[发明专利]一种用于制造高强度门窗的铝合金材质

说明书

本发明涉及铝合金门窗制造技术领域，公开了一种用于制造高强度门窗的铝合金材质，对合金主成分进行重新设计和调整，并添加改性剂，确保制备得到的铝合金具有更高的力学性能和化学性能，在选择合金元素提高铝合金强度的同时，规避了添加元素对于合金塑性、加工性能、耐腐蚀性能的不利作用，导入多元混合气体进行合金熔炼，使各金属相之间的相转变控制在预期的效果内，淬火过程中很好的解决挤压工艺与淬火工艺复合化问题，最终制备得到的铝合金材质在加工门窗上展现了极好的结构力学性能和化学耐受性。

技术领域

本发明属于铝合金门窗制造技术领域，具体涉及一种用于制造高强度门窗的铝合金材质。

背景技术

铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为国家机密。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶、铝合金及化学工业中已大量应用。

根据各种不同的用途， 要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，生产出满足各种性能和用途的铝加工产品。铝加工产品应用广泛，建筑、汽车、高铁、飞机、电子等均用到铝材品种，市场存在很大需求。铝合金门窗加工中，主要对于铝合金的力学强度以及化学性能有极高的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用于制造高强度门窗的铝合金材质，具有极好的结构力学性能和化学耐受性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于制造高强度门窗的铝合金材质，铝合金各元素成分所占质量百分比为：铜占1.2-1.3%、锌占0.75-0.80%、镁占0.55-0.60%、锰占0.4-0.6%、硅占0.4-0.5%、镍占0.35-0.40%、铁占0.25-0.28%、锡占0.15-0.18%、铬占0.10-0.12%、复合改性剂占0.06-0.08%、剩余为纯铝和不可避免的杂质，其精炼铸造工艺包括以下步骤：

（1）将纯铝熔化后，温度调整至700-720℃，依次加入镁、锌、铜，待镁、锌、铜全部熔化后，加入复合改性剂，熔炼温度升高至720-750℃范围，加入剩余成分，并通入多元混合气体进行精炼，通气时间为20-30分钟，流量控制在1.6-1.8立方米/分钟，压力控制在0.15-0.16atm范围，精炼中使用电磁搅拌器进行均匀化搅拌；

（2）精炼除气后，静置5-10分钟进行除渣铸造，铝合金的出炉温度控制在740-760℃范围，控制铸造速度在100-110毫米/分钟范围，水压控制在0.22-0.24个大气压之间，使用的冷却水进水口温度在18-20℃之间，出水口温度在40-42℃之间；

（3）淬火过程中进行加热挤压塑型，加热温度为530-560℃，保温3-5小时，在200-210MPa下进行挤压，挤压速度控制在12-15米/分钟，挤压后降温至450-480℃，保温1-2小时，在230-240℃下进行时效处理。

作为对上述方案的进一步描述，所述复合改性剂各成分所占质量百分比为：铼占55-60%、锶占15-20%、锆占10-15%、剩余为钇。

作为对上述方案的进一步描述，所述多元混合气体按照体积百分比计含有以下成分：氮气占70-75%、氩气占5-8%、一氧化碳占3-5%、剩余为氯气。

作为对上述方案的进一步描述，时效处理时间为2.0-2.5小时。