张洪辉
【摘 要】为了生产出符合车辆构件用材性能要求的7003-T5铝合金挤压材,试验研究了7003-T5铝合金挤压材在线淬火不同冷却方式(空冷、风冷、水雾冷)及不同时效制度对其力学性能的影响.结果表明,淬火冷却方式对该合金挤压材的力学性能影响较小,而时效制度则影响较大.采用双级人工时效制度105℃ 5 h+155℃ 6 h处理,可得到综合性能优良的挤压材. 【期刊名称】《轻合金加工技术》
【年(卷),期】2010(038)009
苎麻纱
【总页数】3页(P21-22,36)
【关键词】硬质合金丝锥7003-T5铝合金挤压材;时效制度;力学性能;淬火冷却方式
【作 者】张洪辉
【作者单位】fm0南山铝材总公司,山东,龙口,265706
【正文语种】中 文
【中图分类】TG166.3
最近几年来,轻量化的铝合金高速列车车体成为提高列车运行速度的重要方面。国内对高速列车车体用铝合金型材的研究与生产逐步展开[1-2]。车体材料一般选取Al-Mg-Si系、Al-Zn-Mg系铝合金,其中承力构件如牵引梁等多采用Al-Zn-Mg系铝合金来制造[3]。7003铝合金属于Al-Zn-Mg系,它具有中等强度、良好的焊接性能及优良的抗腐蚀性,在车辆、建筑、桥梁、工兵装备和大型压力容器等方面都得到了广泛应用,特别是应用于车辆构件。国内外材料工作者对 7×××系铝合金做了大量研究工作[4-6]。本课题结合工业生产,对车辆构件用 7003-T5铝合金挤压件的在线淬火冷却方式及时效制度对其力学性能的影响做了试验和研究工作。得出最佳时效工艺制度,为生产提供参考。
1 试验材料及过程3d涂鸦笔
缪增斌面条机
采用按照本公司内控标准生产的铸锭,其主要化学成分在国家相关标准范围内,见表1。
表1 7003铝合金的化学成分(质量分数)%?
铸锭经均匀化处理后进行车皮,以保证铸锭表面无气孔、裂纹、起皮、碰伤和油污等缺陷。挤压在26 MN单动挤压机上进行,挤压工艺参数：铸锭温度450℃ ～480℃,模具温度 440℃～480℃,挤压筒温度420℃ ～450℃,挤压件出模温度 465℃ ～500℃,产品流出速度4 mm/s～5 mm/s。采用在线固溶淬火热处理,冷却方式分别采用空冷、风冷、水雾冷三种。挤压件冷却后进行人工时效,具体时效制度编号及工艺数据见表 2。时效处理之后,在摇臂万能铣床X6235上加工试样。拉伸试验在WDW-100B电子万能试验机上进行,加载速率为0.3 kN/s～0.4 kN/s。
表2 挤压件淬火冷却方式及时效制度方案?
豆渣搅拌机
2 结果与讨论
按照前面所述的挤压工艺参数挤压获得了表面质量良好的制品,型材表面没有明显的缺陷和扭拧现象,可认为所选用的工艺参数是合适的。挤压制品经过不同冷却方式在线淬火及不同的时效制度处理后的力学性能见表 3。
从表 3可以看出,对于同一种时效制度的挤压件来说,淬火冷却方式对其最终力学性能的影响
不大。从表中的数据看,因冷却方式的不同,其抗拉强度的最大差值仅为15N/mm2左右,屈服强度的最大差值仅为13.8 N/mm2,挤压件的伸长率在19%～22%之间。可以认为,7003铝合金挤压件对淬火冷却速度不敏感。在同一种淬火冷却方式下,不同的时效制度对挤压件最终的力学性能影响较大。
表3 7003-T5铝合金挤压件的力学性能?
从表 3的数据可以看出不论在哪种淬火冷却方式下,第 2类时效制度即双极时效制度的强度指标都是较高的,且相比于其他类时效制度其伸长率指标的降低幅度并不大。这说明对 7003铝合金挤压件采用双级人工时效可有效地提高其综合性能。在105℃低温阶段保温时,由于在材料变形剧烈处应变能较大,具有较大的形核驱动力,故首先在这些位置生成大量 GP区[7]。由于温度较低,所以晶核长大较困难,而有较高的形核率,这为之后组织的均匀性奠定了基础。在第二阶段时效时,因温度较高,由前一阶段时效形成的晶核可快速长大,GP区转变为 η′相,相应的材料的强度达到最大,同时有部分 η′相转变为平衡相 η相,保证了材料的塑性。
3 结 论
(1)挤压 7003铝合金时,挤压温度 450℃ ～480℃、挤压速度4 mm/s～5 mm/s,可得到表面质量良好的挤压制品。
(2)7003铝合金的淬透性极好,对淬火冷却速度不敏感,挤压件在线淬火冷却方式对制品力学性能的影响较小。
(3)不同的时效制度对挤压件最终的力学性能影响较大。采用双级人工时效制度可得到较好的综合性能,在得到高强度的同时可保证材料的塑性。
【相关文献】
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