一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，解决现有铝材在耐腐蚀性、强度以及生产过程中的不足，满足轨道交通行业对于轻质、高强度、抗腐蚀材料的需求。本方法包括合金元素设计、炉内金属温度控制、铸造、预处理、三步式加热过程、热轧、固溶处理、矫直、拉伸、时效处理及精密锯切等关键步骤。采用本发明专利技术制备的高耐腐蚀型热轧铝板具有较高的强度、良好的抗腐蚀性能及较突出的使用寿命，可广泛应用于交通轨道。广泛应用于交通轨道。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法


[0001]本专利技术涉及热轧铝板的制备领域，更具体的是涉及一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法。

技术介绍

[0002]轨道交通作为一种快速、环保、高效的公共交通方式，在全球范围内得到了广泛应用。随着城市化进程的加快，对轨道交通设备的性能要求也越来越高。轨道交通运行在复杂的环境中，如高湿度、高盐度、高温度、强腐蚀等，因此对轻质、强度高、抗腐蚀性能好的材料需求日益增加。为满足这些需求，高耐腐蚀型热轧铝板因其在轨道交通中的优异性能，逐步成为一种理想的材料选择。
[0003]传统上，轨道交通设备主要使用钢结构制作，但钢材的重量大、抗腐蚀性能相对较差，容易导致设备自重增加，从而增加运行成本和设备维护成本。而铝材料质量轻、具有优良的抗腐蚀性能及良好的强度，逐渐受到人们的关注。然而，普通铝板材在抗腐蚀性能和强度方面还需提高，以满足复杂环境下轨道交通设备的需求。
[0004]目前已经有一些关于改善铝材耐腐蚀性的研究，如通过合金化、表面处理等方法。尽管这些方法在一定程度上提高了铝材的性能，但在轨道交通应用中，对于热轧铝板的抗腐蚀性能、耐磨性能、强度以及焊接性能等方面的要求仍然有待进一步提高。此外，热轧铝板在生产制备过程中，对工艺参数及设备要求较高，如何降低生产过程中的成本和能耗，提高生产效率，是铝材领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有铝材在耐腐蚀性、强度以及生产过程中的不足，现提供一种用于轨道交通的耐腐蚀型热轧铝板的制备方法以满足轨道交通行业对于轻质、高强度、抗腐蚀材料的需求，提高设备的运行性能和使用寿命，具体方案如下：
[0006]一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、确定铝板合金元素：铝板合金元素包括Mg0.9～1.15％、Si0.9～1.1％、Cu≤0.03％、Mn0.4～0.6％、Cr≤0.15％、Zn≤0.05％、Fe0.15～0.25％、Ti≤0.08％，其余为Al和不可避免的杂质，确定这些合金元素构成是因为基于这样的元素组合可以提高铝板的抗腐蚀能力和力学性能。
[0008]S2、合金材料预热处理及熔炼：将合金材料进行预热处理，使其达到熔炼温度，在熔炼过程中使用不活性气体进行保护。熔炼温度控制在720～740℃。采用不活性气体保护有助于降低氧气和氢气的含量，减少夹杂物的生成，从而提高铝板的抗腐蚀性能。
[0009]S3、铸造：通过连铸方法浇筑铝板铸坯，控制铸造过程中的铸造速度、初始水流量和铸造水流量。同时，在铸造过程中加入铝钛硼丝以提高铝板的晶粒细化效果，从而增强耐腐蚀性能。
[0010]S4、锯切：对铸造得到的铝板尾部进行切除，以去除缺陷区。
[0011]S5、铣面：对所得的铝板进行铣面处理。大面单面以及侧面单面铣面量为10～15cm，使表面更加光滑，降低因表面缺陷所导致的腐蚀可能性。
[0012]S6、加热：采用三步式加热工艺对铝板进行加热，加热时间不少于8小时。合适的加热工艺有助于获得均匀、细密的晶粒结构，从而提高耐腐蚀性能。
[0013]S7、热轧：包括粗轧和精轧两个阶段，热轧过程有助于改善铝板的力学性能和表面质量，进一步提高耐腐蚀性能。
[0014]S8、固溶处理：将轧制后的铝板进行固溶处理。固溶处理有助于分散析出相，从而提高耐腐蚀性能。
[0015]S9、矫直：对固溶处理后的铝板进行矫直处理，以保证铝板的平直度。平直的铝板有利于减少因表面缺陷导致的腐蚀。
[0016]S10、拉伸：对矫直后的铝板进行拉伸处理，延伸率为2.0
‑
3.0％。拉伸处理可以进一步改善铝板的力学性能，增强其在应用过程中的抗腐蚀性。
[0017]S11、时效处理：将经过拉伸处理的铝板进行时效处理。时效处理有助于获得最佳的强度和硬度，同时保持良好的耐腐蚀性能。
[0018]S12、精密锯切：对时效处理后的铝板进行精密锯切，以满足尺寸要求。
[0019]进一步的，三步式加热工艺具体的参数如下：
[0020]第一步：设定炉温为550～600℃，转温时金属高点温度为430～480℃；
[0021]第二步：设定炉温为520～560℃，金属低点温度为450～480℃；
[0022]第三步：设定炉温为510～530℃，金属低点温度为450～470℃，保温时间为3h。
[0023]进一步的，S3中铸造速度控制在40～50mm/min，初始水流量为20～30m3/h，铸造水流量控制在35～70m3/h。
[0024]进一步的，S7热轧还包括以下子步骤：
[0025]将加热后的铝板进行粗轧，粗轧温度控制在460～500℃，轧制速度为2～5m/min；
[0026]将粗轧后的铝板进行精轧，精轧过程中控制轧制温度为400～450℃，轧制速度为5～10m/min。
[0027]进一步的，S8中固溶处理的工艺参数为550℃*2h。
[0028]进一步的，S10中拉伸处理后，延伸率为2.5％。
[0029]进一步的，S3中铝钛硼丝的加入速度为80～100cm/min。
[0030]进一步的，S2中熔炼温度为720～740℃。
[0031]进一步的，S2中不活性气体为氩气或氮气中的任意一种。
[0032]通过以上制备方法，可以获得用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板。
[0033]有益效果：
[0034]本专利技术提供的一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，通过采用特定的合金元素配比及严格的工艺控制，结合高效的三步式加热工艺，在保证铝板强度的同时提高了其耐腐蚀性能。其中三步式加热工艺有助于获得均匀、细密的晶粒结构，使铝板在用于轨道交通行业时具有优越的性能，同时三步式加热工艺有助于更好地消除铸产品内部的应力，使得铝板在后续轧制过程中减少因应力集中导致的裂纹和变形，从而提高铝板在轨道交通行业的使用质量。
[0035]同时，采用三步式加热工艺可有效缩短加热时间，提高能源利用效率并降低生产
成本。整个制备过程具有较好的通用性，适用于生产不同厚度和尺寸的铝材。因此，该方法在生产过程中降低了技术难度。
具体实施方式
[0036]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0037]实施例1:
[0038]一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，包括以下步骤：
[0039](1)确定铝板合金元素的含量：Mg1.0％、Si1.0％、Cu0.02％、Mn0.5％、Cr0.1％、Zn0.04％、Fe0.2％、Ti0.06％，其余为Al和不可避免的杂质。
[0040](2)将所需的合金元素进行预热处理，达到熔炼温度为730℃。熔炼过程中，采用氩气进行保护，以降低氧气和氢气等有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定铝板合金元素：所述铝板合金元素包括Mg0.9～1.15％、Si0.9～1.1％、Cu≤0.03％、Mn0.4～0.6％、Cr≤0.15％、Zn≤0.05、Fe0.15～0.25％、Ti≤0.08％，其余为Al和不可避免的杂质；S2、将合金材料进行预热处理，使其达到熔炼温度，在熔炼过程中使用不活性气体进行保护；S3、铸造：通过连铸方法浇筑铝板铸坯，控制铸造过程中的铸造速度、初始水流量、铸造水流量，并在铸造过程中加入铝钛硼丝；S4、锯切：对铸造得到的铝板尾部进行切除；S5、铣面：对所得的铝板进行铣面处理，大面单面以及侧面单面铣面量为10～15cm；S6、采用三步式加热工艺对铝板进行加热，加热时间不少于8小时；S7、热轧：包括粗轧和精轧；S8、固溶处理：将轧制后的铝板进行固溶处理；S9、矫直：对固溶处理后的铝板进行矫直处理；S10、拉伸：对矫直后的铝板进行拉伸处理，延伸率为2.0
‑
3.0％S11、时效处理：将经过拉伸处理的铝板进行时效处理；S12、精密锯切：最后对时效处理后的铝板进行精密锯切，以满足尺寸要求。2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通的高耐腐蚀型热轧铝板的制备方法，其特征在于，三步式加热工艺具体的参数如下：第一步：设定炉温为550～600℃，转温时金属高点温度为430～480℃；第二步：设定炉温为520～560℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹旷，曹洪正，束惠阳，
申请(专利权)人：大力神铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：