一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法，合金成分按质量百分数包括：Si：0.98‑1.35％、Mg：1.7‑2.2％、Cu：0.045‑0.087％、Fe：0.04‑0.11％、Zn：0.01‑0.037％、Cr：0.1‑0.16％、Mn：0.47‑0.53％、Ti：0.01‑0.05％、Zr：0.1‑0.15％、Sn：0.04‑0.09％、Te+Sb：0.013‑0.025％、Sc+Be：0.05‑0.12％、Ag+Sr+Y：0.2‑0.8％、余量为Al。本发明专利技术提出的接触网用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法过程简单，条件温和，所得合金强度高、韧性和耐腐蚀性好，制成的接触网寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法
本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法。
技术介绍
接触网系统是电气化铁路的重要系统之一，是机车和动车组的动力来源，是一种特殊的供电线路，它沿铁路线上空架设，向电力机车或电动车组供电。铝合金由于密度小、强度高、加工性能好、易于成型、抗大气腐蚀能力强以及价格低廉等优点，在接触网上得到了普遍的采用，使用情况整体良好。然而随着高铁线路的日益延伸，不同地理环境及气候条件下，对高铁接触网零件的性能要求也呈现差异，现有的铝合金材料其强度和抗蚀性仍不是很理想，不能满足沿海、盐碱、化工污染、高海拔等地区接触网的使用要求。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金及其制备方法，所述制备方法过程简单，条件温和，得到的铝合金其强度高、韧性好，耐腐蚀性能优异，用其制成的接触网零件使用寿命长。本专利技术提出的一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其化学成分按质量百分数包括：Si：0.98-1.35％、Mg：1.7-2.2％、Cu：0.045-0.087％、Fe：0.04-0.11％、Zn：0.01-0.037％、Cr：0.1-0.16％、Mn：0.47-0.53％、Ti：0.01-0.05％、Zr：0.1-0.15％、Sn：0.04-0.09％、Te+Sb：0.013-0.025％、Sc+Be：0.05-0.12％、Ag+Sr+Y：0.2-0.8％、余量为Al。优选地，其成分中，Mg、Si的质量百分数满足以下关系式：Mg/Si＝1.48-2.1，且Mg+Si＝3-3.5％。优选地，其成分中，Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y的质量百分数满足以下关系式：Te＝3×Sb；Sc≥Be-0.03％；Ag＝1.6×Sr＝0.8×Y。优选地，其成分中，Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y的质量百分数满足以下关系式：0.51％≤Te+Sb+Sc+Be+Ag+Sr+Y≤0.7％。优选地，所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其化学成分按质量百分数包括：Si：1.05％、Mg：2.1％、Cu：0.07％、Fe：0.08％、Zn：0.015％、Cr：0.12％、Mn：0.52％、Ti：0.03％、Zr：0.14％、Sn：0.058％、Te：0.015％、Sb：0.005％、Sc：0.06％、Be：0.04％、Ag：0.192％、Sr：0.12％、Y：0.24％、余量为Al。本专利技术还提出的一种所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料加入熔炼设备中熔炼，铸造后得到铸锭；S2、将铸锭在460-470℃下保温2-4h，在520-548℃下保温2-5h，再在555-570℃下保温3-7h，然后冷却至室温，挤压后淬火得到坯件；S3、将得到的坯件进行热处理得到所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金；其中，所述热处理包括在T℃下固溶1-2h，然后在T+28℃下固溶1-2h，水淬后在170-185℃下时效3-6h；T＝340+18000×CSi，CSi为Si的质量百分数。优选地，在S2中，所述冷却的速度为250-320℃/h。优选地，在S2中，所述淬火为水淬。本专利技术所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其成分中具体加入了Si、Mg、Cu、Fe、Zn、Cr、Mn、Ti、Zr、Sn、Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y，同时优化了各元素的含量，使所得铝材强度高、韧性好、耐腐蚀性能优异，满足接触网的使用要求；具体控制Mg、Si的质量百分数满足关系式：Mg/Si＝1.48-2.1，且Mg+Si＝3-3.5％，细化了Mg2Si质点，并使Si沉淀，具有强化作用，提高材料的力学性能，同时促进L相的形成，抑制Q’和Si颗粒的析出，不能连续的腐蚀通道，改善合金的耐蚀性；Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y加入体系中，同时使其质量百分数满足以下关系式：Te＝3×Sb；Sc≥Be-0.03％；Ag＝1.6×Sr＝0.8×Y；0.51％≤Te+Sb+Sc+Be+Ag+Sr+Y≤0.7％，抑制了Mg原子和Si原子在β″相中扩散，导致β″相尺寸减小，显著提高了合金的抗拉强度和屈服强度；在制备方法中，具体将铸锭在460-470℃下保温2-4h，在520-548℃下保温2-5h，再在555-570℃下保温3-7h，合金中的Mg2Si相由条状发生球化变成黑点状，逐渐溶入基体，并控制了热处理的过程，具体包括在T℃下固溶1-2h，然后在T+28℃下固溶1-2h，水淬后在170-185℃下时效3-6h；T＝340+18000×CSi，CSi为Si的质量百分数，有效改善了合金第二相析出和分布状态，使所得铝合金耐腐蚀性能优，强度高、韧性好。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其化学成分按质量百分数包括：Si：1.35％、Mg：1.7％、Cu：0.087％、Fe：0.04％、Zn：0.037％、Cr：0.1％、Mn：0.47％、Ti：0.01％、Zr：0.15％、Sn：0.07％、Te+Sb：0.013％、Sc+Be：0.12％、Ag+Sr+Y：0.6％、余量为Al。本专利技术还提出的一种所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料加入熔炼设备中熔炼，铸造后得到铸锭；S2、将铸锭在460℃下保温4h，在520℃下保温5h，再在555℃下保温3h，然后冷却至室温，挤压后淬火得到坯件；S3、将得到的坯件进行热处理得到所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金；其中，所述热处理包括在T℃下固溶1h，然后在T+28℃下固溶2h，水淬后在170℃下时效3h；其中，T＝340+18000×CSi，CSi为Si的质量百分数，即T＝340+18000×1.35％＝583。实施例2一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其化学成分按质量百分数包括：Si：1％、Mg：2.2％、Cu：0.045％、Fe：0.11％、Zn：0.01％、Cr：0.16％、Mn：0.49％、Ti：0.05％、Zr：0.12％、Sn：0.04％、Te：0.01％、Sb：0.015％、Sc：0.01％、Be：0.04％、Ag：0.1％、Sr：0.5％、Y：0.2％、余量为Al。本专利技术还提出的一种所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料加入熔炼设备中熔炼，铸造后得到铸锭；S2、将铸锭在470℃下保温2h，在548℃下保温2h，再在570℃下保温5h，然后冷却至室温，挤压后水淬得到坯件；其中，所述冷却的速度为320℃/h；S3、将得到的坯件进行热处理得到所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金；其中，所述热处理包括在T℃下固溶2h，然后在T+28℃下固溶1h，水淬后在180℃下时效5h；T＝340+18000×CSi，CSi为Si的质量百分数，T＝340+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，其化学成分按质量百分数包括：Si：0.98-1.35％、Mg：1.7-2.2％、Cu：0.045-0.087％、Fe：0.04-0.11％、Zn：0.01-0.037％、Cr：0.1-0.16％、Mn：0.47-0.53％、Ti：0.01-0.05％、Zr：0.1-0.15％、Sn：0.04-0.09％、Te+Sb：0.013-0.025％、Sc+Be：0.05-0.12％、Ag+Sr+Y：0.2-0.8％、余量为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，其化学成分按质量百分数包括：Si：0.98-1.35％、Mg：1.7-2.2％、Cu：0.045-0.087％、Fe：0.04-0.11％、Zn：0.01-0.037％、Cr：0.1-0.16％、Mn：0.47-0.53％、Ti：0.01-0.05％、Zr：0.1-0.15％、Sn：0.04-0.09％、Te+Sb：0.013-0.025％、Sc+Be：0.05-0.12％、Ag+Sr+Y：0.2-0.8％、余量为Al。


2.根据权利要求1所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，其成分中，Mg、Si的质量百分数满足以下关系式：Mg/Si＝1.48-2.1，且Mg+Si＝3-3.5％。


3.根据权利要求1或2所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，其成分中，Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y的质量百分数满足以下关系式：Te＝3×Sb；Sc≥Be-0.03％；Ag＝1.6×Sr＝0.8×Y。


4.根据权利要求1-3中任一项所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金，其特征在于，其成分中，Te、Sb、Sc、Be、Ag、Sr、Y的质量百分数满足以下关系式：0.51％≤Te+Sb+Sc+Be+Ag+Sr+Y≤0.7％。


5.根据权利要求1-4中任一项所述接触网用高强度耐腐蚀铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐开健，陈未荣，王超，李飞庆，李亨，
申请(专利权)人：安徽鑫铂铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34