一种耐候型铝合金材料的制作方法

[0001]
本发明涉及金属材料制备技术领域，尤其涉及一种耐候型铝合金材料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料，它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成，复合材料可以分为三类：聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。金属基复合材料基体主要是铝、镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点，质量轻、密度小、可塑性好，铝基复合技术容易掌握、易于加工等。此外，铝合金材料比强度和比刚度高，高温性能好，更耐疲劳和耐磨，阻尼性能好，热膨胀系数低。同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物理性能，以满足产品的需要。因此，铝合金材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。
[0003]
由于铝合金型材强度大，不易生锈，跟普通钢材相比，重量较轻，更加有利于建筑工程的施工建设，已得到了广泛的应用。目前门窗中使用最广泛的就是推拉窗，基于铝合金型材质量轻、美观经济的优点，目前推拉窗主要是采用铝合金型材制作。铝合金门窗作为建筑物的一部分，其应该具有同建筑物具有相等的使用年限，而现有的铝合金型材由于工艺的缺陷以及其所处恶劣环境的影响，导致耐蚀性能很难达到建筑物的使用寿命。
[0004]
综上所述，本领域缺乏一种能解决上述技术问题的耐候型铝合金材料及其制备方法。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种耐候型铝合金材料及其制备方法。
[0006]
为实现上述目的，本发明提供了一种耐候型铝合金材料，所述铝合金材料由如下重量份的原料在制备而成：铝95～100份、铬0.5～0.7份、碳化钨1～1.4份、硅10～14份、镁0.5～1.0份、铁0.8～1.2份、铜1.5～2份、锰1.5～1.8份、锆0.1～0.5份、镧0.04～0.06份、铈0.08～0.14份、钛酸钾晶须12～14份。
[0007]
优选地，所述钛酸钾晶须包括四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须中的其中一种或两种以上的组合。
[0008]
优选地，所述钛酸钾晶须为六钛酸钾晶须与八钛酸钾晶须的组合。
[0009]
在其中一个实施例中，所述铝合金材料由如下重量份的原料在制备而成：铝95份、铬0.5份、碳化钨1份、硅10份、镁0.5份、铁0.8份、铜1份、锰1.5份、锆0.1份、镧0.04份、铈0.08份、六钛酸钾晶须2份、八钛酸钾晶须10份。
[0010]
在其中一个实施例中，所述铝合金材料由如下重量份的原料在制备而成：铝98份、铬0.6份、碳化钨1.2份、硅12份、镁0.8份、铁1.0份、铜1.5份、锰1.8份、锆0.3份、镧0.05份、铈0.12份、六钛酸钾晶须4份、八钛酸钾晶须12份。
[0011]
在其中一个实施例中，所述铝合金材料由如下重量份的原料在制备而成：铝98份、
铬0.6份、碳化钨1.2份、硅12份、镁0.8份、铁1.0份、铜1.5份、锰1.8份、锆0.3份、镧0.05份、铈0.12份、六钛酸钾晶须4份、八钛酸钾晶须12份。
[0012]
本发明还提供一种耐候型铝合金材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0013]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到750～800℃，保温2～3h；接着在600～650℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温15～25min，得到浇注溶体；
[0014]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于350～450℃保温14～16h，放入50～60℃水中淬火处理；
[0015]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置24～30h，然后于155～165℃保温8～10h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0016]
在其中一个实施例中，所述方法包括如下步骤：
[0017]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到750℃，保温3h；接着在600℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温25min，得到浇注溶体；
[0018]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于350℃保温16h，放入50℃水中淬火处理；
[0019]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置24h，然后于155℃保温10h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0020]
在其中一个实施例中，所述方法包括如下步骤：
[0021]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到800℃，保温2h；接着在650℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温15min，得到浇注溶体；
[0022]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于450℃保温14h，放入60℃水中淬火处理；
[0023]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置30h，然后于165℃保温8h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0024]
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0025]
本发明制备得到的铝合金材料具有高硬度、高强韧性，耐候性强、耐腐蚀性强特点，其中状态t6硬度均＞120hb；抗拉强度均＞360mpa；耐盐雾时间＞7000h。本发明的制备方法、操作方便，易于大规模生产，且质量稳定。本发明原材料在国内充足，价格适宜，使其规模化生产没有太高的成本限制。
具体实施方式
[0026]
实施例1
[0027]
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
[0028]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到750℃，保温3h；接着在600℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温25min，得到浇注溶体；
[0029]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于350℃保温
16h，放入50℃水中淬火处理；
[0030]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置24h，然后于155℃保温10h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0031]
实施例2
[0032]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到800℃，保温2h；接着在650℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温15min，得到浇注溶体；
[0033]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于450℃保温14h，放入60℃水中淬火处理；
[0034]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置30h，然后于165℃保温8h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0035]
实施例3
[0036]
(1)将除六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须之外的原料置于熔炼炉中熔炼成铝合金液，使铝合金液温度达到800℃，保温3h；接着在650℃加入六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须，保温25min，得到浇注溶体；
[0037]
(2)将步骤(1)得到的浇注溶体浇注至模具内，得到铝合金铸锭，然后于450℃保温16h，放入60℃水中淬火处理；
[0038]
(3)待铝合金材料冷却至室温后取出，接着静置30h，然后于165℃保温10h，自然冷却至室温，即得到铝合金材料。
[0039]
表1
[0040]
[0041][0042]
实施例4材料性能测试
[0043]
根据gb/t 3880-2012《铝板带国家标准》中的测试方法，对本实施例1～3中铝合金材料的屈服强度、抗拉强度、状态t6硬度等性能进行测试，同时以6082铝合金为对比例1，进行氙灯照射人工加速老化、耐中性盐雾测评。具体结果如表2所示
[0044]
表2性能测试结果
[0045][0046]
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。