專利名稱：一種鋁合金枕梁材料熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理領(lǐng)域，具體為一種鋁合金枕梁材料熱處理方法。
背景技術(shù)：
350km/h動車組鋁合金枕梁，長3150mm，寬1350mm，凈重660kg，屬于大型鋁合金鑄
件；同時，枕梁又是箱體類鑄件，中間為完整的空腔，是空氣彈簧的貯氣室，工作壓力6bar，因此枕梁又屬于打壓鑄件。枕梁承受著整個車體重量，在車輛運(yùn)行中，隨著車輛的顛簸，受交變載荷作用，所以枕梁也屬于受力鑄件。正是由于枕梁屬于大型打壓鋁合金鑄件，工作條件惡劣，內(nèi)部質(zhì)量要求高，制造難度大，受設(shè)備條件和技術(shù)條件限制，國內(nèi)還沒有掌握其制備技術(shù)，所以全部依賴進(jìn)口。為了實現(xiàn)枕梁鑄件國產(chǎn)化，必須通過制定合理的材料熱處理方 法使枕梁材料具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，以滿足枕梁疲勞試驗要求，保證枕梁裝車運(yùn)行時，不會出現(xiàn)枕梁開裂問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金枕梁材料熱處理方法，使枕梁材料具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，以滿足枕梁疲勞試驗要求，保證枕梁裝車運(yùn)行時，不會出現(xiàn)枕梁開裂問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種鋁合金枕梁材料熱處理方法，包括如下步驟首先對鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，然后在進(jìn)行水淬處理，最后進(jìn)行時效處理，最終枕梁材料的屈服強(qiáng)度彡190MPa，抗拉強(qiáng)度彡230MPa，延伸率彡2%。本發(fā)明中，鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為530_540°C，固溶時間6_12h。本發(fā)明中，鋁合金枕梁進(jìn)行水淬處理，水溫為60_80°C，處理時間不低于30min。本發(fā)明中，鋁合金枕梁材料進(jìn)行時效處理，時效溫度為150_170°C，時效時間為3-5h。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明通過對枕梁材料熱處理方法研究，首先鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，然后進(jìn)行水淬處理，最后進(jìn)行時效處理，使枕梁具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，達(dá)到對枕梁材料屈服強(qiáng)度> 190MPa，抗拉強(qiáng)度> 230MPa，延伸率> 2%的要求，滿足了枕梁整件疲勞試驗要求。2、現(xiàn)有技術(shù)中，鋁合金枕梁材料經(jīng)常規(guī)T6熱處理后出現(xiàn)的強(qiáng)度高，塑性差的缺點(延伸率< 2%的情況出現(xiàn))。本發(fā)明中，在鋁合金枕梁材料充分固溶的條件下，通過選取合理的時效溫度及時效時間，使枕梁材料強(qiáng)度略微下降，延伸率有所提高，最終使枕梁具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能。3、本發(fā)明熱處理方法廣泛適用于鋁合金枕梁材料。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1本實施例中，鋁合金枕梁的牌號為DIN EN1706標(biāo)準(zhǔn)中的AlSi7MgO. 3，相當(dāng)于國內(nèi)鋁合金牌號ZAlSi7MgA。對枕梁試驗件進(jìn)行性能熱處理，使枕梁材料具有一個較優(yōu)的綜合力學(xué)性能。熱處理的步驟如下首先進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為530°C，固溶時間8h，然后在65°C水中進(jìn)行水淬處理，處理時間40min，最后進(jìn)行時效處理，時效溫度為170°C，時效時間為5h。在經(jīng)以上性能熱處理后的枕梁件上取拉伸試樣，測試結(jié)果為屈服強(qiáng)度250MPa，抗拉強(qiáng)度275MPa，延伸率2%。以上枕梁熱處理方法能保證枕梁具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，滿足設(shè)計需要。實施例2本實施例中，鋁合金枕梁的牌號為DIN EN1706標(biāo)準(zhǔn)中的AlSi7MgO. 3，相當(dāng)于國內(nèi)鋁合金牌號ZAlSi7MgA。對枕梁試驗件進(jìn)行性能熱處理，使枕梁材料具有一個較優(yōu)的綜合力學(xué)性能。熱處理的步驟如下首先進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為540°C，固溶時間10h，然后在75°C水中進(jìn)行水淬處理，處理時間50min，最后進(jìn)行時效處理，時效溫度為158°C，時效時 間為4h。在經(jīng)以上性能熱處理后的枕梁件上取拉伸試樣，測試結(jié)果為屈服強(qiáng)度215MPa，抗拉強(qiáng)度265MPa，延伸率4%。以上枕梁熱處理方法能保證枕梁具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，滿足設(shè)計需要。對采用此熱處理工藝的另一件枕梁進(jìn)行疲勞測試，枕梁試驗件在新一代高速動車組轉(zhuǎn)向架聯(lián)系枕梁強(qiáng)度試驗大綱要求1. O、1. 2、1. 4載荷系數(shù)條件下進(jìn)行，經(jīng)過1000萬次循環(huán)加載后，枕梁試驗件經(jīng)著色滲透探傷，未發(fā)現(xiàn)表面裂紋，滿足枕梁疲勞檢驗要求。實施例3本實施例中，鋁合金枕梁的牌號為DIN EN1706標(biāo)準(zhǔn)中的AlSi7MgO. 3，相當(dāng)于國內(nèi)鋁合金牌號ZAlSi7MgA。對枕梁試驗件進(jìn)行性能熱處理，使枕梁材料具有一個較優(yōu)的綜合力學(xué)性能。熱處理的步驟如下首先進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為535°C，固溶時間9h，然后在80°C水中進(jìn)行水淬處理，處理時間60min，最后進(jìn)行時效處理，時效溫度為165°C，時效時間為4h。在經(jīng)以上性能熱處理后的枕梁件上取拉伸試樣，測試結(jié)果為屈服強(qiáng)度220MPa，抗拉強(qiáng)度270MPa，延伸率3%。以上枕梁熱處理方法能保證枕梁具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，滿足設(shè)計需要。對采用此熱處理工藝的另一件枕梁進(jìn)行疲勞測試，枕梁試驗件在新一代高速動車組轉(zhuǎn)向架聯(lián)系枕梁強(qiáng)度試驗大綱要求1. O、1. 2、1. 4載荷系數(shù)條件下進(jìn)行，經(jīng)過1000萬次循環(huán)加載后，枕梁試驗件經(jīng)著色滲透探傷，未發(fā)現(xiàn)表面裂紋，滿足枕梁疲勞檢驗要求。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金枕梁材料熱處理方法，其特征在于，包括如下步驟 首先對鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，然后在進(jìn)行水淬處理，最后進(jìn)行時效處理，最終枕梁材料的屈服強(qiáng)度彡190MPa，抗拉強(qiáng)度彡230MPa，延伸率彡2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金枕梁材料熱處理方法，其特征在于，鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，固溶溫度為530-540°C，固溶時間6-12h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金枕梁材料熱處理方法，其特征在于，鋁合金枕梁進(jìn)行水淬處理，水溫為60-80°C，處理時間不低于30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金枕梁材料熱處理方法，其特征在于，鋁合金枕梁材料進(jìn)行時效處理，時效溫度為150-170°C，時效時間為3-5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱處理領(lǐng)域，具體為一種鋁合金枕梁材料熱處理方法，使枕梁材料具有較優(yōu)的綜合力學(xué)性能，以滿足枕梁疲勞試驗要求，保證枕梁裝車運(yùn)行時，不會出現(xiàn)枕梁開裂問題。該方法包括如下步驟首先對鋁合金枕梁進(jìn)行固溶處理，然后在進(jìn)行水淬處理，最后進(jìn)行時效處理，最終枕梁材料的屈服強(qiáng)度≥190MPa，抗拉強(qiáng)度≥230MPa，延伸率≥2%。
文檔編號C22F1/04GK103014569SQ20121056413
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者劉宏偉, 夏立軍, 傅排先, 康秀紅, 李殿中, 李依依 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所