CN103643186A - 一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，包括：将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至100-110℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至116-126℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至152-162℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至172-182℃，保持时间7小时。本发明提供的轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，通过该方法得到的铝合金，其生产的转向架轴箱体的抗拉强度、屈服强度及延伸率较高，能够满足高铁转向架轴箱体的力学性能要求。

Description

一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺。

背景技术

随着科学技术的不断发展，高铁在各个城市得到了广泛应用。轨道车辆的不断提速，对车辆的安全运行提出了越来越高的要求，其中，轨道车辆转向架轴箱体的质量对车辆的安全运行具有举足轻重的作用。

现有技术中，用于轨道车辆转向架轴箱体的金属材料，抗拉强度、屈服强度、延伸率较差，不能满足轨道车辆转向架轴箱体在高速运行时的力学性能要求。

因此，如何满足高铁转向架轴箱体对抗拉强度、屈服强度及延伸率的要求，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，通过该方法得到的铝合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率较高，能够满足高铁转向架轴箱体的力学性能要求。

本发明提供的一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，包括：

将铝合金原料熔化；

将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为465℃-475℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为55-65℃的冷却水中冷却；

将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至100-110℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至116-126℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至152-162℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至172-182℃，保持时间7小时。

采用本发明提供的铝合金热处理工艺，形成的铝合金材料加工而成的车辆转向架轴箱体，平行于其流线方向的抗拉强度σb≥485MPa，屈服强度σs≥415MPa，延伸率δ≥7%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb≥460MPa，屈服强度σs≥385MPa，延伸率δ≥4%，因此，该本发明提供的车辆转向架轴箱体能够满足力学性能要求。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，通过该方法得到的铝合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率较高，能够满足高铁转向架轴箱体的力学性能要求。

下面结合具体实施例对本发明方法进行详细介绍。

本发明提供的轨道车辆底架板用铝合金热处理工艺，可以按照金属质量百分比Si＜0.12%，Fe＜0.15%，2.0％≤Cu≤2.6%，Mn＜0.10%，Mg为1.9%～2.6%，0.08％≤Zr≤0.15%，5.7％≤Zn≤6.7%，Ti＜0.06％，杂质＜0.15％和余量为Al准备铝合金原料；

将铝合金原料熔化；

将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为465℃-475℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为55-65℃的冷却水中冷却；

将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至100-110℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至116-126℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至152-162℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至172-182℃，保持时间7小时。

该合金材料加工成的轴箱体，符合平行于其流线方向的抗拉强度σb≥485MPa，屈服强度σs≥415MPa，延伸率δ≥7%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb≥460MPa，屈服强度σs≥385MPa，延伸率δ≥4%的力学性能要求。

实施例1

表1

按照表1中金属质量百分比形成的铝合金原料，然后按照如下工艺进行处理：（1）将铝合金原料熔化；

（2）将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

（3）将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

（4）将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为465℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为55℃的冷却水中冷却；

（5）将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至100℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至116℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至152℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至172℃，保持时间7小时。

如此按照上述工艺形成的铝合金材料，加工成转向架轴箱体时，平行于其流线方向的抗拉强度σb＝506MPa，屈服强度σs＝451MPa，延伸率δ＝20%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb＝486MPa，屈服强度σs＝433MPa，延伸率δ＝18%。因此，该合金材料加工成的轴箱体，符合平行于其流线方向的抗拉强度σb≥485MPa，屈服强度σs≥415MPa，延伸率δ≥7%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb≥460MPa，屈服强度σs≥385MPa，延伸率δ≥4%的力学性能要求。

实施例2

表2

按照表2中金属质量百分比形成的铝合金原料，然后按照如下工艺进行处理：（1）将铝合金原料熔化；

（2）将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

（3）将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

（4）将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为475℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为65℃的冷却水中冷却；

（5）将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至110℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至126℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至162℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至182℃，保持时间7小时。

如此按照上述工艺形成的铝合金材料，加工成转向架轴箱体时，平行于其流线方向的抗拉强度σb＝511MPa，屈服强度σs＝448MPa，延伸率δ＝31%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb＝492MPa，屈服强度σs＝420MPa，延伸率δ＝16%。因此，该合金材料加工成的轴箱体，符合平行于其流线方向的抗拉强度σb≥485MPa，屈服强度σs≥415MPa，延伸率δ≥7%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb≥460MPa，屈服强度σs≥385MPa，延伸率δ≥4%的力学性能要求。

实施例3

表3

按照表3中金属质量百分比形成的铝合金原料，然后按照如下工艺进行处理：（1）将铝合金原料熔化；

（2）将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

（3）将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

（4）将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为460℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为60℃的冷却水中冷却；

（5）将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至105℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至121℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至157℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至177℃，保持时间7小时。

如此按照上述工艺形成的铝合金材料，加工成转向架轴箱体时，平行于其流线方向的抗拉强度σb＝532MPa，屈服强度σs＝465MPa，延伸率δ＝42%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb＝511MPa，屈服强度σs＝446MPa，延伸率δ＝31%。因此，该合金材料加工成的轴箱体，符合平行于其流线方向的抗拉强度σb≥485MPa，屈服强度σs≥415MPa，延伸率δ≥7%，不平行于其流线方向的抗拉强度σb≥460MPa，屈服强度σs≥385MPa，延伸率δ≥4%的力学性能要求。

以上对本发明所提供的一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种轨道车辆转向架轴箱体用铝合金热处理工艺，其特征在于，包括：

将铝合金原料熔化；

将熔化后的所述铝合金原料进行铸锭；

将铸锭形成的铝合金进行均匀化退火处理；

将均匀化退火处理后的铝合金在固溶温度为465℃-475℃、在空气中保温时间为300分钟的条件下，放入水温为55-65℃的冷却水中冷却；

将固溶处理的铝合金材料进行四级人工时效处理，第一级人工时效将铝合金材料加热至100-110℃，保持时间8小时；第二级人工时效将铝合金材料加热至116-126℃，保持时间8小时；第三级人工时效将铝合金材料加热至152-162℃，保持时间4小时；第四级人工时效将铝合金材料加热至172-182℃，保持时间7小时。