一种高铁轨道耐腐蚀铝型材及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，在传统的铝合金配方基础上，加入了V、Li、Sc和稀土元素Ce，可以有效提升铝合金的强度和耐腐蚀性能，同时在加工过程中，通过采用钝化液浸泡的方式对铝合金进行钝化处理，得到的铝合金耐腐蚀性能更佳。与传统的铝合金钝化液相比，主要的区别在于，该钝化液中不含有金属元素，通过强酸对铝型材表面进行腐蚀后，在氧化铯催化剂和氧化剂的作用下，铝合金表面迅速形成钝化膜，不但成膜时间段，而且钝化液成本显著降低，钝化膜的致密程度、均匀性均有显著提高；相比于传统方法，提升了铝型材的耐腐蚀性能。

A Corrosion Resistant Aluminum Profile for High-speed Rail Track and Its Processing Method

The invention discloses a corrosion-resistant aluminum profile for high-speed rail. On the basis of traditional aluminum alloy formulation, V, Li, Sc and rare earth element Ce are added, which can effectively improve the strength and corrosion resistance of aluminum alloy. At the same time, in the process of processing, the aluminum alloy is passivated by passivating liquid immersion, and the corrosion resistance of the obtained aluminum alloy is better. Compared with the traditional passivation liquid of aluminium alloy, the main difference is that there are no metal elements in the passivation liquid. After the surface of aluminium profile is corroded by strong acid, under the action of cesium oxide catalyst and oxidant, the passivation film is formed rapidly on the surface of aluminium alloy. Not only the time of film formation, but also the cost of the passivation liquid is significantly reduced, and the compactness and uniformity of the passivation film are significantly improved. Compared with traditional methods, the corrosion resistance of aluminium profiles is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高铁轨道耐腐蚀铝型材及其加工方法
本专利技术涉及铝型材
，尤其涉及一种高铁轨道耐腐蚀铝型材及其加工方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。传统的高强铝合金虽然具有较高的比强度，但它较低的断裂韧性和抗应力腐蚀性能却制约它的应用。采用传统的熔铸、挤压和热处理工艺，虽然能提供一般的车体用材，但应力疲劳和抗应力腐蚀性能还不能充分满足高速列车铝型材的使用要求，故有必要研究一种高铁轨道耐腐蚀铝型材及其加工方法。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种高铁轨道耐腐蚀铝型材及其加工方法。本专利技术的技术方案如下：一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，包括以下重量百分比的化学成分：Si0.1-0.2％，Fe0.1-0.2％，Mn0.15-0.25％，Mg0.8-1.5％，Zn0.4-0.6％，Sc0.05-0.1％，Li0.2-0.35％,V0.01-0.1％,Ce0.18-0.25％，Cu0.01-0.1％,Cr0.01-0.1％,余量为Al和不可避免的杂质。优选的，所述的不可避免的杂质含量低于0.1％。优选的，所述的高铁轨道耐腐蚀铝型材的加工方法，包括以下步骤：A、合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭、稀土金属和中间合金进行合金的熔炼，在720-760℃的条件下加热搅拌融化成铝合金液；B、精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；C、均质：铸造，得到铝合金锭，并将铝合金降温至550-580℃，静置6-8h；D、挤压：将挤压力应由小到大，挤出制品速度为8-10m/min，挤出制品出口表面温度，即开风机温度应控制在480-500℃；E、表面钝化：在15-30℃条件下，采用pH值为0.5-1.0的钝化液对铝合金进行浸泡处理，浸泡反应时间为8-15min；F、后处理：用水冲洗铝合金工件，烘干，即可。优选的，所述的步骤B中，所述的第一次精炼中加入无钠精炼剂，加入量为1.8-2.0kg/T·Al；所述的第二次精炼中继续加入无钠精炼剂，加入量为0.3-0.5kg/T·Al。优选的，所述的步骤F中，所述的钝化液的主要成分为氧化剂、催化剂、pH调节剂和润湿剂。优选的，所述的氧化剂为过氧化钠；所述的pH调节剂为质量分数为18-22％的盐酸；所述的润湿剂为水性润湿剂。优选的，所述的催化剂为氧化铯。本专利技术的有益之处在于：本专利技术的高铁轨道耐腐蚀铝型材，在传统的铝合金配方基础上，加入了V、Li、Sc和稀土元素Ce，可以有效提升铝合金的强度和耐腐蚀性能，同时在加工过程中，通过采用钝化液浸泡的方式对铝合金进行钝化处理，得到的铝合金耐腐蚀性能更佳。本专利技术的钝化液与传统的铝合金钝化液相比，主要的区别在于，该钝化液中不含有金属元素，通过强酸对铝型材表面进行腐蚀后，在氧化铯催化剂和氧化剂的作用下，铝合金表面迅速形成钝化膜，不但成膜时间段，而且钝化液成本显著降低，钝化膜的致密程度、均匀性均有显著提高；相比于传统方法，提升了铝型材的耐腐蚀性能。具体实施方式实施例1：一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，包括以下重量百分比的化学成分：Si0.15％，Fe0.18％，Mn0.18％，Mg1.0％，Zn0.45％，Sc0.08％，Li0.28％,V0.07％,Ce0.22％，Cu0.05％,Cr0.03％,余量为Al和不可避免的杂质。所述的不可避免的杂质含量低于0.1％。所述的高铁轨道耐腐蚀铝型材的加工方法，包括以下步骤：A、合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭、稀土金属和中间合金进行合金的熔炼，在745℃的条件下加热搅拌融化成铝合金液；B、精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；C、均质：铸造，得到铝合金锭，并将铝合金降温至565℃，静置7h；D、挤压：将挤压力应由小到大，挤出制品速度为8.5m/min，挤出制品出口表面温度，即开风机温度应控制在495℃；E、表面钝化：在25℃条件下，采用pH值为0.8的钝化液对铝合金进行浸泡处理，浸泡反应时间为12min；F、后处理：用水冲洗铝合金工件，烘干，即可。所述的步骤B中，所述的第一次精炼中加入无钠精炼剂，加入量为1.85kg/T·Al；所述的第二次精炼中继续加入无钠精炼剂，加入量为0.45kg/T·Al。所述的步骤F中，所述的钝化液的主要成分为氧化剂、催化剂、pH调节剂和润湿剂。所述的氧化剂为过氧化钠；所述的pH调节剂为质量分数为20％的盐酸；所述的润湿剂为水性润湿剂。所述的钝化液中，各原料的重量百分比为：氧化剂1.5％、催化剂0.12％、润湿剂5.5％和pH调节剂余量。所述的催化剂为氧化铯。实施例2：一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，包括以下重量百分比的化学成分：Si0.1％，Fe0.2％，Mn0.15％，Mg1.5％，Zn0.4％，Sc0.1％，Li0.2％,V0.1％,Ce0.18％，Cu0.1％,Cr0.01％,余量为Al和不可避免的杂质。优选的，所述的不可避免的杂质含量低于0.1％。优选的，所述的高铁轨道耐腐蚀铝型材的加工方法，包括以下步骤：A、合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭、稀土金属和中间合金进行合金的熔炼，在720℃的条件下加热搅拌融化成铝合金液；B、精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；C、均质：铸造，得到铝合金锭，并将铝合金降温至580℃，静置6h；D、挤压：将挤压力应由小到大，挤出制品速度为10m/min，挤出制品出口表面温度，即开风机温度应控制在480℃；E、表面钝化：在30℃条件下，采用pH值为0.5的钝化液对铝合金进行浸泡处理，浸泡反应时间为8min；F、后处理：用水冲洗铝合金工件，烘干，即可。所述的步骤B中，所述的第一次精炼中加入无钠精炼剂，加入量为1.8kg/T·Al；所述的第二次精炼中继续加入无钠精炼剂，加入量为0.5kg/T·Al。所述的步骤F中，所述的钝化液的主要成分为氧化剂、催化剂、pH调节剂和润湿剂。所述的氧化剂为过氧化钠；所述的pH调节剂为质量分数为22％的盐酸；所述的润湿剂为水性润湿剂。所述的钝化液中，各原料的重量百分比为：氧化剂2％、催化剂0.05％、润湿剂8％和pH调节剂余量。所述的催化剂为氧化铯。实施例3：一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，包括以下重量百分比的化学成分：Si0.2％，Fe0.1％，Mn0.25％，Mg0.8％，Zn0.6％，Sc0.05％，Li0.35％,V0.01％,Ce0.25％，Cu0.01％,Cr0.1％,余量为Al和不可避免的杂质。优选的，所述的不可避免的杂质含量低于0.1％。优选的，所述的高铁轨道耐腐蚀铝型材的加工方法，包括以下步骤：A、合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭、稀土金属和中间合金进行合金的熔炼，在760℃的条件下加热搅拌融化成铝合金液；B、精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；C、均质：铸造，得到铝合金锭，并将铝合金降温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：Si 0.1‑0.2％，Fe 0.1‑0.2％，Mn 0.15‑0.25％，Mg 0.8‑1.5％，Zn 0.4‑0.6％，Sc 0.05‑0.1％，Li 0.2‑0.35％,V 0.01‑0.1％,Ce 0.18‑0.25％，Cu 0.01‑0.1％,Cr 0.01‑0.1％,余量为Al和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高铁轨道耐腐蚀铝型材，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：Si0.1-0.2％，Fe0.1-0.2％，Mn0.15-0.25％，Mg0.8-1.5％，Zn0.4-0.6％，Sc0.05-0.1％，Li0.2-0.35％,V0.01-0.1％,Ce0.18-0.25％，Cu0.01-0.1％,Cr0.01-0.1％,余量为Al和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的高铁轨道耐腐蚀铝型材，其特征在于，所述的不可避免的杂质含量低于0.1％。3.一种高铁轨道耐腐蚀铝型材的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：A、合金熔炼：在熔炼炉中采用铝锭、稀土金属和中间合金进行合金的熔炼，在720-760℃的条件下加热搅拌融化成铝合金液；B、精炼和静置：熔炼结束后在熔炼炉中进行第一次精炼、第一次精炼后转移至静置炉中进行第二次精炼，再进行静置；C、均质：铸造，得到铝合金锭，并将铝合金降温至550-580℃，静置6-8h；D、挤压：将挤压力应由小到大，挤出制品速度为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玲均，
申请(专利权)人：安徽宏宇铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34