一种用于门窗的高强度铝合金材料及其热处理工艺制造技术

技术编号:11370251 阅读:64 留言:0更新日期:2015-04-30 01:57
本发明专利技术公开了一种用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05-0.08%,Si:17.5-17.8%,Cu:5.15-5.18%,Mg:0.25-0.28%,Mn:2.55-2.58%, Cr:2.13-2.15%,Ni:12.3-12.5%,Ti:2.1-2.3%,Zn:11.8-12.2%,稀土:1.23-1.25%,其余为Al和微量杂质;该用于门窗的高强度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;并提供的热处理工艺,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,提高产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于门窗的高强度铝合金材料及其热处理工艺
本专利技术涉及门窗领域,具体的说是一种用于门窗的高强度铝合金材料及其热处理工艺。
技术介绍
随着各行业对高强铝合金的要求日益提高,并提出了高载荷、轻质化、高强、高韧、高模量、良好的耐蚀性能及焊接性能等一系列要求,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,但是目前的铝合金仍然存在强度低,使用寿命短,成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,针对以上现有技术的缺点,提出一种用于门窗的高强度铝合金材料及其热处理工艺,该用于门窗的高强度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,提高产品的质量。为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的:一种用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05-0.08%,Si:17.5-17.8%,Cu:5.15-5.18%,Mg:0.25-0.28%,Mn:2.55-2.58%,Cr:2.13-2.15%,Ni:12.3-12.5%,Ti:2.1-2.3%,Zn:11.8-12.2%,稀土:1.23-1.25%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.2-12.5%,Tm:4-6%,Dy:8.2-8.5%,Yb:12.5-12.8%,Nd:11-13%,Sm:5-8%,余量为La。本专利技术还提供了一种用于门窗的高强度铝合金材料的热处理工艺,该工艺按以下步骤进行:步骤(1):在锅炉冶炼过程中,先将稀土等分为两份,然后炉温升至300-310℃,加入合金材料以及一份稀土,然后加热至460-465℃,保温2-3h;步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在680-685℃,加入另一份稀土,时间保持在2-4h,全程吹氮气搅拌,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625-630℃,抽气时间在5-6h;步骤(3):在650-655℃的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在400-410℃,保温时间为24-26h,最后空冷至室温;步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到290-295℃,保温45-48min,然后用风冷以5-7℃/s的速度冷却到室温,然后再加热到345-350℃,用水冷以16-18℃/s的冷却至室温;步骤(5):将锻造好的零部件进行第二次热处理:加热到320-325℃,保温5-8h,然后水冷以18-25℃/s的速度冷却至260-270℃,在油冷以13-14℃/s的速度冷却至室温,最后清洗表面,检验尺寸。本专利技术进一步限定的技术方案是:前述的用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05%,Si:17.5%,Cu:5.15%,Mg:0.25%,Mn:2.55%,Cr:2.13%,Ni:12.3%,Ti:2.1%,Zn:11.8%,稀土:1.23%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.2%,Tm:4%,Dy:8.2%,Yb:12.5%,Nd:11%,Sm:5%,余量为La。前述的用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.08%,Si:17.8%,Cu:5.18%,Mg:0.28%,Mn:2.58%,Cr:2.15%,Ni:12.5%,Ti:2.3%,Zn:12.2%,稀土:1.25%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.5%,Tm:6%,Dy:8.5%,Yb:12.8%,Nd:13%,Sm:8%,余量为La。前述的用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.06%,Si:17.6%,Cu:5.17%,Mg:0.26%,Mn:2.57%,Cr:2.14%,Ni:12.4%,Ti:2.2%,Zn:11.9%,稀土:1.24%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.3%,Tm:5%,Dy:8.4%,Yb:12.6%,Nd:12%,Sm:6%,余量为La。本专利技术的有益效果是:该用于门窗的高强度铝合金材料中加入了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;加入Ti元素,钛与铝形成TiAl2相,成为结晶时的非自发核心,起细化铸造组织和焊缝组织的作用等等,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,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,提高产品的质量。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明:实施例1本实施例提供一种用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05%,Si:17.5%,Cu:5.15%,Mg:0.25%,Mn:2.55%,Cr:2.13%,Ni:12.3%,Ti:2.1%,Zn:11.8%,稀土:1.23%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.2%,Tm:4%,Dy:8.2%,Yb:12.5%,Nd:11%,Sm:5%,余量为La;该实施例还提供了用于门窗的高强度铝合金材料的热处理工艺,该工艺按以下步骤进行:步骤(1):在锅炉冶炼过程中,先将稀土等分为两份,然后炉温升至300℃,加入合金材料以及一份稀土,然后加热至460℃,保温2h;步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在680℃,加入另一份稀土,时间保持在2h,全程吹氮气搅拌,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625℃,抽气时间在5h;步骤(3):在650℃的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在400℃,保温时间为24h,最后空冷至室温;步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到290℃,保温45min,然后用风冷以5℃/s的速度冷却到室温,然后再加热到345℃,用水冷以16℃/s的冷却至室温;步骤(5):将锻造好的零部件进行第二次热处理:加热到320℃,保温5h,然后水冷以18℃/s的速度冷却至260℃,在油冷以13℃/s的速度冷却至室温,最后清洗表面,检验尺寸。实施例2本实施例提供一种用于门窗的高强度铝合金材料,铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.08%,Si:17.8%,Cu:5.18%,Mg:0.28%,Mn:2.58%,Cr:2.15%,Ni:12.5%,Ti:2.3%,Zn:12.2%,稀土:1.25%,其余为Al和微量杂质;稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.5%,Tm:6%,Dy:8.5%,Yb:12.8%,Nd:13%,Sm:8%,余量为La;该实施例还提供了用于门窗的高强度铝合金材料的热处理工艺,该工艺按以下步骤进行:步骤(1):在锅炉冶炼过程中,先将稀土等分为两份,然后炉温升至310℃,加入合金材料以及一份稀土,然后加热至465℃,保温3h;步骤(2):再经过LF炉精炼,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于门窗的高强度铝合金材料,其特征在于:所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05‑0.08%,Si:17.5‑17.8%,Cu:5.15‑5.18%,Mg:0.25‑0.28%,Mn:2.55‑2.58%, Cr:2.13‑2.15%,Ni:12.3‑12.5%,Ti:2.1‑2.3%,Zn:11.8‑12.2%,稀土:1.23‑1.25%,其余为Al和微量杂质;所述稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.2‑12.5%,Tm:4‑6%,Dy:8.2‑8.5%,Yb:12.5‑12.8%,Nd:11‑13%,Sm:5‑8%,余量为La。

【技术特征摘要】
1.一种用于门窗的高强度铝合金材料,其特征在于:所述铝合金材料化学成分的质量百分比为:C:0.05-0.08%,Si:17.5-17.8%,Cu:5.15-5.18%,Mg:0.25-0.28%,Mn:2.55-2.58%,Cr:2.13-2.15%,Ni:12.3-12.5%,Ti:2.1-2.3%,Zn:11.8-12.2%,稀土:1.23-1.25%,其余为Al和微量杂质;所述稀土中,按重量百分比包含以下组分:Gd:12.2-12.5%,Tm:4-6%,Dy:8.2-8.5%,Yb:12.5-12.8%,Nd:11-13%,Sm:5-8%,余量为La;其中用于门窗的高强度铝合金材料的热处理工艺,该工艺按以下步骤进行:步骤(1):在锅炉冶炼过程中,先将稀土等分为两份,然后炉温升至300-310℃,加入合金材料以及一份稀土,然后加热至460-465℃,保温2-3h;步骤(2):再经过LF炉精炼,将炉温控制在680-685℃,加入另一份稀土,时间保持在2-4h,全程吹氮气搅拌,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625-630℃,抽气时间在5-6h;步骤(3):在650-655℃的温度下进行氩气保护模铸,凝固后将温度保持在400-410℃,保温时间为24-26h,最后空冷至室温;步骤(4):将锻造好的零部件进行第一次热处理:将锻造好的部件加热到290-295℃,保温45-48min,然后用风冷以5-7℃/s的速度冷却到室温,然后再加热到345-350℃,用水冷以16-18℃/s的冷却至室温;步骤(5):将锻造好的零部件进行第二次热处理:加热到320-325℃,保温5-8h,然后水冷以18-...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄龙海黄瑶琼吴磊
申请(专利权)人:苏州市神龙门窗有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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