本发明专利技术涉及新材料技术领域，具体涉及一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：4~5%的Zn，1~2%的Mg，0.3~0.4的Si，0.36~0.4%的Fe，0.2~0.7%的Mn，0.06~0.3%的Cr，0.08~0.2%的Zr，0.01~0.2%的Ti，0.001~0.2%的Cu，0~0.02%的Ni，余量为铝。本发明专利技术在化学成分设计创新，添加Fe、Cu、Cr、Zn、Mn、Zr微合金元素，使制得的铝合金材料A7N01S‑T5极限强度σb≥325MPa，A7N01S‑T5 屈服强度σs≥245MPa，延伸率δ≥10%，疲劳强度≥120MPa（R=0），腐蚀性能敏感指数ISSRT<5%，对推动高速列车的应用发展具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新材料
，具体涉及一种高速列车用铝合金材料。
技术介绍
中国高速铁路事业蓬勃发展，高速列车车体是关键承载部件，由于速度等级的提高，车体承受更为复杂的纵向、横向、垂向和扭转等静动态载荷，且高速列车覆盖了高寒、高温、极高温差、高湿、强风沙、强紫外线、海洋性盐雾、工业大气等环境气候条件恶劣的区域，从而使高速列车车体同时面临广域环境和复杂动载的交互作用，对列车的安全运行构成重大威胁，也对车体材料及其加工技术提出了更高的要求，要求高速列车车体具有高强度、高服役性能稳定性和高安全可靠性。铝合金因其质轻、耐蚀性及拉伸性能优良等特点，可实现其型材的大型宽体化，其在高速列车车体中的应用已成为当今的研究热点。高速列车车体材料的国产化是我国高速铁路发展过程中至关重要的一环。目前我国的车体铝合金材料已具有自主生产能力，但大量的跟踪测试数据和失效分析数据及车辆厂与车体生产厂家共享的反馈数据表明，高速列车在我国的极端广域复杂环境下服役,表现出了使用性能不够稳定，尤其是疲劳性能和耐应力腐蚀性能方面。究其缘由，主要因为国产化铝合金材料的化学成分、挤压加工技术、工艺和后热处理技术、工艺等方面还存在一些问题，导致材料性能弱化，尤其是其服役性能稳定性还有待进一步提高，以保证其运行安全可靠性。国家制定了铁路中长期规划以及“十一五”铁路建设发展规划。根据国务院批准的《综合交通网中长期发展规划》，2020年我国铁路网营业里程将达到12万公里以上，建设客运专线1.6万公里以上。铝合金用于车辆车体具有可轻量化、耐腐蚀性能良好、可焊性好、表面美观、维护成本低等诸多优点，铝合金车辆目前已成为国际上轨道车辆最主要的车型。而现有技术中高速列车用铝合金材料的性能较差，难以在恶劣环境维持正常工作状态，因此，本专利技术提供一种性能优异的高速列车用铝合金材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速列车用铝合金材料，具有优异的机械性能，具有高强度、高服役性能稳定性和高安全可靠性，适应于高寒、高温、极高温差、高湿、海洋性盐雾、工业大气等环境气候条件恶劣的区域。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：4～5％的Zn，1～2％的Mg，0.3～0.4的Si，0.36～0.4％的Fe，0.2～0.7％的Mn，0.06～0.3％的Cr，0.08～0.2％的Zr，0.01～0.2％的Ti，0.001～0.2％的Cu，0～0.02％的Ni，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4.3～4.5％的Zn，1～2％的Mg，0.3～0.35的Si，0.36～0.4％的Fe，0.2～0.7％的Mn，0.06～0.3％的Cr，0.08～0.2％的Zr，0.01～0.06％的Ti，0.1～0.2％的Cu，0～0.02％的Ni，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4.4％的Zn，1.7％的Mg，0.35的Si，0.3％的Fe，0.26％的Mn，0.06～0.3％的Cr，0.08％的Zr，0.03％的Ti，0.1％的Cu，0～0.02％的Ni，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4～5％的Zn，1～1.8％的Mg，0.3～0.4的Si，0.4％的Fe，0.2～0.7％的Mn，0.06～0.2％的Cr，0.08～0.2％的Zr，0.01～0.0.6％的Ti，0.1％的Cu，0～0.02％的Ni，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4～5％的Zn，1～1.8％的Mg，0.3～0.4的Si，0.4％的Fe，0.2～0.7％的Mn，0.06～0.2％的Cr，0.08～0.2％的Zr，0.01～0.0.6％的Ti，0.1％的Cu，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4.4％的Zn，1.7％的Mg，0.35的Si，0.3％的Fe，0.26％的Mn，0.06～0.3％的Cr，0.08％的Zr，0.03％的Ti，0.1％的Cu，0.01～0.02％的Ni，余量为铝。进一步地，由以下组分以质量百分比计组成：4～5％的Zn，1～1.8％的Mg，0.3～0.4的Si，0.4％的Fe，0.2～0.7％的Mn，0.06～0.2％的Cr，0.08～0.2％的Zr，0.01～0.0.6％的Ti，0.1％的Cu，0.01～0.02％的Ni，余量为铝。上述高速列车用铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：将原料熔融，然后经铸造、挤压、热处理，得到高速列车用铝合金材料。本专利技术的有益效果是：本专利技术在化学成分设计创新，添加Fe、Cu、Cr、Zn、Mn、Zr微合金元素，使制得的铝合金材料A7N01S-T5极限强度σb≥325MPa，A7N01S-T5屈服强度σs≥245MPa，延伸率δ≥10％，疲劳强度≥120MPa(R＝0)，腐蚀性能敏感指数ISSRT<5％，对推动高速列车的应用发展具有重要意义。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例1一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：93％的Al，4％的Zn，1.5％的Mg，0.4的Si，0.36％的Fe，0.2％的Mn，0.06％的Cr，0.08％的Zr，0.2％的Ti，0.2％的Cu。实施例2一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：93.2％的Al，4.2％的Zn，1.14％的Mg，0.35的Si，0.4％的Fe，0.2％的Mn，0.3％的Cr，0.08％的Zr，0.01％的Ti，0.1％的Cu，0.02％的Ni。实施例3一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：93.1％的Al，4.1％的Zn，1.62％的Mg，0.35的Si，0.3％的Fe，0.26％的Mn，0.06％的Cr，0.08％的Zr，0.03％的Ti，0.1％的Cu。实施例4一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：4％的Zn，1％的Mg，0.3的Si，0.4％的Fe，0.26％的Mn，0.2％的Cr，0.2％的Zr，0.06％的Ti，0.1％的Cu，0～0.02％的Ni，余量为铝。实施例5一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：4.4％的Zn，1.7％的Mg，0.35的Si，0.3％的Fe，0.26％的Mn，0.08％的Cr，0.08％的Zr，0.03％的Ti，0.1％的Cu，0.01～0.02％的Ni，余量为铝。实施例6一种高速列车用铝合金材料，由以下组分以质量百分比计组成：4.5％的Zn，16％的Mg，0.36的Si，0.4％的Fe，0.28％的Mn，0.08％的Cr，0.09％的Zr，0.03％的Ti，0.1％的Cu，为0.01～0.02％的Ni，余量为铝。将实施例1～6中原料组分按包括以下步骤的方法制备：将原料熔融，然后经铸造、挤压、热处理，得到高速列车用铝合金材料。将实施例1～6得到的铝合金材料做性能检测，检测结果如表1：表1实施例1～6铝合金材料的性能表以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当理解本专利技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高速列车用铝合金材料，其特征在于，由以下组分以质量百分比计组成： 4~5%的Zn，1~2%的Mg，0.3~0.4的Si，0.36~0.4%的Fe，0.2~0.7%的Mn，0.06~0.3%的Cr ，0.08~0.2%的Zr，0.01~0.2%的Ti，0.001~0.2%的Cu，0~0.02%的Ni，余量为铝。
【技术特征摘要】
1.一种高速列车用铝合金材料，其特征在于，由以下组分以质量百分比计组成：4~5%的Zn，1~2%的Mg，0.3~0.4的Si，0.36~0.4%的Fe，0.2~0.7%的Mn，0.06~0.3%的Cr，0.08~0.2%的Zr，0.01~0.2%的Ti，0.001~0.2%的Cu，0~0.02%的Ni，余量为铝。2.根据权利要求1所述的一种高速列车用铝合金材料，其特征在于，由以下组分以质量百分比计组成：4.3~4.5%的Zn，1~2%的Mg，0.3~0.35的Si，0.36~0.4%的Fe，0.2~0.7%的Mn，0.06~0.3%的Cr，0.08~0.2%的Zr，0.01~0.06%的Ti，0.1~0.2%的Cu，0~0.02%的Ni，余量为铝。3.根据权利要求1所述的一种高速列车用铝合金材料，其特征在于，由以下组分以质量百分比计组成：4.4%的Zn，1.7%的Mg，0.35的Si，0.3%的Fe，0.26%的Mn，0.06~0.3%的Cr，0.08%的Zr，0.03%的Ti，0.1%的Cu，0~0.02%的Ni，余量为铝。4.根据权利要求1所述的一种高速列车用铝合金材料，其特征在于，由以下组分以质量百分比计组成：4~5%的Zn，1~1.8%的Mg，0.3~0.4的Si，0.4%的Fe，0.2~0.7%的Mn，0.06~0.2%的Cr，0.08~...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖健，肖前荣，
申请(专利权)人：成都阳光铝制品有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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