一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及门窗领域，具体的说是一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着各彳丁业对尚强招合金的要求日益提尚，尤其是对尚载荷、轻质化、尚强、尚韦刃、高模量、良好的耐蚀性能及焊接性能等一系列要求不断提高，并且铝合金的应用范围越来越广，在各行各业中起到至关重要的作用，目前铝合金的材料的成份元素也越来越多，甚至加入了大量昂贵的稀有元素，大大增加了成本，并且回收利用难度大等问题，为了降低成本，但是又不能降低铝合金的性能，成为目前最难以解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法，该高强度金属涂层不仅能增加门窗的强度，具有防火、耐高温，还具有很强的耐摩擦和耐腐蚀性能，能在恶劣的环境下使用，并且使用寿命长，降低了对稀有元素的需求量，节约成本;该提供的热处理工艺，不仅能降低加工成本，操作简单，缩短加工周期，改善门窗的综合机械性能，提高产品的质量。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层，所述金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.02-0.04%，镁:2.1-2.3%，铬:7.5-7.8%，钒:3.5-3.7%，镍:11.5-11.8%，钙:2.3-2.5%，铌:1.2-1.5%，,告:2.1-2.3%，钼:2.7-2.9%，钨:0.02-0.04%，砸:1.2-1.5%，铝:4.2-4.5%，铷:2.3-2.5%，钠:3.5-3.8%，钕:6.8-6.9%，钷:3.3-3.8%，铒:1.2-1.4%，钆:4.2-4.5%，助剂:5.2-5.5%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:5-7%，镁:3-5%，铜:4-6%，镍:11 -13%，锌:4-6%，硅:3-7%，锰:2-4%，余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至500-600°C，保温30-40min，然后加热至760-780°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1020-1080°C，保温3-5小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至620-650°C，然后以5-12°C/s的速度风冷至200-250°C，然后空冷至室温，得到固体A，将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至710-720°C下煅烧2-3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。
[0005]本发明还提供了一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层的制备方法，该方法按以下步骤进行:
步骤(1):将碳、镁、络、银、镍、I丐、银、错、钼、妈、砸、招、铷、钠、钕、钷、铒、IL、铁混合均匀后放入加热炉中加热至600-620°C，保温3-5小时，然后加热至900-920°C，然后加入助剂，搅拌均匀，然后保温1-3小时，然后以氮气作为保护气体空冷至室温，得到固体A; 步骤(2):将固体A放入球磨机中，加热至300-330°C，然后开始粉碎，过100目数，得到粉末B，然后将门窗零件放入热油中，加热至120-150°C，保温15-20min，然后取出晾干至室温，利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.05-0.1mm，然后加热至420-450°C，保温30-45min，然后以9_12°C/s速度风冷至室温；
步骤(3):再次利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.1-0.3mm，然后加热至530-540°C，保温l_3h，然后以12-15°C/s速度水冷至室温；
步骤(4):将门窗零部件进行第一次热处理:将门窗部件加热到320-340°C，保温7-9h，然后用风冷以5-7°C/s的速度冷却到室温，清洗表面，检验尺寸即可。
[000?]本发明进一步限定的技术方案是:
前述的用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.02%，镁:2.1%，铬:7.5%，钒:3.5%，镍:11.5%，钙:2.3%，铌:1.2%，锆:2.1%，钼:2.7%，钨:0.02%，砸:1.2%，铝:4.2%，铷:2.3%，钠:3.5%，钕:6.8%，钷:3.3%，铒:1.2%，钆:4.2%，助剂:5.2%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:5%，镁:3%，铜:4%，镍:11%，锌:4%，硅:3%，锰:2%，余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至500°C，保温30min，然后加热至760°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1020°C，保温3小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至620°C，然后以5°C/s的速度风冷至200°C，然后空冷至室温，得到固体A，将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至710°C下煅烧2个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。
[0007]前述的用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.04%，镁:2.3%，铬:7.8%，钒:3.7%，镍:11.8%，钙:2.5%，铌:1.5%，锆:2.3%，钼:2.9%，钨:0.04%，砸:1.5%，铝:4.5%，铷:2.5%，钠:3.8%，钕:6.9%，钷:3.8%，铒:1.4%，钆:4.5%，助剂:5.5%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:7%，镁:5%，铜:6%，镍:13%，锌:6%，硅:7%，锰:4%，
余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至600°C，保温40min，然后加热至780°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1080°C，保温5小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至650°C，然后以12°C/s的速度风冷至250°C，然后空冷至室温，得到固体A，将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至720°C下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。
[0008]前述的用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.03%，镁:2.2%，铬:7.6%，钒:3.6%，镍:11.7%，钙:2.4%，铌:1.4%，锆:2.2%，钼:2.8%，钨:
0.03%，砸:1.4%，铝:4.3%，铷:2.4%，钠:3.7%，钕:6.8%，钷:3.6%，铒:1.3%，钆:4.3%，助剂:5.4%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:6%，镁:4%，铜:5%，镍:12%，锌:5%，硅:4%，锰:3%，余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至550°C，保温35min，然后加热至770°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1050°C，保温4小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至640°C，然后以10°C/s的速度风冷至230°C，然后空冷至室温，得到固体A，将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至715°C下煅烧2.8个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。
[0009]本发明的有益效果是:该用于铝合金门窗的高强度金属涂层中加入了镁元素能增加涂层的强度和抗氧化性能，提高使用寿命;加入钒和铌元素能改善其焊接性能，增加其抗腐蚀性能和强度;加入铬、镍元素形成镍铬合金涂层，增加门窗表面的抗腐蚀作用，并且耐摩擦性能和耐高温性能显著提高，增加其使用寿命，并且还加入了稀土元素，在热处理过程时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化;还可降低熔体表面张力，增加流动性，对工艺性能有着明显的提高，增加门窗的耐腐蚀性能;加入钨和钼元素，增加涂层的强度和耐腐蚀性能，附着力强，不易脱落，抗氧化性能好，并且助剂中含有锌、硅、锰等元素，增加反应速度，节约时间，提高涂层强度;该提供的制备方法，不仅能降低加工成本，缩短加工周期，改善门窗的综合机械性能，提高产品的质量。
【具体实施方式】
[0010]下面对本发明做进一步的详细说明:
实施例1
本实施例提供一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.02%，镁:2.1%，铬:7.5%，钒:3.5%，镍:11.5%，钙:2.3%，铌:1.2%，锆:2.1%，钼:2.7%，钨:0.02%，砸:1.2%，铝:4.2%，铷:2.3%，钠:3.5%，钕:6.8%，钷:3.3%，铒:1.2%，钆:4.2%，助剂:5.2%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:5%，镁:3%，铜:4%，镍:11%，锌:4%，硅:3%，锰:2%，余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至500°C，保温30min，然后加热至760°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1020°C，保温3小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至620°C，然后以5°C/s的速度风冷至200°C，然后空冷至室温，得到固体A，将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至710°C下煅烧2个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂;该实施例还提供了用于铝合金门窗的高强度金属涂层的制备方法，该方法按以下步骤进行:
步骤(1):将碳、镁、络、银、镍、I丐、银、错、钼、妈、砸、招、铷、钠、钕、钷、铒、IL、铁混合均匀后放入加热炉中加热至600°C，保温3小时，然后加热至900°C，然后加入助剂，搅拌均匀，然后保温1小时，然后以氮气作为保护气体空冷至室温，得到固体A;
步骤(2):将固体A放入球磨机中，加热至300°C，然后开始粉碎，过100目数，得到粉末B，然后将门窗零件放入热油中，加热至120°C，保温15min，然后取出晾干至室温，利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.05臟，然后加热至420°(3，保温301^11，然后以9°C/s速度风冷至室温；
步骤(3):再次利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.1mm，然后加热至530°C，保温lh，然后以12°C/s速度水冷至室温；
步骤(4):将门窗零部件进行第一次热处理:将门窗部件加热到320°C，保温7h，然后用风冷以5°C/s的速度冷却到室温，清洗表面，检验尺寸即可。
[0011]实施例2
本实施例提供一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为:碳:0.04%，镁:2.3%，铬:7.8%，钒:3.7%，镍:11.8%，钙:2.5%，铌:1.5%，锆:2.3%，钼:2.9%，钨:0.04%，砸:1.5%，铝:4.5%，铷:2.5%，钠:3.8%，钕:6.9%，钷:3.8%，铒:1.4%，钆:4.5%，助剂:5.5%，余量为铁；
所述助剂的组分按质量百分比为:铝:7%，镁:5%，铜:6%，镍:13%，锌:6%，硅:7%，锰:4%，
余量为铁；
所述助剂的制备方法为:将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至600°C，保温40min，然后加热至780°C，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1080°C，保温5小时