合金、稀土作为原材料；

（2）在电炉中一次性装入铝锭、铝-铜中间合金、铝-铬中间合金和铝-锆中间合金，熔化后在熔体中加入锌锭、镁锭和稀土；

（3）当炉料化完后在熔炼温度780-880℃范围内，均匀撒入覆盖剂覆盖，进行扒渣；

（4）扒渣后将炉料搅拌均匀，并在炉料中取样，取样时熔体温度不低于750℃，取样后进行成份分析，分析合格后即可导炉，导炉温度为755℃；

（5）导入炉温为750℃的静置炉后，进行精炼、扒渣和气体含量测定，静置15分钟后铸造；

（6）铸造时熔体通过泡沫陶瓷过滤片过滤，过滤后在铸造温度710-720℃、铸造速度65-70mm/min、铸造水压0.05-0.12MPa的工艺条件下，将合金熔体铸造成铝合金铸锭；

(7)对铸造成形的空心锭或实心锭进行表面质量和尺寸检查，空心铸锭的最大壁厚差不大于2毫米，空心铸锭的最大弯曲度不超过3毫米；

(8)将检验合格的铝合金铸锭加热至440-455℃均匀化处理14小时，然后随炉冷却至250℃以下；

(9）再将铝合金铸锭加热至440-460℃，在挤压筒温度420-450℃、挤压速度1.0-2.0mm/s的条件下在挤压机进行一次挤压；

（10）一次挤压后的毛料进行高倍、低倍、尺寸检查，高倍不允许过烧，低倍100%检查尾端，不允许有裂纹、金属间化合物、疏松破坏金属连续性的缺陷；毛料外径偏差小于2毫米，长度偏差小于5毫米，允许弯曲度小于2毫米，切斜度小于4毫米；

（11）将检查合格后的一次挤压后的毛料进行二次挤压成客车车架用铝合金型材和型管，二次挤压时毛料加热温度为350-450℃、挤压筒温度380-450℃；

（12）将二次挤压后的客车车架用铝合金型材、型管毛料加热至400-440℃，保温3小时退火，以不大于25℃/小时冷却到100℃以下出炉；

（13）退火后，将客车车架用铝合金型材、型管在72小时内完成煨弯；

（14）将煨弯后的客车车架用铝合金型材、型管加热至470-475℃，保温60分钟进行水淬；

（15）将淬火的客车车架用铝合金型材、型管按批次进行人工时效，炉膛定温150-170℃，保温18小时，时效处理后校正；

（16）将客车车架用铝合金型材、型管校正处理后机加工，机加工后进行表面处理得到最终客车车架用高强高韧铝合金型材、型管。

2.根据权利要求1所述的一种客车车架用高强高韧铝合金，其特征在于：所述步骤（2）中电炉的炉膛温度定温950℃。

3.根据权利要求1所述的一种客车车架用高强高韧铝合金，其特征在于：所述步骤（3）中覆盖剂由KCl、NaCl、Na₃AlF₆按照质量比50：35：15的比例混合制成，覆盖剂的加入量为3Kg/t炉料熔体。

4.根据权利要求1所述的一种客车车架用高强高韧铝合金，其特征在于：所述步骤（4）中搅拌时间不少于10分钟，成份分析时采用ARL3460光谱仪进行分析。

5.根据权利要求1所述的一种客车车架用高强高韧铝合金，其特征在于：所述步骤（5）中撒入覆盖剂精炼20分钟后扒渣，覆盖剂由KCl、NaCl、Na₃AlF₆按照质量比50：35：15的比例混合制成，覆盖剂加入量为4Kg/t熔体；使用氮氯混合气体吹入法进行熔体净化，氮氯混合气体比例分别为N₂=80%、Cl₂=20%；在气体含量测定时采用测氢仪测氢含量，若氢含量≤0.12cm³/100gAl时合格。