轨道车辆铝材的性能及尺寸(3)

本篇是全文的第3部分,对轨道车辆用的7×××系铝合金材料的化学成分、组织、性能以及欧盟的有关标准进行了介绍。还介绍了铁路结构用铝合金锻件的化学成分,以及力学性能和尺寸方面的欧盟有关标准。     

轨道车辆铝材的性能及尺寸(1)

铝材在轨道车辆制造中获得了广泛的应用,高速铁路(简称高铁)与磁悬浮列车的车体全是用铝合金制造的,城轨车辆及地铁车辆也有约40％为铝合金的,专用运煤及其他矿产品车辆也可用铝合金制造.制造铝合金轨道车辆的铝材主要有板、带、箔、型、管、棒材与锻件等.板材主要是用5754、5083、5052等铝合金生产,型材主要是用6063、6N01、6082、6061、7003、7N01等铝合金生产,生产锻件的合金有6061、6110A、5083等铝合金.对这些合金材料的力学性能以及欧盟的有关标准进行了介绍.在选择铝合金时应综合考虑强度性能、使用性能、耐用性能、物理性能、可焊接性、成形性能、抗腐蚀性能和成本等因素.全文分为三部分刊出,本篇对生产轨道车辆板材和挤压材的5×××系铝合金进行介绍.     

铝合金轨道车辆结构及合金性能(2)

介绍了轨道车辆用变形铝合金的种类、化学成分、合金元素作用、热处理特点、力学性能,以及高速列车机车车轴齿轮箱和电机齿轮箱箱体所用的ZLAlSi7 Mg铸造铝合金的化学成分和力学性能.     

铝合金轨道车辆结构及合金性能(1)

本文分为两篇刊登,本篇介绍了城市轨道交通和高速铁路在节能减排方面的优势及铝合金车体的优越性;综述了铝合金车体制造的关键技术和所用的铝合金材料;对国内外的一些铝合金车辆用型材及车体结构作了简要介绍。     

中国轨道铁路建设及其对铝材需求(2)

主要介绍中国可制造铝合金轨道车辆企业生产的动车组列车的性能特点,以及中国轨道车辆、城市轨道建设等对铝材的需求.在铝合金机车车辆制造中,单车的平均用铝量约10.3 t.其中挤压铝材约占78％,其他铝材占22％左右.     

Zn含量对喷射成形7×××系高强铝合金组织与性能的影响

采用喷射成形技术制备了不同Zn含量的7×××系超高强铝合金,研究了Zn含量对材料的显微组织及室温力学性能的影响.结果表明:喷射成形工艺可显著细化晶粒,有效抑制合金内的偏析,获得细小、均匀的等轴晶组织,采用相同工艺制备的不同Zn含量的材料的晶粒尺寸为10～20μm.喷射成形制备的7×××系超高强铝合金中的主要组成相为:α(Al)、六方晶格的MgZn2、四方晶格的Al2Cu和面心斜方晶格的Al2CuMg.Zn含量在9.5%～11.5%时,经过适当的热处理,材料的强度可以达到800 MPa以上.综合考虑材料的组织和性能,确定喷射成形7×××系铝合金中的Zn含量应控制在9.5%～11.5%.     

Mg含量对轨道车辆Al-7Si-xMg铝合金显微组织与力学性能的影响

为改善轨道车辆用Al-7Si-xMg铝合金的显微组织和力学性能,以Al-Si铝合金为基体,通过在凝固过程中进行超声振动制备不同Mg含量的Al-7Si-xMg铝合金,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、万能试验拉伸机研究了Mg含量对显微组织和力学性能的影响。Mg元素在Al-7Si-xMg铝合金中主要以Mg2Si相的形式均匀分布在晶界处。随着Mg含量的增大,α-Al相尺寸、长宽比和二次枝晶臂间距先减小后增大,硬度和抗拉强度先增大后减小,伸长率不断减小,当Mg含量达到1.5%时,α-Al晶粒尺寸最小,呈现为椭球状,硬度和抗拉强度最大。Al-7Si-xMg铝合金力学性能的提升是因为细晶强化和Mg2Si颗粒强化的共同作用,过量的Mg导致Mg2Si相粗化,使得力学性能降低。适量的Mg含量可适当改善Al-7Si-xMg铝合金的显微组织和力学性能。     

铝合金在日本轨道车辆的应用及相应焊接技术

为了减低能耗、提高速度,轨道车辆轻量化是必然选择.采用铝合金制作车体是减轻车体自重的有效措施.对铝合金在日本轨道车辆的应用及相应焊接技术的发展状况进行了综述.介绍了日本四代铝合金轨道车辆的结构特征、所用合金类型以及焊接方法,探讨轨道车辆用铝合金、焊接技术的发展趋势.高Zn的7N01合金应用将会受到限制,容易循环再利用的...     

强化固溶处理对7×××铝合金型材组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相和透射电子显微分析,研究了固溶处理工艺对7×××铝合金力学性能和显微组织的影响.结果表明,强化固溶处理可使最终固溶温度超过多相共晶温度而不产生过烧组织,提高残余可溶结晶相的固溶程度和基体的过饱和程度.与常规固溶处理相比,经强化固溶处理的合金时效后抗拉强度和屈服强度分别提高44 N/mm2和52 N/mm2,而伸长率仍然保持在14%的高水平.     

铝合金轨道车辆结构及合金性能(3)

介绍了生产轨道车辆车体挤压铝型材的生产企业,大挤压机的技术特性,生产工艺流程及其在线淬火技术装备;展望了车辆铝合金的发展趋势。     

运载工具的铝合金选材与焊接

阐述了运载工具的轻量化及采用铝合金焊接结构的效果, 焊接结构常用铝合金的选择及其焊接接头性能试验结果, 介绍了近期发展的铝合金焊接新方法、设备及工艺.     

高速列车车体用A6N01铝合金超宽空心型材的研制

介绍了高速列车车体用A6N01铝合金超宽空心型材的研制、生产过程。着重介绍了生产500 km/h高速列车车体用铝合金型材所需要的主辅设备、检测装置、模具设计制造技术,以及先进的熔铸、挤压工艺技术的要求。所生产的铝合金型材的组织、性能全面达到了国际先进水平。     

轧制态6082-T6铝合金的热压缩力学行为及微观组织分析

采用热模拟试验机对轧制态6082-T6铝合金进行热压缩试验,分析了合金在变形温度100~400 ℃,应变速率0.01 s^-1条件下的流变应力,对不同温度热变形的微观组织进行了表征。结果表明,轧制态6082铝合金的力学性能受变形温度和轧制方向的影响。变形过程中应力呈现负的温度敏感性,即随着变形温度升高,应力不断下降。合金表现出明显的力学性能各向异性,压缩强度在与轧制方向呈0°和90°较高,45°方向强度较低。经过热压缩变形后,与轧向呈不同方向的6082-T6铝合金的晶粒组织均沿着剪切力方向发生扭曲,同时,变形温度对晶粒组织的演变影响不大。随着变形温度的升高,合金基体内的位错密度明显下降,析出相发生粗化。     

高温变形中2B25-T3511铝合金组织及性能

通过高温拉伸、TEM和SEM等手段对2B25-T3511铝合金高温力学性能及组织变化进行研究。结果表明,随拉伸温度升高,合金强度逐渐下降,其中抗拉强度随温度升高而降低的趋势较屈服强度显著;伸长率先升高-降低-略有升高-降低的"M"状变化趋势。在175℃以下,晶粒内基本没有新析出相,合金基体随拉伸温度升高而不断发生软化是强度降低的主要因素,合金基体与相粒子之间的界面弱化以及175℃以上时晶内细小片针状析出相的析出是合金塑性呈现"M"状变化的原因。随温度升高,断口形貌也由沿晶断裂为主逐渐过渡到以高温滑移特征以及基体/沉淀相界面的滑脱为主的韧窝形貌。