一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料及其热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及门窗领域，具体的说是一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料及其热处理工艺。
【背景技术】
[0002]铝合金材料大量运用于建筑、民用和门窗领域。而目前工业用高强铝合金材料很多不同的要求，如要求具有高强度、高韧性和良好的加工成型性能、高耐腐蚀能力、有多种表面处理性能或者良好的热处理性能等。目前高强铝合金在门窗领域运用的数量和范围越来越大，但现有高强铝合金材料远远不能满足门窗领域的要求。现有高强铝合金材料只满足上述部分条件，不能同时满足上述所有的条件，尤其是在使用过程中的摩擦性能低，造成其磨损严重，使用寿命短等问题；这也使得高强度铝合金材料在门窗领域中的使用受到限制，影响高度铝合金在门窗领域的使用量。
【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，提出一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料及其热处理工艺，该具有高耐摩擦能力的铝合金材料不仅使用寿命长，而且强度高，安全性好，还具有很强的耐摩擦和耐腐蚀性能；该提供的热处理工艺，不仅能降低加工成本，缩短加工周期，而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能等，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:一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:0.018-0.020%，Si:18.23-18.25%，Zr:0.15-0.18%，Cu:8.6-8.8%，Mg:0.22-0.24%，Cr:3.55-3.58%，Ni:
13.2-13.5%，Zn:10.5-10.8%，稀土:0.22-0.25%，其余为Al和微量杂质;稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.5-16.8%，Eu:5.2-5.5%，Dy:11.3-11.5%，Yb:17.5-17.8%，Nd:
14.3-14.5%，Sm:7_9%，余量为 Ho。
[0005]本发明还提供了一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料的热处理工艺，该工艺按以下步骤进行:
步骤(I):在炉冶炼过程中，先将稀土等分为三份，然后炉温升至300-32(TC，加入合金材料以及第一份稀土，然后加热至455-460°C，保温2-3h ;
步骤(2):再经过LF炉精炼，将炉温控制在620-650°C，加入第二份份稀土，时间保持在2-4h，全程吹氩气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为670-680°C，抽气时间在5-6h ；
步骤(3):在620?625°C的温度下进行氩气保护模铸同时并放入第三份稀土，凝固后将温度保持在310-315°C，保温时间为25-27h，最后空冷至室温；
步骤(4):将锻造好的零部件进行一次热处理:将锻造好的部件加热到330-335?，保温52-55min，然后用风冷以5_7°C /s的速度冷却到室温，然后再加热到350_355°C，用水冷以16-18°C /s的冷却至室温，然后清洗表面，检验尺寸。
[0006]本发明进一步限定的技术方案是:
前述的具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:
0.019%，Si:18.24%，Zr:0.17%，Cu:8.7%, Mg:0.23%，Cr:3.56%，N1:13.4%，Zn:10.6%，稀土:
0.24%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.6%，Eu:5.3%，Dy:11.4%，Yb:17.7%，Nd:14.4%，Sm:8%，余量为 Ho。
[0007]前述的具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:0.018%，S1:18.23%，Zr:0.15%，Cu:8.6%，Mg:0.22%，Cr:3.55%，Ni:13.2%，Zn:10.5%，稀土:0.22%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.5%，Eu:5.2%，Dy:11.3%，Yb:17.5%，Nd:14.3%，Sm:7%，余量为 Ho。
[0008]前述的具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:0.020%，S1:18.25%，Zr:0.18%，Cu:8.8%，Mg:0.24%，Cr:3.58%，N1:13.5%，Zn:10.8%，稀土:0.25%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.8%，Eu:
5.5%，Dy:11.5%，Yb:17.8%，Nd:14.5%，Sm:9%，余量为 Ho。
[0009]本发明的有益效果是:该具有高耐摩擦能力的铝合金材料中加入了 Sr元素，锶是表面活性元素，锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量，提高材料力学性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度，并且能减小初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，加入Zr元素，能可阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒，锆亦能细化铸造组织；加入Cu元素，能增加铝合金的强度和抗氧化性能，提高使用寿命；加入Mg元素能改善其焊接性能，增加其抗腐蚀性能和强度；并且还加入了稀土元素，不仅能在热处理过程中细化晶粒的作用，增加其结构强度，还能提高其抗腐蚀性能和摩擦性能，提高其使用寿命，降低成本；该提供的热处理工艺，通过将稀土等分成三份，分别在步骤I至3中加入，起到细化晶粒的作用，增加其强度，而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能，提高产品的质量，能降低加工成本，缩短加工周期。
【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
本实施例提供一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:0.019%，S1:18.24%，Zr:0.17%，Cu:8.7%，Mg:0.23%，Cr:3.56%，Ni:13.4%，Zn:10.6%，稀土:0.24%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.6%，Eu:5.3%，Dy:11.4%，Yb:17.7%，Nd:14.4%，Sm:8%，余量为 Ho ;该实施例还提供了具有高耐摩擦能力的铝合金材料的热处理工艺，该工艺按以下步骤进行:
步骤(I):在炉冶炼过程中，先将稀土等分为三份，然后炉温升至30(TC，加入合金材料以及第一份稀土，然后加热至455°C，保温2h ;
步骤(2):再经过LF炉精炼，将炉温控制在620°C，加入第二份份稀土，时间保持在2h，全程吹氩气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为670°C，抽气时间在5h ；
步骤(3):在620°C的温度下进行氩气保护模铸同时并放入第三份稀土，凝固后将温度保持在310°C，保温时间为25h，最后空冷至室温；
步骤(4):将锻造好的零部件进行一次热处理:将锻造好的部件加热到330°C，保温52min，然后用风冷以5°C /s的速度冷却到室温，然后再加热到350°C，用水冷以16°C /s的冷却至室温，然后清洗表面，检验尺寸。
[0011]实施例2
本实施例提供一种具有高耐摩擦能力的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为:Sr:0.018%，S1:18.23%，Zr:0.15%，Cu:8.6%，Mg:0.22%，Cr:3.55%，Ni:13.2%，Zn:10.5%，稀土:0.22%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分:Ce:16.5%，Eu: