一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料及其生产方法技术

一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6‑6.6％，Si：0.75％‑0.79％，Zr：0.2‑0.22％，Fe：0.05‑0.06％，Co：0.01‑0.02％，Cu：0.02‑0.03％，Hf0.01‑0.2％，La 0.001‑0.02％，Yb 0.001‑0.02％，B 0.001‑0.008％，Cr：0.002‑0.004％，Ti：0.001‑0.0015％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6‑8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％，合金中强化相Mg2Si平均含量为0.8‑0.9％，强化相Mg2Si平均尺寸为30‑50nm，过剩游离硅含量为0.05‑0.07％，屈服强度为500‑580MPa，抗拉强度为600‑620MPa，硬度为25‑35Hw。

High strength corrosion resistant aluminum alloy building material and production method thereof

A high strength corrosion resistant aluminum alloy building material is characterized by: the alloy composition of the aluminum alloy is based on the mass fraction of Mg:6 6.6%, Si:0.75%, 0.22%, Fe:0.05 0.06%, Co:0.01 0.02%, Cu:0.02 0.03%, Hf0.01 0.2%, La 0.001 0.02%, Yb 0.001 2%, B 0.001, 0.008%, Cr:0.002 0.004%, Ti:0.001 0.0015%, the allowance is aluminum and unavoidable impurities, and the Mg/Si ratio is 7.6 8.6, the other single impurity is less than 0.005%, the total impurity is less than 0.12%, the average content of the strengthening phase Mg2Si in the alloy is 0.8, 0.9%, and the homogeneous size of the enhanced phase is 30 50nm, The excess free silicon content is 0.05 0.07%, the yield strength is 500 580 MPa, the tensile strength is 600 620 MPa, and the hardness is 25 35Hw.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料及其生产方法
本
技术实现思路
属于金属材料领域，具体公开了一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料及其生产方法。
技术介绍
随着变形铝合金在建筑、装潢、汽车、航空、电子等领域应用的拓宽，对变形的强度性能、耐腐蚀性能、氧化着色性能有了更高的要求。但是目前，在变形铝合金的生产中，依然存在熔铸出现粗晶组织、羽毛组织等析出物，在挤压过程中易出现焊合线，从而增加模具成本，影响产品表面质量；型材较厚时，易出现制品变形和材料成分偏析，力学性能偏低；氧化膜性能不稳定，感观差，耐蚀性差等问题，并且由于部分铝合金中硬质相的大量存在而使得机械加工性能差，挤压力较大，模具磨耗大寿命较低，挤压速度慢，生产效率低，能耗高。对于一些薄壁复杂型材，尤其是宽厚比大于100形状非对称性及异性性程度大的挤压型材，普通变形合金根本不能很好的成型，为了满足市场的需求，这就要求对合金进行成份改进。通过优化变形铝合金中的合金成份以及添加其他元素进行改性来提高铝合金的机械加工性能，提高生产效率，降低生产能耗。由于铝合金耐腐蚀好、密度小等优点，其在建筑领域得到了广阔的应用，常见的比如铝合金门窗。但是由于自然环境中的污染因素始终存在，迫切需要耐腐蚀性能进一步提高，强度进一步提高，密度逐渐减小的铝合金建筑材料。为此，本专利技术在成分和制备工艺上进行创新，使得屈服强度为500-580MPa，抗拉强度为600-620MPa，硬度为25-35Hw，本专利技术实施容易，成本较低，具有显著的社会和经济效益，应用前景广阔。
技术实现思路
本专利技术是对合金成分进行优化，利用挤压工艺，并结合时效处理制备高强度耐腐蚀铝合金建筑材料的铝合金的方法。制造的铝合金，表面质量好，耐腐蚀性能好，力学性能优异。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6-6.6％，Si：0.75％-0.79％，Zr：0.2-0.22％，Fe：0.05-0.06％，Co：0.01-0.02％，Cu：0.02-0.03％，Hf0.01-0.2％，La0.001-0.02％，Yb0.001-0.02％，B0.001-0.008％，Cr：0.002-0.004％，Ti：0.001-0.0015％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％，合金中强化相Mg2Si平均含量为0.8-0.9％，强化相Mg2Si平均尺寸为30-50nm，过剩游离硅含量为0.05-0.07％，屈服强度为500-580MPa，抗拉强度为600-620MPa，硬度为25-35Hw。进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6-6.2％，Si：0.75-0.78％，Zr：0.2-0.21％，Fe：0.05-0.058％，Co：0.01-0.015％，Cu：0.02-0.025％，Hf0.01-0.1％，La0.001-0.01％，Yb0.001-0.01％，B0.001-0.005％，Cr：0.002-0.003％，Ti：0.001-0.0012％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6％，Si：0.75％，Zr：0.2％，Fe：0.05％，Co：0.01％，Cu：0.02％，Hf0.01％，La0.001％，Yb0.001％，B0.001％，Cr：0.002％，Ti：0.001％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6.2％，Si：0.78％，Zr：0.21％，Fe：0.058％，Co：0.015％，Cu：0.025％，Hf0.1％，La0.01％，Yb0.01％，B0.005％，Cr：0.003％，Ti：0.0012％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6.6％，Si：0.79％，Zr：0.22％，Fe：0.06％，Co：0.02％，Cu：0.03％，Hf0.2％，La0.02％，Yb0.02％，B0.008％，Cr：0.004％，Ti：0.0015％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。一种如上所述高强度耐腐蚀铝合金建筑材料的制备方法，包括原料准备、熔炼铸造、挤压成形、在线淬火、时效热处理、定尺切割、检验包装、产品，具体在于：(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.9％以上的工业纯铝为基体，纯铝熔化温度设置为680-740℃，待Al熔化后依次加入适当数量的Al-30％Si、纯镁、Al-5Zr％、另外Co、La、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；待合金全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠50-55％、氯化钾20-30％、氟化钙5-10％、冰晶石5-10％；然后，依次加入Al-15％Fe、Al-15％Cu、Al-15％Hf中间合金，待中间合金全部熔化后，加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO355-60％、KNO320-30％、石墨粉5-10％、C2Cl65-10％、NaCl5-10％，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体借助耐热防氧化管道缓慢进行放流，铝熔体依次流经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后进入连铸机中，通过轧辊轧制得到宽200-300mm*高100-200mm的铝合金板坯；(2)将步骤(1)制得的铝合金板坯加热至520-530℃，保温7-8小时均匀化处理后，随炉冷至410-430℃，采用挤压机在模具温度为480-490℃的挤压模中进行热挤压成为带多个空腔的型材，热挤压时挤压速度为3-3.5m/min，挤压比为35:1，随后进行在线淬火，其中在线淬火型材入水温度为505～510℃，冷却速度为70-80℃/s，5秒之内取出；(3)将淬火之后的铝合金型材进行时效热处理，步骤中的时效温度为160-170℃，保温时间为10-12个小时；所述时效热处理步骤中的升温速度为0.8-1.2℃/min；(4)最后进行定尺切割、检验包装、得到高强度耐腐蚀铝合金建筑材料。]进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料的生产方法，其特征在于：步骤(2)是将步骤(1)制得的铝合金板坯加热至530℃，保温8小时均匀化处理后，随炉冷至430℃，采用挤压机在模具温度为490℃的挤压模中进行热挤压成为带多个空腔的型材，热挤压时挤压速度为3.5m/min，挤压比为35:1，随后进行在线淬火，其中在线淬火型材入水温度为510℃，冷却速度为80℃/s，5秒之内取出。]进一步的，所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料的生产方法，其特征在于：步骤(3)是将淬火之后的铝合金型材进行时效热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6‑6.6％，Si：0.75％‑0.79％，Zr：0.2‑0.22％，Fe：0.05‑0.06％，Co：0.01‑0.02％，Cu：0.02‑0.03％，Hf0.01‑0.2％，La 0.001‑0.02％，Yb 0.001‑0.02％，B 0.001‑0.008％，Cr：0.002‑0.004％，Ti：0.001‑0.0015％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6‑8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％，合金中强化相Mg2Si平均含量为0.8‑0.9％，强化相Mg2Si平均尺寸为30‑50nm，过剩游离硅含量为0.05‑0.07％，屈服强度为500‑580MPa，抗拉强度为600‑620MPa，硬度为25‑35Hw。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6-6.6％，Si：0.75％-0.79％，Zr：0.2-0.22％，Fe：0.05-0.06％，Co：0.01-0.02％，Cu：0.02-0.03％，Hf0.01-0.2％，La0.001-0.02％，Yb0.001-0.02％，B0.001-0.008％，Cr：0.002-0.004％，Ti：0.001-0.0015％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％，合金中强化相Mg2Si平均含量为0.8-0.9％，强化相Mg2Si平均尺寸为30-50nm，过剩游离硅含量为0.05-0.07％，屈服强度为500-580MPa，抗拉强度为600-620MPa，硬度为25-35Hw。2.如权利要求1所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6-6.2％，Si：0.75-0.78％，Zr：0.2-0.21％，Fe：0.05-0.058％，Co：0.01-0.015％，Cu：0.02-0.025％，Hf0.01-0.1％，La0.001-0.01％，Yb0.001-0.01％，B0.001-0.005％，Cr：0.002-0.003％，Ti：0.001-0.0012％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。3.如权利要求1所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6％，Si：0.75％，Zr：0.2％，Fe：0.05％，Co：0.01％，Cu：0.02％，Hf0.01％，La0.001％，Yb0.001％，B0.001％，Cr：0.002％，Ti：0.001％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。4.如权利要求1所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6.2％，Si：0.78％，Zr：0.21％，Fe：0.058％，Co：0.015％，Cu：0.025％，Hf0.1％，La0.01％，Yb0.01％，B0.005％，Cr：0.003％，Ti：0.0012％，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Si比为7.6-8.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.12％。5.如权利要求1所述的高强度耐腐蚀铝合金建筑材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Mg：6.6％，Si：0.79％，Zr：0.22％，Fe：0.06％，Co：0.02％，Cu：0.03％，Hf0.2％，La0....

【专利技术属性】
技术研发人员：石英楠，
申请(专利权)人：石英楠，
类型：发明
国别省市：河南,41