本发明专利技术公开了一种适用于高铁车体制造的7003T5铝合金及其生产工艺，铝合金的组分按重量百分比是：Si≤0.20%、Fe：0.2%～0.3%、Cu：0.12%～0.18%、Mn：0.15%～0.25%、Mg：0.70%~0.9%、Cr＜0.2%、Zn：5.6%～5.8%、Ti＜0.2%、Zr：0.12%～0.20%、Al：余量，各组分之和为100%。铝合金的生产工艺步骤为：配料、熔炼、铸造、低倍检查和最终成分分析、挤压成型、在线淬火、人工时效和切割获得成品。本发明专利技术制造的7003T5铝合金韦氏硬度值≥16Hw，适用于高铁车体制造，制造出的高铁车体强度高、耐腐蚀、车体重量减轻，行驶过程中节省能源。
7003T5 aluminum alloy suitable for high-speed iron body manufacture and production process thereof
7003T5 Aluminum Alloy the invention discloses a method suitable for high iron manufacturing and production process, Aluminum Alloy components by weight percentage: Si = 0.20%, Fe:0.2% ~ 0.3%, Cu:0.12% ~ 0.18%, Mn:0.15% ~ 0.25%, Mg:0.70%~0.9%, Cr < 0.2%, Zn:5.6% ~ 5.8%, Ti < 0.2%, Zr:0.12% ~ 0.20% Al: allowance for the sum of 100% components. The production process of aluminum alloy is as follows: proportioning, smelting, casting, low power inspection and final component analysis, extrusion molding, on-line quenching, artificial aging and cutting. 16Hw 7003T5 Aluminum Alloy webster hardness manufactured by the invention, suitable for high iron manufacturing, high iron to produce high strength body, corrosion resistance, body weight, energy saving driving process.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于高铁车体制造的7003T5铝合金及其生产工艺，属于有色金属加工
技术介绍
高速铁路，简称“高铁”，是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化)，使最高营运速率达到不小于每小时200公里，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到一定速度标准外，车辆、路轨、操作都需要配合提升，高铁巨大的牵引力对车体材料的强度、降低风阻和抗腐蚀等方面都提出了极为苛刻的要求。纯铝的密度小(P =2.7g/cm3),大约是铁的1/3，熔点低(660°C )，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性(S: 32 40%，Ψ: 70 90%)，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好。铝合金密度低但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，铝合金的应用范围越来越广，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，是一种非常适用于高铁车体生产的工业材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝合金韦氏硬度值彡16Hw,适用于高铁车体制造，制造出的高铁车体强度高、耐腐蚀、车体重量减轻，在行驶过程中更加节省能源的适用于高铁车体制造的7003T5铝合金及其生产工艺。`本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:适用于高铁车体制造的7003T5铝合金，铝合金组分按重量百分比是:Si ( 0.20%、Fe:0.2% 0.3%、Cu:0.12% 0.18%、Mn:0.15% 0.25%、Mg:0.709Γ0.9%、Cr < 0.2%、Zn:5.6% 5.8%、Ti < 0.2%、Zr:0.12% 0.20%、Al:余量，各组分之和为100%。适用于高铁车体制造的7003T5铝合金生产工艺，它包括以下步骤: 51:配料:选用纯铝锭AL99.70、镁锭和锌锭(4号锌含量99.50以上)作为炉料原材料、采用的元素添加剂包括Zr元素添加剂、Fe元素添加剂、Cu元素添加剂和Mn元素添加剂，并准确掌握各种材料的化学成分，根据配料总量，按要求的配料成分来计算添加各原材料的使用量； 52:熔炼:将铝锭装入熔化炉熔炼，温度控制在700 750°C，熔炼包括以下子步骤: 521:铝锭熔化下塌时，按规定撒上覆盖剂保护熔体； 522:加元素添加剂和Zn:当铝锭相当大部分熔化之后，向熔体均匀加入Fe、Cu、Mn和Zr元素添加剂，使其淹没于熔体并搅拌，随后加入Zn锭，以熔体淹没Mn块为宜，并适当搅动熔体，使熔池内各处温度均匀，加速熔化；523:扒渣:当炉料充分熔化，熔体温度达到熔炼温度时，进行扒渣，扒渣前应先向熔体表层按规定量撒入一层打渣剂，使氧化渣与熔体分离，扒渣要平稳，彻底扒净表面渣，防止渣滓卷入熔体内，尽量少带出金属； 524:加Mg:扒渣后向熔体加入Mg锭，加Mg锭前应撒入覆盖剂，加Mg锭时熔体温度控制在700 730°C，所加Mg锭必须压入熔体，以防止浮在熔体表面氧化燃烧，边加边搅拌，以利于迅速熔化； 525:搅拌:在熔体加入合金元素之后，以及在熔体出炉之前，进行充分搅拌，搅拌操作应平稳，不起大的波浪；搅拌要彻底，不留死角，使熔体上下层、各区域温度均匀，成分达到一致； 526:取样(炉前分析):在经过充分搅拌，使合金元素完全溶解、熔体成分和温度均匀后，按规定取样作炉前分析，炉前分析采用光谱分析，选用7005合金分析程序； 527:调整成分:按炉前分析结果，如果除Zn、Mg、Zr之外的其他元素含量，虽不符合本专利技术成分要求但不超出标准成分范围，则可不作成分调整，如Zn、Mg、Zr元素不符合本专利技术成分要求，可通过计算，适当进行补料调整； 528:除气精炼:按规定进行除气精炼操作，时间不少于15分钟，精炼温度控制在720 730°C，精炼除气后静置； 53:铸造:将熔炼后的熔体进行铸造，铸造温度控制在700 730°C，铸造速度为80 110mm/min，冷却水压为 0.05 0.08MPa ； 54:低倍检查和最终成分分析:每铸次抽取两根铸棒，每根铸棒切头50mm、切尾IOOmm后，在两端各取一个15 20mm厚度试片，检查低倍组织和晶粒度，每熔次切取一个试件进行最终成分分析； 55:挤压成型:将检查合格的铸棒进行挤压成型，挤压筒温度控制在430 450°C，模具加热温度为460 480°C，铸棒加热定温为500 510°C，加热时间为3.5 4h，挤压筒温、模温、棒温符合要求后，即可进行试挤压，挤压速度为5 6m/min，首料应慢速上压，待制品流出模孔后调整至合适挤压速度，确保制品出口温度控制在450 475°C范围内； 56:在线淬火:在制品出口温度下采用强制风冷或水雾冷，使制品离开淬火区后温度降至250°C以下； 57:人工时效:采用双级人工时效制度:第一阶段95 100°C保温4小时，第二阶段155 160°C保温6小时，第一阶段时效结束后，提高炉温到第二阶段规定温度，中间升温过渡时间不计入时效保温时间，人工时效后检查硬度，韦氏硬度值> 16Hw为合格； 58:切割获得成品:锯切长度公差+0/_lmm，切斜度彡0.2mm。所述的步骤S27中的标准成分范围为:Si彡0.30%、Fe彡0.36%、Cu彡0.20%、Mn ( 0.30%、Mg:0.50%"1.0%、Cr ( 0.2%、Zn:5.0% 6.0%、Ti ( 0.20%,Zr:0.12% 0.25%、Al:余量，各组分之和为100%。本专利技术的有益效果是:提供一种用于高铁车体制造的7003T5铝合金，该铝合金中S1、Fe、Cu、Mn等元素含量均低于标准成分，一方面减少了合金元素的添加量，降低了原料成本，另一方面也提高了合金的加工性能，降低了能耗和磨具的损耗，提高了生产效率；生产出的铝合金韦氏硬度值> 16Hw,适用于高铁车体制造，制造出的高铁车体强度高、耐腐蚀、车体重量减轻，在行驶过程中更加节省能源。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案，但本专利技术所保护的内容不局限于以下所述。实施例1:适用于高铁车体制造的7003T5铝合金的组分按重量百分比是:Fe:0.25%、Cu:0.15%、Mn:0.20%、Mg:0.9%、Zn:5.75%、Ti:0.182%、Zr:0.18%、Al:余量，各组分之和为100%。适用于高铁车体制造的7003T5铝合金生产工艺，它包括以下步骤: 51:配料:选用纯铝锭AL99.70、镁锭和锌锭(4号锌含量99.50以上)作为炉料原材料、采用的元素添加剂包括Zr元素添加剂、Fe元素添加剂、Cu元素添加剂和Mn元素添加剂，并准确掌握各种材料的化学成分，根据配料总量，按要求的配料成分来计算添加各原材料的使用量； 52:熔炼:将铝锭装入熔化炉熔炼，温度控制在700 750°C，熔炼包括以下子步骤: 521:铝锭熔化下塌时，按规定撒上覆盖剂保护熔体； 522:加元素添加剂和Zn:当铝锭相当大部分熔化之后，向熔体均匀加入Fe、Cu、Mn和Z本文档来自技高网...
【技术保护点】
适用于高铁车体制造的7003T5铝合金，其特征在于：铝合金的组分按重量百分比是：Si≤0.20%、Fe：0.2%～0.3%、Cu：0.12%～0.18%、Mn：0.15%～0.25%、Mg：0.70%~0.9%、Cr＜0.2%、Zn：5.6%～5.8%、Ti＜0.2%、Zr：0.12%～0.20%、Al：余量，各组分之和为100%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖健，
申请(专利权)人：成都阳光铝制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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