本发明专利技术公开了一种铝合金型材及其制备方法和应用，该铝合金型材包括：Zn 5.5％～6.5％，Mg 0.5％～0.9％，Cu 0.05％～0.12％，Mn 0.1％～0.28％，Cr 0.1％～0.15％，Zr 0.15％～0.18％，Ti 0.01％～0.03％，Fe≤0.12％，Si≤0.06％，余量为Al，Zn和Mg的质量比＜13。本发明专利技术铝合金型材具有强度高、塑性好、耐应力腐蚀性好等优点，是一种同时具备强度高、塑性好、耐应力腐蚀性好的新型合金材料，可以用于轨道交通电气屏柜，能够满足轨道交通电气屏柜的使用要求并能够提高轨道交通电气屏柜的可靠性，使用价值高，应用前景好。应用前景好。应用前景好。
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金型材及其制备方法和在轨道交通电气屏柜中的应用
[0001]本专利技术属于铝合金加工
，涉及一种铝合金型材及其制备方法和在轨道交通电气屏柜中的应用。
技术介绍
[0002]轨道交通作为交通运输业中重要的组成部分，直接影响到居民的出行、工作、生活。随着轨道交通的飞速发展，以铝合金为车体、框架、底架等部件的高速列车、城际轨道列车相继投入使用，其中铝合金在轨道交通的实际应用中，基于不同应用场景所要求的技术指标不同，对铝合金性能指标要求也是不相同。如将铝合金用于制备轨道交通车体时，为了提高车体对高速线路、多弯线路、起伏线路和恶劣环境的适应性，要求铝合金具备高强韧、耐腐、耐疲劳和可焊等性能指标，其中抗拉强度大于360MPa，四点弯曲应力腐蚀30天不开裂，断裂韧性大于45MPa
·
m
1/2
；用于制备轨道交通电气屏柜时，由于电气屏柜通常悬挂于车体下方，电气屏柜的可靠性对列车的运行安全同样至关重要，这要求铝合金具备以下性能指标：抗拉强度达到310MPa、断后伸长率不低于8.0％；慢应变速率拉伸应力腐蚀敏感因子小于5％，不出现明显剥落腐蚀；在应力比为0.1条件下，疲劳极限不低于120MPa。另外，现有铝合金材料的强度可以满足国际要求，但是其仍然存在韧性较差、耐应力腐蚀性和耐疲劳性能不高等缺陷，同时还存在应力腐蚀敏感性大的缺陷，增加了安全风险，难以满足轨道交通电气屏柜的使用要求。如，7003铝合金属于典型的Al
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Zn
‑
Mg系合金，高Mg、Zn含量有利于强度的提高，但会增加腐蚀倾向性；加入Cu元素虽然会降低焊接性能及与Fe元素结合形成Al7Cu2Fe杂质相，但可以增加Zn、Mg的固溶度，提高电极电位(通过扩散作用进入MgZn2析出相)；适量添加Mn、Cr元素可以与Al基体复合形成细小弥散相，阻止位错运动，在热加工和热处理过程中抑制再结晶，但会使淬火敏感性大大增加，同时Mn、Cr元素含量过多会形成粗大的平衡相，降低疲劳抗力和断裂韧性；添加Zr元素可以起到抑制再结晶的作用，提高合金的高温稳定性，抑制晶粒的粗化；Fe、Si杂质元素与Al基体结合，形成硬脆相，对合金的力学性能不利，因而需要控制其含量。因此，为了克服现有Al
‑
Zn
‑
Mg合金韧性较差、耐应力腐蚀性和耐疲劳性能不高等劣势，获得一种强度高、塑性好、耐应力腐蚀性好的铝合金型材，对于铝合金满足轨道交通电气屏柜的使用要求并提高轨道交通电气屏柜的可靠性具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种强度高、塑性好、耐应力腐蚀性好的铝合金型材及其制备方法和该铝合金型材作为原材料在轨道交通电气屏柜中的应用。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种铝合金型材，所述铝合金型材按照质量百分比计包括以下成分：Zn 5.5％～
6.5％，Mg 0.5％～0.9％，Cu 0.05％～0.12％，Mn 0.1％～0.28％，Cr 0.1％～0.15％，Zr 0.15％～0.18％，Ti 0.01％～0.03％，Fe≤0.12％，Si≤0.06％，余量为Al；所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比＜13。
[0006]上述的铝合金型材，进一步改进的，所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比为6.2～12。
[0007]上述的铝合金型材，进一步改进的，所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比为6.4～10。
[0008]作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种上述的铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)熔炼：将各种原料按照铝合金型材各成分的质量百分比混合，加热至熔化；
[0010](2)除气、除渣：将精炼剂加入到步骤(1)中熔化后的铝合金液体进行除气，过滤，除渣；
[0011](3)铸造：将步骤(2)中经除气和除渣后得到的铝合金液进行浇铸成型，得到铝锭；
[0012](4)均匀化处理：将步骤(3)中得到的铝锭进行均匀化处理；
[0013](5)锯切、车皮：将步骤(4)中经均匀化处理后的铝锭进行锯切和车皮；
[0014](6)保温、挤压：将步骤(5)中经锯切和车皮后的铝锭进行保温处理和挤压成型；
[0015](7)锯切：将步骤(6)中经挤压成型后得到的型材进行锯切；
[0016](8)固溶处理：对步骤(7)中经锯切后得到的型材进行固溶处理，固溶处理完成后进行淬火；
[0017](9)预拉伸：将步骤(8)中经淬火后得到的型材进行矫直处理；
[0018](10)时效处理：将步骤(9)中经矫直处理后得到的型材进行双级时效处理，冷却，得到铝合金型材。
[0019]上述的制备方法，进一步改进的，步骤(7)中，所述锯切为将型材锯切成长度为4m的型材。
[0020]上述的制备方法，进一步改进的，步骤(8)中，所述固溶处理在温度为470℃～480℃；所述淬火采用的介质为水。
[0021]上述的制备方法，进一步改进的，步骤(9)中，所述矫直处理过程中控制型材的拉伸量为1.5％～2％。
[0022]上述的制备方法，进一步改进的，步骤(10)中，所述双级时效处理为先将型材在时效温度为100℃～110℃下保温5h～8h，然后在时效温度为155℃～175℃下保温4h～24h。
[0023]上述的制备方法，进一步改进的，步骤(1)中，以Al
‑
Ti
‑
B合金为细化剂；所述加热为将混合物料加热到750℃～780℃，保温6h～8h；
[0024]步骤(2)中，所述精炼剂为氯盐；所述氯盐为氯化钾、氯化镁中的至少一种；所述精炼剂的添加量为步骤(1)中熔化后的铝合金液体质量的1％～1.5％；
[0025]步骤(3)中，所述浇铸成型的温度为710℃～730℃；所述铝锭的形状为圆柱形，直径为200mm～300mm；
[0026]步骤(4)中，所述均匀化处理是在温度为460℃～470℃下保温4h～24h；
[0027]步骤(6)中，所述保温处理是在温度为440℃～470℃下保温3h；所述挤压成型过程中工艺参数为：模具温度为440℃～480℃，挤压筒温度为370℃～420℃，挤压件出模温度为
475℃～485℃，挤压速度为2m/min～5m/min；所述加压成型过程中以屈服强度低于90MPa的合金作为引锭；所述屈服强度低于90MPa的合金为1xxx系合金或6xxx系合金；所述6xxx系合金为6061、6063、6005A、6082中的其中一种铝合金；所述1xxx系合金为1060、1070中的其中一种铝合金；所述挤压成型后得到的型材的宽度为75mm，厚度为6mm，形状为L型；所述挤压成型后得到的型材采用水雾进行冷却。
[0028]作为一个总的技术构思，本专利技术还提供了一种上述的铝合金型材或上述的制备方法制得的铝合金型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材按照质量百分比计包括以下成分：Zn 5.5％～6.5％，Mg 0.5％～0.9％，Cu 0.05％～0.12％，Mn 0.1％～0.28％，Cr 0.1％～0.15％，Zr 0.15％～0.18％，Ti 0.01％～0.03％，Fe≤0.12％，Si≤0.06％，余量为Al；所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比＜13。2.根据权利要求1所述的铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比为6.2～12。3.根据权利要求2所述的铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材中，Zn和Mg的质量比为6.4～10。4.一种如权利要求1～3中任一项所述的铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔炼：将各种原料按照铝合金型材各成分的质量百分比混合，加热至熔化；(2)除气、除渣：将精炼剂加入到步骤(1)中熔化后的铝合金液体进行除气，过滤，除渣；(3)铸造：将步骤(2)中经除气和除渣后得到的铝合金液进行浇铸成型，得到铝锭；(4)均匀化处理：将步骤(3)中得到的铝锭进行均匀化处理；(5)锯切、车皮：将步骤(4)中经均匀化处理后的铝锭进行锯切和车皮；(6)保温、挤压：将步骤(5)中经锯切和车皮后的铝锭进行保温处理和挤压成型；(7)锯切：将步骤(6)中经挤压成型后得到的型材进行锯切；(8)固溶处理：对步骤(7)中经锯切后得到的型材进行固溶处理，固溶处理完成后进行淬火；(9)预拉伸：将步骤(8)中经淬火后得到的型材进行矫直处理；(10)时效处理：将步骤(9)中经矫直处理后得到的型材进行双级时效处理，冷却，得到铝合金型材。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，所述锯切为将型材锯切成长度为4m的型材。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(8)中，所述固溶处理在温度为470℃～480℃；所述淬火采用的介质为水。7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王向东，刘雄，丁浩，陈鉴，潘柏清，剡苏荣，谢紫华，邵晓峰，李滨，李永红，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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