[发明专利]高速列车铝合金支撑槽及其制备方法

说明书

本发明提供高速列车铝合金支撑槽铝合金及其制备方法，主要涉及铝合金领域。其包括：提供成分为5.0‑7.5wt.％Zn，2.0‑3.5wt.％Mg，1.0‑2.5wt.％Ag，0.3‑0.6wt.％Sc，0.6‑0.8wt.％Zr，杂质元素总量小于0.02wt.％以及余量为Al的铝合金；本发明的有益效果在于：本发明能够在保证铝合金机械强度的前提下，同时具备良好的耐腐蚀性能，极大的降低高速列车的维护成本。

技术领域

本发明主要涉及铝合金领域，具体是高速列车铝合金支撑槽及其制备方法。

背景技术

高速列车在服役过程中不可避免的与各种腐蚀环境接触，其中海洋性环境中Cl-对高速列车的腐蚀损伤威胁最大。随着高速列车服役时间的延长，腐蚀问题逐步显现。例如设备舱支架与支撑槽的连接部位，其中设备舱支架和支撑槽为铝合金，通过304不锈钢角钢和螺栓进行连接。铝合金的腐蚀电位通常在-0.7 V左右，不锈钢的腐蚀电位在-0.2V左右[5]，二者之间存在0.5V的电位差，在腐蚀环境中将引起铝合金和不锈钢之间的电偶腐蚀问题。当发生电偶腐蚀时，低电位的铝合金成为阳极而发生快速腐蚀。在进行五级修的动车组列车中，已经发现部分支撑槽出现严重腐蚀问题。由于缺乏该类型连接件的具体腐蚀参数，对该类型连接件的腐蚀损伤及腐蚀损伤的演化规律尚不明确，然而，绝大多数研究都集中于车体地板结构，而对于支撑槽结构的研究却很少。支撑槽结构在整个车体因此也无法对部件的剩余寿命进行评估。目前针对这类腐蚀问题均采用直接更换新部件的方法进行处理，极大地增加了高速列车的维护成本。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了高速列车铝合金支撑槽及其制备方法，它能够在保证铝合金机械强度的前提下，同时具备良好的耐腐蚀性能，极大的降低高速列车的维护成本。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

高速列车铝合金支撑槽及其制备方法，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：Zn：5.0-7.5wt.％，Mg：2.0-3.5wt.％，Ag：1.0-2.5wt.％，Sc： 0.3-0.6wt.％，Zr：0.6-0.8wt.％，余量为Al及不可避免杂质；

其制备方法如下：

S1：将纯Al、纯Zn、纯Mg加入熔炼炉中加热至700-720℃熔化，然后升温至720-755℃后加入Al-20Ag中间合金、Al-25Sc中间合金；

S2：通高纯氩气，在720-755℃下保温20-30min，随后加入Al-25Zr中间合金保温0.75-2h，最后降温至660-690℃，静置10-15min；

S3：在660-690℃下浇铸制得铝合金铸锭；

S4：将S3得到的铝合金铸锭进行低温预挤压，挤压温度为50-200度；

S5：将S4步骤的铝合金进行往复挤压，其中挤压温度为400-450℃，总累积应变量为5-12；

S6：对S5得到的铝合金产品进行多级时效处理。

优选的，所述S4步骤前，先对铝合金进行均匀化处理，均匀化处理为在 410-455℃下保温8-24h。

优选的，所述S4步骤中低温预挤压的挤压比为10-20。

优选的，所述S5步骤中，等温往复挤压的挤压比为4-6，挤压道次为4-8。

优选的，所述S6步骤中，多级时效为双级时效，预时效为100-120℃下保温24h，终时效为180-200℃下24h。

对比现有技术，本发明的有益效果是：