[发明专利]一种高寒动车组用铝型材及其制备方法

权利要求书

1.一种高寒动车组用铝型材，其特征在于：含有如下质量百分比的金属物质：

Si0.4-0.7％、Fe≤0.20％、Mg0.5-0.75％、Mn0.01-0.2％、Cu≤0.05％、Cr≤0.1％、Zn≤0.08％、Ti0.02-0.04％、、单个杂质的量≤0.05％、杂质总和≤0.15％、其余为Al。

2.根据权利要求1所述的高寒动车组用铝型材，其特征在于：含有如下质量百分比的金属物质：

Si0.57％、Fe0.141％、Mg0.6％、Mn0.1％、Cu0.02％、Cr0.05％、Zn0.01％、Ti0.022％、单个杂质的量≤0.05％、杂质总和≤0.15％、其余为Al。

3.一种权利要求1或2所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)炉体去杂：铸造前需将炉内高温800℃将炉墙、炉底的浮渣铲下并用铁耙连剩余铝液一并彻底清出炉外，去除不熔物杂质；

(2)熔炼：计算各金属原料用量并按配比准备金属原料，金属原料包括：一级废料，纯度99.70％以上的铝锭及中间合金，所述中间合金为铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金、铝锰合金、镁锭、锌锭和铝钛合金，所述一级废料占所述金属原料的量不超过40％；

向熔炼炉中依次投入一级废料、铝锭及除所述镁锭、锌锭和铝钛外的中间合金，待其熔化后，在745±5℃条件下投入高熔点的铝钛合金，再依次投入锌锭和镁锭，温度到745℃时撒入10kg打渣剂，关闭炉门3分钟，打开炉门，将熔渣彻底扒出炉外；取样进行化学检测，调整各组份含量，使产品中的各组份含量满足权利要求1或2的要求；

(3)精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；

(4)在线除气、过滤、铸造；

(5)均质；

(6)挤压、时效。

4.根据权利要求3所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括如下步骤：

熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼，在精炼容器中加入普通精炼剂用量1.5kg/T·Al，设定精炼时间15-20min，精炼温度740±5℃，并调整氩气压力，保证气泡高度不大于100mm；第一次精炼结束后熔体温度达到748℃±3℃时，进行转炉，即将熔体从熔炼炉转移到静置炉，从熔炼炉溶化结束温度达到710℃开始至转静置炉前的熔体停留时间不得超过3h；转炉后在所述静置炉内进行第二次精炼，精炼方法同第一次精炼。

5.根据权利要求3所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：步骤(4)铸造铸锭时，需在除气机与静止炉之间添加铝钛硼丝，添加量为31-36HZ，铝钛硼丝中钛和硼的质量百分数分别为5.0±0.5％和1.0±0.2％；在线除气时，除气机每个转子氩气工作流量控制在10-15L/min，转子设定大于400r/min；过滤为一级过滤，使用40ppi过滤板；铸造开始后在流槽熔体表面均匀撒上普通覆盖剂，要求完全覆盖熔体表面，铸造时流盘内熔体温度应＞700℃，铸造起始速度30mm/min，铸造爬升起始位置50mm，铸造正常速度40～45mm/min，铸造爬升结束位置80mm，铸造起始水流量2400L/min，铸造正常水流量3200L/min，水量爬升起始位置30mm，水量爬升结束位置60mm。

6.根据权利要求3所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：步骤(5)具体包括如下步骤：铝棒的保温温度为560℃，保温时间为10小时，要求均质炉的升温速度≤80℃/h，冷却量≥150℃/h，冷却方式为风冷和水冷共同使用，风冷2～2.5h后进行水冷，冷却至室温；

步骤(6)具体包括如下步骤：挤压、时效：挤压模具温度480-500℃、铸棒温度490-510℃、挤压速度1.5-3m/min、冷却方式为水冷，1～3min冷却至室温，拉直率0.8-1.5％，时效制度为165±5℃，8h。

7.根据权利要求3所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中除镁锭、锌锭、铝钛外，中间合金均在第一次加入的铝锭的上部加入，然后再点火熔化；加入镁锭后，在镁锭投入处均匀撒入无钠覆盖剂将其彻底覆盖，待其完全熔化后，用铁耙轻轻均匀地推向各处液面，再进行搅拌。

8.根据权利要求3或4所述的高寒动车组用铝型材的制备方法，其特征在于：第二次精炼完毕后在熔体表面均匀撒入普通覆盖剂6kg，全部覆盖炉内熔体表面，静置时间20min，测量熔体温度，放流，放流时的温度为750℃。