[发明专利]一种用于门窗的高强度铝合金材料及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及门窗领域，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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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。

本发明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。

本发明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。