一种含硅防腐铝合金材料及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属冶炼技术领域，涉及一种含硅防腐铝合金材料及其处理工艺。
【背景技术】
[0002]铝合金是以铝为基体元素的合金组成，主要包括的合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，还包括镍、铁、钛、铬、锂等合金元素。铝合金的密度低，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，是在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中应用最广泛的一类有色金属材料，其使用量仅次于钢。
[0003]通常，屈服强度在500MPa以上的铝合金被称为超高强度铝合金，它们是以AL-Zn-Mg-Cu系和Al-Zn-Mg系为主的可热处理强化的铝合金。自上世纪中叶以来，为了提高Al-Zn-Mg系铝合金的力学性能，并解决高锌、高镁铝合金中严重存在的应力腐蚀问题，国外在该类销合金中添加Cu、Cr、Mn等元素，由此产生了一系列的新型AL-Zn-Mg-Cu超硬铝合金。它由于具有高的比强度和硬度、良好的热加工性、优良的焊接性能、高断裂韧度，以及高抗应力腐蚀能力等优点而广泛应用于航空航天领域，并成为这个领域中重要的材料之
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【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种含硅防腐铝合金材料及其处理工艺，本发明铝合金材料防腐性能强，质量轻，强度大，不易老化变形，使用寿命长。
[0005]为了解决以上技术问题，本发明提供一种含硅防腐铝合金材料，其化学成分的质量百分比为:
硅:8.32-8.38%，硼:1.51-1.53%，镁:2.07-2.09%，钪:0.85-0.95%，钛:4.55-4.57%，铬:3.31-3.35%，钴:1.12-1.14%，锌:2.56-2.60%，镓:0.58-0.64%，砸:0.91-0.93%，锶:
1.84-1.88%，银:2.73-2.75%，锡:6.22-6.24%，铯:0.098-0.102%，复合稀土:4.85-4.89%，其余为铝及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:3-5%,铕:4-8%,钆:11-13%,铽:1-3%,钕:15-17%，镨:8-14%, III:23-25%, |φ: 13-17%，其余为铒。
[0006]本发明进一步限定的技术方案是:
本发明提供一种含硅防腐铝合金材料，其化学成分的质量百分比为:
硅:8.32%，硼:1.51%，镁:2.07%，钪:0.85%，钛:4.55%，铬:3.31%，钴:1.12%，锌:
2.56%，镓:0.58%，砸:0.91%，锶:1.84%，银:2.73%，锡:6.22%，铯:0.098%，复合稀土:4.85%，其余为铝及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:3%，铕:4%，钆:11%，铽:1%，钕:15%，镨:8%，镧:23%，铈:13%，其余为铒。
[0007]本发明提供一种含硅防腐铝合金材料，其化学成分的质量百分比为: 硅:8.38%，硼:1.53%，镁:2.09%，钪:0.95%，钛:4.57%,铬:3.35%，钴:1.14%，锌:2.60%，镓:0.64%，砸:0.93%，锶:1.88%，银:2.75%，锡:6.24%，铯:0.102%，复合稀土:4.89%，其余为销及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:5%，铕:8%，钆:13%，铽:3%，钕:17%，镨:14%，镧:25%，铈:17%，其余为铒。
[0008]本发明提供一种含娃防腐销合金材料，其化学成分的质量百分比为:
硅:8.35%，硼:1.52%，镁:2.08%，钪:0.90%，钛:4.56%，铬:3.33%，钴:1.13%，锌:2.58%，镓:0.61%，砸:0.92%，锶:1.86%，银:2.74%，锡:6.23%，铯:0.10%，复合稀土:4.87%，其余为铝及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:4%，铕:6%，钆:12%，铽:2%，钕:16%，镨:11%，镧:24%,铈:15%，其余为铒。
[0009]本发明中硅元素达8.35%时，能增加金属的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等，冶炼中的脱氧剂能增加金属的过热和脱碳敏感性，同时提高合金的耐强酸强碱能力，防腐性能大大增强，从而减缓合金的老化速度，延长其使用寿命。
[0010]进一步的，
本发明还提供一种含硅防腐铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤:
步骤(I):按照配比率精确计算，将纯铝锭加入锅炉中进行熔炼，融化温度为734-736°C，按照配比加入硅、硼、镓、砸、锶、银元素，保持17-19min，然后将炉温保持在688-698°C，按照配比加入镁、钪、钛、铬、钴、锌、锡、铯元素保温22-24min ；
步骤(2):由LF炉进行精炼，将炉温控制在680-700°C，时间保持在20_30min，全程吹氩气搅拌，控制氩气流量为25-26L/min，氩气压力为0.44-0.46MPa ；
步骤(3):拨开浮渣，按照配比加入复合稀土，温度为640-660°C，保温14-16min，全程吹氮气搅拌，控制氩气流量为12-14L/min，氩气压力为0.15-0.17MPa ；
步骤(4):在535-537°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在232_234°C，保温时间为9-llh，最后空冷至室温，清洗表面，检验尺寸。
[0011]本发明的有益效果是:
本发明铝合金中添加了:硅，能增加金属的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等，冶炼中的脱氧剂能增加金属的过热和脱碳敏感性；铬，能增加金属的机械性能和耐磨性，可增大金属的淬火度和淬火后的变形能力，同时又可增加金属的硬度、弹性、抗磁力和抗强力，增加金属的耐蚀性和耐热性等；钛，可防止和减少金属中气泡的产生，提高金属的硬度、细化晶粒、降低金属的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性；钴，可以提高和改善金属的高温性能，增加其红硬性，提高金属的抗氧化性和耐蚀性能等；稀土，是很好的脱氧、脱硫剂，能消除或见减弱金属中许多有害元素的影响，改善金属的质量，改善金属的热加工性能，提高其塑性及韧性；硼，能成倍地增加淬火性，增加金属的硬度和抗张力，改善金属的焊接性能等。
[0012]本发明铝合金材料防腐性能强，质量轻，强度大，不易老化变形，使用寿命长。
【具体实施方式】
[0013]实施例1
本实施例提供一种含硅防腐铝合金材料，其化学成分的质量百分比为: 硅:8.32%，硼:1.51%，镁:2.07%，钪:0.85%，钛:4.55%,铬:3.31%，钴:1.12%，锌:2.56%，镓:0.58%，砸:0.91%，锶:1.84%，银:2.73%，锡:6.22%，铯:0.098%，复合稀土:4.85%，其余为铝及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:3%，铕:4%，钆:11%，铽:1%，钕:15%，镨:8%，镧:23%，铈:13%，其余为铒。
[0014]本实施例还提供一种含硅防腐铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤:
步骤(I):按照配比率精确计算，将纯铝锭加入锅炉中进行熔炼，融化温度为734°C，按照配比加入硅、硼、镓、砸、锶、银元素，保持19min，然后将炉温保持在688°C，按照配比加入镁、钪、钛、络、钴、锌、锡、铯元素保温24min ；
步骤(2):由LF炉进行精炼，将炉温控制在680°C，时间保持在30min，全程吹氩气搅拌，控制氩气流量为25L/min，氩气压力为0.44MPa ；
步骤(3):拨开浮渣，按照配比加入复合稀土，温度为640°C，保温16min，全程吹氮气搅拌，控制氩气流量为12L/min，氩气压力为0.15MPa ；
步骤(4):在535°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在232°C，保温时间为I lh，最后空冷至室温，清洗表面，检验尺寸。
[0015]实施例2
本实施例提供一种含硅防腐铝合金材料，其化学成分的质量百分比为:
硅:8.38%，硼:1.53%，镁:2.09%，钪:0.95%，钛:4.57%，铬:3.35%，钴:1.14%，锌:2.60%，镓:0.64%，砸:0.93%，锶:1.88%，银:2.75%，锡:6.24%，铯:0.102%，复合稀土:4.89%，其余为销及不可避免杂质；
复合稀土的化学成分的质量百分比为:钐:5%，铕:8%，钆:13%，铽:3%，钕:17%，镨:14%，镧:25%，铈:17%，其余为铒。
[0016]本实施例还提供一种含硅防腐铝合金材料的处理工艺，包括如下具体步骤:
步骤(I):按照配比率精确计算，将纯铝锭加入锅炉中进行熔炼，融化温度为736°C，按照配比加入硅、硼、镓、砸、锶、银元素，保持17min，然后将炉温保持在698°C，按照配比加入镁、钪、钛、络、钴、锌、锡、铯元素保温22min ；
步骤(2):由LF炉进行精炼，将炉温控制在700°C，时间保持在20min，全程吹氩气搅拌，控制氩气流量为26L/min，氩气压力为0.46MPa ；
步骤(3):拨开浮渣，按照配比加入复合稀土，温度为660°C，保温14min，全程吹氮气搅拌，控制氩气流量为14L/min，氩气压力为0.17