一种棒球棒用耐腐蚀铝合金及其制备方法与流程

本发明涉及铝合金，尤其涉及一种棒球棒用耐腐蚀铝合金及其制备方法。

背景技术：

1、早期的棒球棒是用各类木材制作的，这类木制的棒球棒在使用的舒适度、击球力及使用寿命方面等都存在一定的局限性。目前，棒球棒一般采用7001和7178这类的7系硬铝来制造，使得棒球棒有很髙的强度性能，而且其耐磨性也得到了很大程度的提髙，使用寿命得到了延长。但是利用7001、7178铝合金制备的棒球棒在耐腐蚀性、耐磨性、可加工性等方面均略显不足。因此亟需开发一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，对于铝合金棒球棒的广泛应用具有重要意义。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种棒球棒用耐腐蚀铝合金及其制备方法。

2、本发明提出的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，包括以下质量份的原料：铝合金锭50-70份、炭黑2-3份、改性粘土1-5份。

3、优选地，所述的铝合金锭包括以下质量百分比元素：co 0.8-2.2％、ni0.6-0.9％、nb0.5-0.8％、v0.3-0.6％、be0.05-0.08％、ti0.3-0.6％，余量为al。

4、优选地，所述的炭黑的粒径选自10-50nm、100-300nm、400-500nm中的一种或多种。

5、更优选地，所述的炭黑包括粒径为10-50nm炭黑、粒径为100-300nm炭黑、粒径为400-500nm炭黑的质量比为(1-3):2:2。

6、优选地，所述的改性粘土的制备方法，包括以下步骤：

7、将粘土、月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐、n-氧化十二烷基二甲胺、水加热至t1温度混合均匀得到混合物料，向混合物料中加入碳纳米管，加热至t2温度混合均匀后干燥得到改性粘土。

8、更优选地，所述的粘土、月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐、n-氧化十二烷基二甲胺、水的质量比为20：(1-3)：(2-4)：(20-40)。

9、更优选地，所述的t1温度为40-60℃，所述的t2温度为80-100℃。

10、更优选地，所述的干燥为在60-80℃条件下真空干燥。

11、本发明还提出一种棒球棒用耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：

12、s1、将炭黑、改性粘土混合均匀后，研磨、过筛得到混合粉料；

13、s2、将铝合金锭熔融后加入混合粉料混合均匀，加热保温，得到预制料；

14、s3、将预制料浇铸成型，冷却至室温得到预制体；

15、s4、将预制体进行均匀化处理、时效处理后得到一种棒球棒用耐腐蚀铝合金。

16、优选地，所述的s1中，过筛的目数为200-1000目。

17、优选地，所述的s2中，加热的温度为650-750℃；保温时间为0.5-1h。

18、优选地，所述的s3、s4中，冷却为风冷或水冷。

19、优选地，所述的s4中，均匀化处理包括：以2-3℃/min的升温速度升温至350-380℃保温3-4h，然后再以3-5℃/min升温速度升温至500-600℃保温3-4h，冷却至室温。

20、优选地，所述的s4中，时效处理包括：以2-3℃/min的升温速度升温至180-260℃保温2-4h，强风冷却至40℃以下。

21、本发明的有益效果在于：

22、本发明一种棒球棒用耐腐蚀铝合金包括铝合金锭、炭黑、改性粘土，协同作用提升铝合金的耐腐蚀性能以及机械强度。铝合金锭中包括co、ti、ni、nb、v、be、al元素，其中co元素在均匀化处理过程中均匀弥散析出，与be元素协同抑制晶粒粗化，提升铝合金的耐腐蚀性能；ni、nb、v与al形成强化相提升铝合金的强度，ti元素在铝合金中起到协同作用，提升铝合金的耐腐蚀性能以及机械强度。本发明中炭黑选用不同粒径的炭黑进行组合，不仅有利于在制备过程中的加工致密性，而且使得铝合金的耐腐蚀性有所提升。本发明中添加改性粘土，是通过对粘土进行改性，其中月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐、n-氧化十二烷基二甲胺的加入使得碳纳米管更好的与粘土进行混合，得到的改性粘土的加入铝合金中提升整体的耐磨性、可塑性、耐腐蚀性。本发明的制备方法是通过先将炭黑、改性粘土混合过筛后加入熔融的铝合金锭中，混合均匀后浇铸成型、均匀化处理、时效处理得到棒球棒用耐腐蚀铝合金，提升铝合金的可加工性，制备得到的铝合金具有优异的耐腐蚀以及耐磨性。

技术特征：

1.一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，包括以下质量份的原料：铝合金锭50-70份、炭黑2-3份、改性粘土1-5份。

2.根据权利要求1所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的铝合金锭包括以下质量百分比元素：co 0.8-2.2％、ni0.6-0.9％、nb0.5-0.8％、v0.3-0.6％、be0.05-0.08％、ti0.3-0.6％，余量为al。

3.根据权利要求1所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的改性粘土的制备方法，包括以下步骤：将粘土、月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐、n-氧化十二烷基二甲胺、水加热至t1温度混合均匀得到混合物料，向混合物料中加入碳纳米管，加热至t2温度混合均匀后干燥得到改性粘土。

4.根据权利要求3所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的粘土、月桂基羟乙基羟丙基咪唑啉磺酸盐、n-氧化十二烷基二甲胺、水的质量比为20：(1-3)：(2-4)：(20-40)。

5.根据权利要求3所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的t1温度为40-60℃，所述的t2温度为80-100℃。

6.根据权利要求3所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的干燥为在60-80℃条件下真空干燥。

7.根据权利要求1所述的一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，其特征在于，所述的炭黑的粒径选自10-50nm、100-300nm、400-500nm中的一种或多种；所述的炭黑包括粒径为10-50nm炭黑、粒径为100-300nm炭黑、粒径为400-500nm炭黑的质量比为(1-3):2:2。

8.一种由权利要求1-7任一项所述的棒球棒用耐腐蚀铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的s4中，均匀化处理包括：以2-3℃/min的升温速度升温至350-380℃保温3-4h，然后再以3-5℃/min升温速度升温至500-600℃保温3-4h，冷却至室温；时效处理包括：以2-3℃/min的升温速度升温至180-260℃保温2-4h，冷却至40℃以下。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的s1中，过筛的目数为200-1000目；所述的s2中，加热的温度为650-750℃；保温时间为0.5-1h；所述的s3、s4中，冷却为风冷或水冷。

技术总结
本发明提供一种棒球棒用耐腐蚀铝合金及其制备方法，涉及铝合金技术领域。一种棒球棒用耐腐蚀铝合金，包括以下质量份的原料：铝合金锭50‑70份、炭黑2‑3份、改性粘土1‑5份。所述的铝合金锭包括以下质量百分比元素：Co0.8‑2.2％、Ni0.6‑0.9％、Nb0.5‑0.8％、V0.3‑0.6％、Be0.05‑0.08％、Ti0.3‑0.6％，余量为Al。本发明提供的铝合金及其制备方法具有优良的加工性，制备得到的棒球棒用耐腐蚀铝合金具有优异的机械性能、耐腐蚀性、耐磨性。

技术研发人员：纪世娟,陈根才
受保护的技术使用者：天长市正牧铝业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13