CN103014569A - 一种铝合金枕梁材料热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热处理领域，具体为一种铝合金枕梁材料热处理方法，使枕梁材料具有较优的综合力学性能，以满足枕梁疲劳试验要求，保证枕梁装车运行时，不会出现枕梁开裂问题。该方法包括如下步骤：首先对铝合金枕梁进行固溶处理，然后在进行水淬处理，最后进行时效处理，最终枕梁材料的屈服强度≥190MPa，抗拉强度≥230MPa，延伸率≥2%。
Description
技术领域
本发明涉及热处理领域，具体为一种铝合金枕梁材料热处理方法。
背景技术
350km/h动车组铝合金枕梁，长3150mm，宽1350mm，净重660kg，属于大型铝合金铸件；同时，枕梁又是箱体类铸件，中间为完整的空腔，是空气弹簧的贮气室，工作压力6bar，因此枕梁又属于打压铸件。枕梁承受着整个车体重量，在车辆运行中，随着车辆的颠簸，受交变载荷作用，所以枕梁也属于受力铸件。正是由于枕梁属于大型打压铝合金铸件，工作条件恶劣，内部质量要求高，制造难度大，受设备条件和技术条件限制，国内还没有掌握其制备技术，所以全部依赖进口。为了实现枕梁铸件国产化，必须通过制定合理的材料热处理方法使枕梁材料具有较优的综合力学性能，以满足枕梁疲劳试验要求，保证枕梁装车运行时，不会出现枕梁开裂问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金枕梁材料热处理方法，使枕梁材料具有较优的综合力学性能，以满足枕梁疲劳试验要求，保证枕梁装车运行时，不会出现枕梁开裂问题。
本发明的技术方案是：
一种铝合金枕梁材料热处理方法，包括如下步骤：
首先对铝合金枕梁进行固溶处理，然后在进行水淬处理，最后进行时效处理，最终枕梁材料的屈服强度≥190MPa，抗拉强度≥230MPa，延伸率≥2%。
本发明中，铝合金枕梁进行固溶处理，固溶温度为530-540℃，固溶时间6-12h。
本发明中，铝合金枕梁进行水淬处理，水温为60-80℃，处理时间不低于30min。
本发明中，铝合金枕梁材料进行时效处理，时效温度为150-170℃，时效时间为3-5h。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对枕梁材料热处理方法研究，首先铝合金枕梁进行固溶处理，然后进行水淬处理，最后进行时效处理，使枕梁具有较优的综合力学性能，达到对枕梁材料屈服强度≥190MPa，抗拉强度≥230MPa，延伸率≥2%的要求，满足了枕梁整件疲劳试验要求。
2、现有技术中，铝合金枕梁材料经常规T6热处理后出现的强度高，塑性差的缺点（延伸率＜2%的情况出现）。本发明中，在铝合金枕梁材料充分固溶的条件下，通过选取合理的时效温度及时效时间，使枕梁材料强度略微下降，延伸率有所提高，最终使枕梁具有较优的综合力学性能。
3、本发明热处理方法广泛适用于铝合金枕梁材料。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例中，铝合金枕梁的牌号为：DIN EN1706标准中的AlSi7Mg0.3，相当于国内铝合金牌号ZAlSi7MgA。对枕梁试验件进行性能热处理，使枕梁材料具有一个较优的综合力学性能。热处理的步骤如下：首先进行固溶处理，固溶温度为530℃，固溶时间8h，然后在65℃水中进行水淬处理，处理时间40min，最后进行时效处理，时效温度为170℃，时效时间为5h。在经以上性能热处理后的枕梁件上取拉伸试样，测试结果为：屈服强度250MPa，抗拉强度275MPa，延伸率2%。以上枕梁热处理方法能保证枕梁具有较优的综合力学性能，满足设计需要。
实施例2
本实施例中，铝合金枕梁的牌号为：DIN EN1706标准中的AlSi7Mg0.3，相当于国内铝合金牌号ZAlSi7MgA。对枕梁试验件进行性能热处理，使枕梁材料具有一个较优的综合力学性能。热处理的步骤如下：首先进行固溶处理，固溶温度为540℃，固溶时间10h，然后在75℃水中进行水淬处理，处理时间50min，最后进行时效处理，时效温度为158℃，时效时间为4h。在经以上性能热处理后的枕梁件上取拉伸试样，测试结果为：屈服强度215MPa，抗拉强度265MPa，延伸率4%。以上枕梁热处理方法能保证枕梁具有较优的综合力学性能，满足设计需要。
对采用此热处理工艺的另一件枕梁进行疲劳测试，枕梁试验件在新一代高速动车组转向架联系枕梁强度试验大纲要求1.0、1.2、1.4载荷系数条件下进行，经过1000万次循环加载后，枕梁试验件经着色渗透探伤，未发现表面裂纹，满足枕梁疲劳检验要求。
实施例3
本实施例中，铝合金枕梁的牌号为：DIN EN1706标准中的AlSi7Mg0.3，相当于国内铝合金牌号ZAlSi7MgA。对枕梁试验件进行性能热处理，使枕梁材料具有一个较优的综合力学性能。热处理的步骤如下：首先进行固溶处理，固溶温度为535℃，固溶时间9h，然后在80℃水中进行水淬处理，处理时间60min，最后进行时效处理，时效温度为165℃，时效时间为4h。在经以上性能热处理后的枕梁件上取拉伸试样，测试结果为：屈服强度220MPa，抗拉强度270MPa，延伸率3%。以上枕梁热处理方法能保证枕梁具有较优的综合力学性能，满足设计需要。
对采用此热处理工艺的另一件枕梁进行疲劳测试，枕梁试验件在新一代高速动车组转向架联系枕梁强度试验大纲要求1.0、1.2、1.4载荷系数条件下进行，经过1000万次循环加载后，枕梁试验件经着色渗透探伤，未发现表面裂纹，满足枕梁疲劳检验要求。
Claims (4)
1.一种铝合金枕梁材料热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先对铝合金枕梁进行固溶处理，然后在进行水淬处理，最后进行时效处理，最终枕梁材料的屈服强度≥190MPa，抗拉强度≥230MPa，延伸率≥2%。
2.根据权利要求1所述的铝合金枕梁材料热处理方法，其特征在于，铝合金枕梁进行固溶处理，固溶温度为530-540℃，固溶时间6-12h。
3.根据权利要求1所述的铝合金枕梁材料热处理方法，其特征在于，铝合金枕梁进行水淬处理，水温为60-80℃，处理时间不低于30min。
4.根据权利要求1所述的铝合金枕梁材料热处理方法，其特征在于，铝合金枕梁材料进行时效处理，时效温度为150-170℃，时效时间为3-5h。
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