高速客車用鑄造高強鋁合金的研究.pdf

1、高速列車已經(jīng)成為我國鐵路交通的主要發(fā)展方向，車輛輕量化是高速列車的關鍵技術之一。很多鐵路車輛的關鍵零部件，由于結構尺寸大、形狀復雜，我國目前還是采用鋼鐵材料，使得車輛具有較大的重量，限制了我國高速列車的發(fā)展。因此，開發(fā)出能夠替代現(xiàn)有鋼鐵材料的新型輕質(zhì)材料具有重要的理論和實際意義。 鋁是實現(xiàn)輕量化的首選材料。傳統(tǒng)鑄造鋁合金的強度和韌性難以滿足列車關鍵零部件的使用要求，特別是傳統(tǒng)的鑄造方法，由于成型質(zhì)量和鑄造缺陷等問題，也難以滿足鐵

2、道車輛關鍵零部件對成型質(zhì)量要求。本文在了解不同元素對合金性能影響的基礎上，以鎂和鋅為主要元素，鈹、銅、錳、鈦、鋯為微量元素，配制了一種高強鑄造鋁合金，研究了制備技術和熱處理工藝，測試了合金的力學性能和鑄造性能，觀察了合金的微觀組織。研究結果表明：該合金抗拉強度400MPa，延伸率10.1﹪，流動性優(yōu)于Al-Cu合金，有較輕的熱裂傾向；合金采用二級熱處理工藝，435℃保溫8小時，470℃保溫6小時，淬于80℃～100℃水中，取得了最佳的固

3、溶強化效果；合金組織中，不存在多余的脆性相β(Al<,8>Mg<,5>)，T(Al<,2>Mg<,3>Zn<,3>)相鑄態(tài)下呈網(wǎng)絡狀存在于晶界，熱處理后大部分溶入了基體；少量的Mn元素溶于Al<,3>Fe相，使之呈棒狀，組織中不存在針狀的含鐵相；白色塊狀Al<,3>Ti、Al<,3>Zr零星散布在組織中；稀土元素的加入，進一步改善了Al<,3>Fe相的形態(tài)，有變質(zhì)的作用；提高鑄件致密度也是鋁合金強化的一種有效手段，將鑄態(tài)ZL101抗拉強