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我国正在大力发展高速列车,车辆轻量化是高速列车的关键技术之一。为实现中国铁路技术装备现代化以及对关键技术及关键零部件的引进、消化吸收、再创新,本文以高速列车轴箱体用高强度铝合金为研究背景,开展应用于我国铁道车辆关键零部件的高强度铸造铝合金的研究。传统铸造铝合金的强度和韧性难以满足列车关键零部件的使用要求,特别是传统的铸造方法,由于成型质量和铸造缺陷等问题,也难以满足铁道车辆关键零部件对成型质量要求。本文在了解不同元素对合金性能影响的基础上,配制了一种高强度铸造Al-Mg-Zn铝合金,研究了制备技术并重点开展了合金细化变质的相关研究,测试了合金的力学性能和铸造性能,观察了合金的微观组织。研究结果表明:该合金以镁、锌为主要合金化元素,以铍、铜、锰、钛、锆为微量元素,充分发挥各元素的作用,实现较好的复合多元合金化效果;通过采用真空调压铸造成型方法,合理改进浇铸系统,配合真空搅拌除气措施,使铸件在真空下充型,压力下凝固,减少气孔,提高了致密度。该合金的流动性较好,热裂倾向小,热处理后抗拉强度可达453MPa,延伸率为14%。研究发现:采用Al-Ti对所设计的合金进行细化变质处理时,在熔体静置或冷却过程中易形成Ti的偏析(密度偏析),采用Al-Ti-C作为细化变质剂时Ti偏析不明显;合金以Al-Ti-C作为细化变质剂时,加入量为0.2%时合金具有最佳的综合力学性能;不同加钛方式对设计合金细化效果有着显著的影响:相同加入量时,Al-Ti-C对合金的细化效果优于Al-Ti,以Al-Ti-C作为细化变质剂的合金力学性能优于以Al-Ti为细化变质剂的合金,两者铸造性能相当;相同制备工艺下,增加含Ti量后,合金中没有新的相生成、合金中Ti元素偏聚严重,造成合金力学性能和铸造性能严重下降。本文所开发的Al-Mg-Zn高强度铸造铝合金及有关的制备技术,对我国高速列车关键零部件的材料更新具有重要的工程应用参考价值。