[发明专利]一种高强耐磨耐蚀铝合金型材及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种高强耐磨耐蚀铝合金型材及其制备方法，属于铝合金材料领域。

背景技术

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，易于加工，可制成各种型材，具有优良的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。铝合金型材广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造、建筑装修、化学工业等，是一种重要的有色金属结构材料。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，不仅要求铝合金具有较高的强度，而且对铝合金的耐磨性、耐腐蚀性的要求也日益提高，因此，急需开发一种高强耐磨耐蚀铝合金型材，以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强耐磨耐蚀铝合金型材及其制备方法，该铝合金型材不仅具有较高的强度，还具有优异的耐腐蚀性和耐磨性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种高强耐磨耐蚀铝合金型材，按质量百分数比该合金化学成分为：Si 0.4-0.8、Fe 0.25-0.45、Cu 1.2-1.8、Mn 0.35-0.55、Mg 2.4-3.2、Ni 0.5-1、Zr 0.3-0.6、Cr 0.2-0.4、Zn 0.15-0.25、Sb 0.1-0.2、La 0.03-0.05、Sm 0.02 -0.03、Eu 0.01-0.02，余量为Al。

    本发明高强耐磨耐蚀铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按配方配比计算称取炉料，取铝锭、镁锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达725-745℃时，依次加入铜锭、Al-10wt%Ni中间合金、Al-3wt%Cr中间合金、Al-1wt%Zn中间合金，搅拌均匀后继续升温至740-770℃，依次加入Al-6wt%Mn中间合金、Al-4wt%Zr中间合金、Al-1wt%Sb中间合金，炉料全部熔化后，搅拌20-30min，使成分均匀，调整温度至730-750℃，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1-2%，精炼25-35min后扒渣，静置15-25min，调整温度至720-740℃，加入其它剩余合金元素成分，搅拌15-20min后，取样分析、调整至合格，以气体流量为1.5-2.5L/min通70%N₂+30%CCl₂F₂ 混合气体除气精炼10-15min，扒渣，升温至735-755℃，保温静置15-20min后即可出炉浇注，浇注温度为685-705℃；

    （2）将步骤（1）得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至730-750℃，待其完全熔化后，搅拌15-20min后进行第二次取样分析，然后调整温度至715-735℃，以气体流量为1-2L/min通80%Ar+20%Cl₂混合气体除气精炼10-15min，扒渣后静置20-30min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为695-715℃；

    （3）将步骤（2）得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理：先在280-340℃下保温2-4h，再升温至450-480℃下保温10-15h，然后强风冷却至160-220℃，保温1-2h，再升温至380-420℃，保温5-10h，空冷至室温；

    （4）将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为475-495℃，挤压速率为16-22m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直, 拉伸变形量为1.5-2.5%；

    （5）将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理：先在60-80℃下保温5-10h，然后升温至120-140℃，保温10-15h，空冷至室温，最后在90-110℃下保温8-12h，出炉空冷至室温。

    所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成：硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8-14、碳酸钙16-22、木炭粉10-15。

本发明的有益效果：

本发明铝合金型材具有高的机械强度，耐磨性和耐蚀性能优异，焊接性能和加工性能好，可以广泛用于要求强度高、耐磨、耐蚀的重要结构材料，如汽车发动机活塞、连杆、缸套、气门等。

具体实施方式

    实施例