CN101736183A - 轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，它涉及铝合金超塑性板材的制造方法。它解决了现有普通铝合金在制备成板材后，高温超塑成型性不佳以及力学性能不好的问题。方法：一、熔炼铸造合金铸锭；二、均匀化退火；三、热轧；四、中间退火；五、二重轧制成品厚度，经擦净油和精整后，即得轨道交通用铝合金超塑性板材。本发明制备的板材的力学性能佳，表现为抗拉强度不小于458N/mm2，非比例延伸强度不小于405N/mm2，断后伸长率不小于6.3％，板材高温成型性能好，500℃时横向延伸率200％以上，纵向延伸率250％以上，高温成形后表面质量好。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通用铝合金超塑性板材的制造方法。
背景技术
轨道交通的发展中列车的轻量化是提高列车速度的首选条件，可以减轻自重，减小运行中的阻力，降低能耗等。超塑性铝合金在轨道交通复杂零件成型工业领域广泛应用，用其制备车厢，可减轻自重，且可增加车厢的载重量。
目前，普通铝合金在制备成板材后，力学性能不好，表现为：抗拉强度低(仅为400～450N/mm2)，非比例延伸强度低(仅为360～405N/mm2)，断后伸长率低(仅为2～6.3％)，板材高温成型性能不好，500℃时横向延伸率200％以下，纵向延伸率250％以下，高温成形后表面质量不好。
发明内容
本发明目的是为了解决现有普通铝合金在制备成板材后，高温超塑成型性不佳以及力学性能不好的问题，而提供轨道交通用铝合金超塑性板材的制造方法。
轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，板材按重量由以下成分组成：Si≤0.10％，Fe≤0.12％，Cu＜0.05％，Mn：0.50％～0.90％，Mg：4.30％～4.90％，Cr：0.05％～0.20％，Zn＜0.10％，Ti：0.02％～0.08％，Zr：0.05％～0.20％，V：0.01％～0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；制造方法通过下述步骤实现：一、熔炼铸造合金铸锭；二、合金铸锭进行均匀化退火，在390～405℃下退火6h，然后在535～545℃下退火36h；三、合金铸锭进行热轧，链式加热炉定温620℃，加热时间为5～8h，出炉温度为450～480℃，炉内停留时间为18～24h，热轧至板材厚度为7.0±0.2mm；四、中间退火，箱式炉定温350℃，金属温度高点达到230～240℃后改定温275℃，底点达到255℃后保温1h，保温时停电不停风出炉空冷；五、二重轧制成品厚度，经擦净油和精整后，即得轨道交通用铝合金超塑性板材。
本发明制备的板材的力学性能佳，表现为抗拉强度不小于458N/mm2，非比例延伸强度不小于405 N/mm2，断后伸长率不小于6.3％，板材高温成型性能好，500℃时横向延伸率200％以上，纵向延伸率250％以上，高温成形后表面质量好。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，板材按重量由以下成分组成：Si≤0.10％，Fe≤0.12％，Cu＜0.05％，Mn：0.50％～0.90％，Mg：4.30％～4.90％，Cr：0.05％～0.20％，Zn＜0.10％，Ti：0.02％～0.08％，Zr：0.05％～0.20％，V：0.01％～0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；制造方法通过下述步骤实现：一、熔炼铸造合金铸锭；二、合金铸锭进行均匀化退火，在390～405℃下退火6h，然后在535～545℃下退火36h；三、合金铸锭进行热轧，链式加热炉定温620℃，加热时间为5～8h，出炉温度为450～480℃，炉内停留时间为18～24h，热轧至板材厚度为7.0±0.2mm；四、中间退火，箱式炉定温350℃，金属温度高点达到230～240℃后改定温275℃，底点达到255℃后保温1h，保温时停电不停风出炉空冷；五、二重轧制成品厚度，经擦净油和精整后，即得轨道交通用铝合金超塑性板材。
本实施方式步骤三中热轧，按照表1的规定执行。
表1
具体实施方式一：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中熔炼铸造合金铸锭：原料选用高纯铝，要求洗炉，炉内采用氩-氯混合气体进行精炼，炉外采用在线除气过滤。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是步骤二中在395℃下退火6h，然后在540℃下退火36h。其它步骤及参数与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是步骤三中链式加热炉定温620℃，加热时间为6h，出炉温度为460℃，炉内停留时间为22h，热轧至板材厚度为7.0±0.1mm。其它步骤及参数与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤四中箱式炉定温350℃，金属温度高点达到230～240℃后改定温275℃。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，板材按重量由以下成分组成：Si≤0.10％，Fe≤0.12％，Cu＜0.05％，Mn：0.50％～0.90％，Mg：4.30％～4.90％，Cr：0.05％～0.20％，Zn＜0.10％，Ti：0.02％～0.08％，Zr：0.05％～0.20％，V：0.01％～0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；制造方法通过下述步骤实现：一、熔炼铸造合金铸锭；二、合金铸锭进行均匀化退火，在400℃下退火6h，然后在545℃下退火36h；三、合金铸锭进行热轧，链式加热炉定温620℃，加热时间为8h，出炉温度为470℃，炉内停留时间为22h，热轧至板材厚度为7.0mm；四、中间退火，箱式炉定温350℃，金属温度高点达到235℃后改定温275℃，底点达到255℃后保温1h，保温时停电不停风出炉空冷；五、二重轧制成品厚度，经擦净油和精整后，即得轨道交通用铝合金超塑性板材。
本实施方式制备的板材的力学性能佳，表现为抗拉强度不小于458N/mm2，非比例延伸强度不小于405N/mm2，断后伸长率不小于6.3％，板材高温成型性能好，500℃时横向延伸率200％以上，纵向延伸率250％以上，高温成形后表面质量好。
Claims (5)
1.轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，板材按重量由以下成分组成：Si≤0.10％，Fe≤0.12％，Cu＜0.05％，Mn：0.50％～0.90％，Mg：4.30％～4.90％，Cr：0.05％～0.20％，Zn＜0.10％，Ti：0.02％～0.08％，Zr：0.05％～0.20％，V：0.01％～0.10％，单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％，其余为Al；其特征在于它的制造方法通过下述步骤实现：一、熔炼铸造合金铸锭；二、合金铸锭进行均匀化退火，在390～405℃下退火6h，然后在535～545℃下退火36h；三、合金铸锭进行热轧，链式加热炉定温620℃，加热时间为5～8h，出炉温度为450～480℃，炉内停留时间为18～24h，热轧至板材厚度为7.0±0.2mm；四、中间退火，箱式炉定温350℃，金属温度高点达到230～240℃后改定温275℃，底点达到255℃后保温1h，保温时停电不停风出炉空冷；五、二重轧制成品厚度，经擦净油和精整后，即得轨道交通用铝合金超塑性板材。
2.根据权利要求1所述的轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，其特征在于步骤一中熔炼铸造合金铸锭：原料选用高纯铝，要求洗炉，炉内采用氩-氯混合气体进行精炼，炉外采用在线除气过滤。
3.根据权利要求2所述的轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，其特征在于步骤二中在395℃下退火6h，然后在540℃下退火36h。
4.根据权利要求3所述的轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，其特征在于步骤三中链式加热炉定温620℃，加热时间为6h，出炉温度为460℃，炉内停留时间为22h，热轧至板材厚度为7.0±0.1mm。
5.根据权利要求4所述的轨道交通用铝合金超塑性板材的制备方法，其特征在于步骤四中箱式炉定温350℃，金属温度高点达到230～240℃后改定温275℃。
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