一种高强度铝合金型材及其加工方法与流程

文档序号:15858535发布日期:2018-11-07 11:23阅读:855来源:国知局

本发明涉及一种高强度铝合金型材,特别是一种高强度铝合金型材及其加工方法。

背景技术

为满足汽车轻量化要求,符合节能环保、安全可靠的要求,各种轻量化材料得到了迅猛的发展。与汽车用钢材相比,铝合金材具有密度小、强度高、耐锈蚀等优点,能满足汽车轻量化的特殊要求,已成为汽车轻量化技术中替代钢材的主要材料。但由于晶体结构的限制,普通的铝合金材料成形性能较差,在成形过程中,极易造成裂纹、开裂、变形等缺陷,现有的对于汽车用的铝合金型材的加工方法,制得的铝合金型材的强度、硬度还不够优异,使用寿命有待延长,还无法完全满足汽车使用需求。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种高强度铝合金型材及其加工方法。本发明制得的铝合金型材,具有成型性能好、强度高、硬度大、使用寿命长的特点。

本发明的技术方案:一种高强度铝合金型材,它是包括以下重量配比的原料制成,zn:4.1~4.4份、cu:1.4~1.8份、mg:0.6~0.9份、mn:0.28~0.42份、si:0.5~1.5份、fe:0.7~1份、ni:0.12~0.26份,余量为al和不可避免的杂质。

上述的一种高强度铝合金型材的加工方法,包括以下步骤:

a、取上述的铝合金原料熔融,得a品;

b、按照a品量的0.4-0.6%加入粉末状的精炼剂,混匀,静置8-12min,得到精炼的合金液,为b品;

c、将b品浇筑到模具中,温度为400-500℃,得到铝合金铸锭,为c品;

d、将c品熔融,铸成铝合金圆棒,将c品在450-520℃下均匀加热,挤压成型后进行热处理,升温至220-280℃,保温1-1.5h,在340-410℃下退火处理2-4h,冷却至室温,得d品;

e、将d品放入电解槽内,向电解槽中添加电解液,电解,在d品的表面形成阳极氧化膜,得e品;

f、将e品浸入纯水中,震动,然后取出晾至表面干燥,在e品的表面涂覆有机硅密封胶,得f品;

g、将f品置于氮气的保护氛围下采用合金涂料进行喷涂,得铝合金型材。

前述的加工方法中,所述步骤b中的精炼剂,包括以下重量配比的原料制成:氯化钾20~30份、氯化钠30~50份、氟化钙10~20份、氟硅酸钠30~60份。

前述的加工方法中,所述步骤d中,电解液包括以下重量配比的原料制成,质量浓度为98%的h2so4150-180g/l、有机酸5-15g/l,所述有机酸包括硼酸、乳酸或者醋酸的任意组合。

前述的加工方法中,所述步骤g中的合金涂料包括以下重量配比的原料制成:锌粉50-60份、镍粉10-20份、碳化硅粉5-10份。

前述的加工方法中,所述步骤g为,将f品置于氮气的保护氛围下采用合金涂料进行喷涂,喷涂厚度为0.4-0.6mm,然后放入200-400℃的高温炉中加热30-60min,再空冷至室温,得铝合金型材。

与现有技术相比,通过优化铝合金基体配方,使得铝合金基体具有良好的强度、硬度和热稳定性,同时优化加工工艺,改善成型性能,减少成型的废品率,提高产品质量和合格率;通过在合金液中添加精炼剂,有效去除合金液中的夹渣,降低含氢量和气体,起到对合金液的净化效果,提高铝合金型材成型的致密度,利用含有有机酸的电解液进行电解氧化,形成高硬度和高耐磨性的阳极氧化膜,耐腐蚀性能好,再通过涂覆有机硅密封胶,利用有机硅密封胶固化时的吸水性能,将微孔抽成真空,具有一定的隔音效果,并利用有机硅密封胶的弹性和微孔结构相结合,起到缓冲减震的效果;然后在有机硅密封胶的表面喷涂合金粉末,一方面保护了有机硅密封胶,另一方面提高铝合金型材的耐磨、耐腐蚀性和强度,延长铝合金型材的使用寿命。本发明制得的铝合金型材,具有成型性能好、强度高、硬度大、使用寿命长的特点,还具有一定的缓冲减震性能,使用性能好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。

一种高强度铝合金型材,它是包括以下重量配比的原料制成,zn:4.1~4.4份、cu:1.4~1.8份、mg:0.6~0.9份、mn:0.28~0.42份、si:0.5~1.5份、fe:0.7~1份、ni:0.12~0.26份,余量为al和不可避免的杂质。

上述的一种高强度铝合金型材的加工方法,包括以下步骤:

a、取上述的铝合金原料熔融,得a品;

b、按照a品量的0.4-0.6%加入粉末状的精炼剂,所述精炼剂,包括以下重量配比的原料制成:氯化钾20~30份、氯化钠30~50份、氟化钙10~20份、氟硅酸钠30~60份;混匀,静置8-12min,得到精炼的合金液,为b品;

c、将b品浇筑到模具中,温度为400-500℃,得到铝合金铸锭,为c品;

d、将c品熔融,铸成铝合金圆棒,将c品在450-520℃下均匀加热,挤压成型后进行热处理,升温至220-280℃,保温1-1.5h,在340-410℃下退火处理2-4h,冷却至室温,得d品;

e、将d品放入电解槽内,向电解槽中添加电解液,电解液包括以下重量配比的原料制成,质量浓度为98%的h2so4150-180g/l、有机酸5-15g/l,所述有机酸包括硼酸、乳酸或者醋酸的任意组合;电解,在d品的表面形成阳极氧化膜,得e品;

f、将e品浸入纯水中,震动,然后取出晾至表面干燥,在e品的表面涂覆有机硅密封胶,得f品;

g、将f品置于氮气的保护氛围下采用合金涂料进行喷涂,合金涂料包括以下重量配比的原料制成:锌粉50-60份、镍粉10-20份、碳化硅粉5-10份,喷涂厚度为0.4-0.6mm,然后放入200-400℃的高温炉中加热30-60min,再空冷至室温,得铝合金型材。

实施例2。

一种高强度铝合金型材,它是包括以下重量配比的原料制成,zn:4.2份、cu:1.4份、mg:0.6份、mn:0.30份、si:1.5份、fe:0.7份、ni:0.21份,余量为al和不可避免的杂质。

上述的一种高强度铝合金型材的加工方法,包括以下步骤:

a、取上述的铝合金原料熔融,得a品;

b、按照a品量的0.52%加入粉末状的精炼剂,所述精炼剂,包括以下重量配比的原料制成:氯化钾20份、氯化钠30份、氟化钙10份、氟硅酸钠30份;混匀,静置10min,得到精炼的合金液,为b品;

c、将b品浇筑到模具中,温度为450℃,得到铝合金铸锭,为c品;

d、将c品熔融,铸成铝合金圆棒,将c品在450℃下均匀加热,挤压成型后进行热处理,升温至220℃,保温1h,在340℃下退火处理3h,冷却至室温,得d品;

e、将d品放入电解槽内,向电解槽中添加电解液,电解液包括以下重量配比的原料制成,质量浓度为98%的h2so4150g/l、有机酸6g/l,所述有机酸包括硼酸、乳酸或者醋酸的任意组合,任意一种或者两种或者三种组合,电解,在d品的表面形成阳极氧化膜,得e品;

f、将e品浸入纯水中,震动,然后取出晾至表面干燥,在e品的表面涂覆有机硅密封胶,得f品;

g、将f品置于氮气的保护氛围下采用合金涂料进行喷涂,合金涂料包括以下重量配比的原料制成:锌粉50-60份、镍粉10-20份、碳化硅粉5-10份,喷涂厚度为0.4-0.6mm,然后放入200-400℃的高温炉中加热30-60min,再空冷至室温,得铝合金型材。

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