一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料的制作方法

文档序号:11540420阅读:184来源:国知局
本发明涉及金属材料
技术领域
,具体涉及一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。
背景技术
:空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括pm2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度的家电产品,主要分为家用、商用、工业、楼宇。空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网、外罩材料等系统组成,其工作原理为:机器内的马达和风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物清除或吸附,将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。空气净化器外罩材料一般选用塑料或者铝合金材料,其中铝合金材料不易粘付灰尘、清洗方便得到了大量的应用。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。由于空气净化器的特殊用途,对外壳材料的耐腐蚀、耐老化、机械强度等都有较高的要求,在现有复杂铝合金中,合金元素多、相多,即使在平衡状态下也是完全固溶的合金,往往出现共晶体、耐腐蚀性不高且耗能较大。技术实现要素:针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,该外罩材料强度高、耐腐蚀性好、质量轻、不易老化变形、不易变色、耐磨损,同时本发明提供的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料的制备方法其材料成本较低、原料易得、工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案:本发明提供了一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下重量份的原料:硅1.25-1.29份、锌1.76-1.78份、镁1.42-1.46份、锗0.56-0.58份、铬0.14-0.16份、铁0.66-0.68份、钛3.58-3.78份、镍1.06-1.08份、锑0.87-0.89份、稀土混合物3.87-3.97份、铝45-50份。优选地,所述空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料包括以下重量份的原料:硅1.27份、锌1.77份、镁1.44份、铜0.57份、铬0.15份、铁0.67份、钛3.68份、镍1.07份、锑0.88份、稀土混合物3.92份、铝47.5份。优选地,所述稀土混合物为按重量份数镧4-6份、铈22-28份、镨8-12份、钆7-9份、钐3-5份、铕15-17份的混合物。优选地,所述稀土混合物为按重量份数镧5份、铈25份、镨10份、钆8份、钐4份、铕16份的混合物。本发明还提供了一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将铝锭加入锅炉中熔炼,熔炼温度为:720-726℃,熔炼时间为26-28min,加入硅、铬、锑、钛、锌、稀土混合物,然后将温度将至665-668℃,加入镁、锰、镍、锗、元素,保温15-18min,将得到的铝液经过lf炉精炼,将炉温控制在680-688℃,时间保持22-25min,全程吹氩气搅拌,控制氩气流量为15-20l/min,氩气压力为0.4-0.6mpa,静置15-25min后扒渣,浇筑得到铸锭;步骤二,将步骤一制得的铸锭送入快速变温箱中以2-2.5℃/min升温至290-310℃,保温1-3小时,再以0.5-1.5℃/min升温至515-525℃,保温5-7小时;强风风冷至145-155℃后以1.5-2℃/min升温至440-450℃,保温4-6小时,再以0.5-1.5℃/min降温至220-240℃,保温1-3小时,放入0-2℃的冰盐水中冷却至40℃以下,取出后以1-1.5℃/min升温至440-450℃,保温8-10小时,自然冷却至室温得到均匀化处理的铸锭;步骤三,将步骤二制得的均匀化处理的铸锭加热至475-485℃,在利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度460-470℃,挤压筒预热温度为480-490℃,挤压速率为24-26m/min,挤压结束后进行拉伸矫直得到发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。优选地,所述步骤一为:将铝锭加入锅炉中熔炼,熔炼温度为:723℃,熔炼时间为27min,加入硅、铬、锑、钛、锌、稀土混合物,然后将温度将至666℃,加入镁、锰、镍、锗、元素,保温17min,将得到的铝液经过lf炉精炼,将炉温控制在684℃,时间保持24min,全程吹氩气搅拌,控制氩气流量为17l/min,氩气压力为0.5mpa,静置20min后扒渣,浇筑得到铸锭优选地,所述步骤二为:将步骤一制得的铸锭送入快速变温箱中以2.4℃/min升温至300℃,保温2小时,再以1℃/min升温至520℃,保温6小时;强风风冷至150℃后以1.8℃/min升温至445℃,保温5小时,再以1℃/min降温至230℃,保温2小时,放入1℃的冰盐水中冷却至40℃以下,取出后以1.3℃/min升温至445℃,保温9小时,自然冷却至室温得到均匀化处理的铸锭。优选地,所述步骤三为:将步骤二制得的均匀化处理的铸锭加热至480℃,在利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度465℃,挤压筒预热温度为485℃,挤压速率为25m/min,挤压结束后进行拉伸矫直得到发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料添加了钛元素,其强脱氧性,能使合金内部组织致密,细化晶粒力,降低时效敏感性和冷脆性,改善焊接性能;添加的硅元素作为还原剂和脱氧剂,能显著提高金属的弹性极限,屈服点和抗拉强度,和铬结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用。(2)本发明的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料添加的稀土元素混合物稀土,可以改变金属中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了金属的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能,提高耐磨性。(3)本发明的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料添加的镍,能提高金属的强度,而又保持良好的塑性和韧性,对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;添加的锗能显著提高强度、硬度和耐磨性,同时又能提高金属的抗氧化性和耐腐蚀性。(4)本发明的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料通过优化合金组成及配比,同时控制合金中微量元素的含量,使本发铝合金的耐腐蚀性能优异,高温力学性能好,综合性能满足要求。(5)本发明的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料其材料成本较低、原料易得、工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下重量份的原料:硅1.25份、锌1.76份、镁1.42份、锗0.56份、铬0.14份、铁0.66份、钛3.58份、镍1.06份、锑0.87份、稀土混合物3.87份、铝45份。本实施例中稀土混合物为按重量份数镧4份、铈22份、镨8份、钆7份、钐3份、铕15份的混合物。本实施例的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下步骤:步骤一,将铝锭加入锅炉中熔炼,熔炼温度为:720℃,熔炼时间为26min,加入硅、铬、锑、钛、锌、稀土混合物,然后将温度将至665℃,加入镁、锰、镍、锗、元素,保温15min,将得到的铝液经过lf炉精炼,将炉温控制在680℃,时间保持22min,全程吹氩气搅拌,控制氩气流量为15l/min,氩气压力为0.4mpa,静置15min后扒渣,浇筑得到铸锭;步骤二,将步骤一制得的铸锭送入快速变温箱中以2℃/min升温至290℃,保温1小时,再以0.5℃/min升温至515℃,保温5小时;强风风冷至145℃后以1.5℃/min升温至440℃,保温4小时,再以0.5℃/min降温至220℃,保温1小时,放入0℃的冰盐水中冷却至40℃以下,取出后以1℃/min升温至440℃,保温8小时,自然冷却至室温得到均匀化处理的铸锭;步骤三,将步骤二制得的均匀化处理的铸锭加热至475℃,在利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度460℃,挤压筒预热温度为480℃,挤压速率为24m/min,挤压结束后进行拉伸矫直得到发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。实施例2.本实施例的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下重量份的原料:硅1.29份、锌1.78份、镁1.46份、锗0.58份、铬0.16份、铁0.68份、钛3.78份、镍1.08份、锑0.89份、稀土混合物.97份、铝50份。本实施例中稀土混合物为按重量份数镧6份、铈28份、镨12份、钆9份、钐5份、铕17份的混合物。本实施例的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下步骤:步骤一,将铝锭加入锅炉中熔炼,熔炼温度为:726℃,熔炼时间为28min,加入硅、铬、锑、钛、锌、稀土混合物,然后将温度将至668℃,加入镁、锰、镍、锗、元素,保温18min,将得到的铝液经过lf炉精炼,将炉温控制在688℃,时间保持25min,全程吹氩气搅拌,控制氩气流量为20l/min,氩气压力为0.6mpa,静置25min后扒渣,浇筑得到铸锭;步骤二,将步骤一制得的铸锭送入快速变温箱中以2.5℃/min升温至310℃,保温3小时,再以1.5℃/min升温至525℃,保温7小时;强风风冷至155℃后以2℃/min升温至450℃,保温6小时,再以1.5℃/min降温至240℃,保温3小时,放入2℃的冰盐水中冷却至40℃以下,取出后以1.5℃/min升温至450℃,保温10小时,自然冷却至室温得到均匀化处理的铸锭;步骤三,将步骤二制得的均匀化处理的铸锭加热至485℃,在利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度470℃,挤压筒预热温度为490℃,挤压速率为26m/min,挤压结束后进行拉伸矫直得到发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。实施例3.本实施例的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下重量份的原料:硅1.27份、锌1.77份、镁1.44份、铜0.57份、铬0.15份、铁0.67份、钛3.68份、镍1.07份、锑0.88份、稀土混合物3.92份、铝47.5份。本实施例中稀土混合物为按重量份数镧5份、铈25份、镨10份、钆8份、钐4份、铕16份的混合物。本实施例的一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料,包括以下步骤:步骤一,将铝锭加入锅炉中熔炼,熔炼温度为:723℃,熔炼时间为27min,加入硅、铬、锑、钛、锌、稀土混合物,然后将温度将至666℃,加入镁、锰、镍、锗、元素,保温17min,将得到的铝液经过lf炉精炼,将炉温控制在684℃,时间保持24min,全程吹氩气搅拌,控制氩气流量为17l/min,氩气压力为0.5mpa,静置20min后扒渣,浇筑得到铸锭;步骤二,将步骤一制得的铸锭送入快速变温箱中以2.4℃/min升温至300℃,保温2小时,再以1℃/min升温至520℃,保温6小时;强风风冷至150℃后以1.8℃/min升温至445℃,保温5小时,再以1℃/min降温至230℃,保温2小时,放入1℃的冰盐水中冷却至40℃以下,取出后以1.3℃/min升温至445℃,保温9小时,自然冷却至室温得到均匀化处理的铸锭;步骤三,将步骤二制得的均匀化处理的铸锭加热至480℃,在利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型,模具预热温度465℃,挤压筒预热温度为485℃,挤压速率为25m/min,挤压结束后进行拉伸矫直得到发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料。以上各实施例制备的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料的性能测试结果如下:拉伸强度mpa弯曲强度mpa延伸率(%)实施例11647910实施例21687811实施例31677812对比例108545本发明的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料强度高、耐腐蚀性好、质量轻、不易老化变形、不易变色、耐磨损,同时本发明提供的空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料的制备方法其材料成本较低、原料易得、工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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