[发明专利]一种电梯梯级使用的铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明是一种电梯梯级使用的铝合金材料及其制备方法，包括硅、铜、镁、锰、锌、铌、钽、镥、铥、镧、铁、钒，其余量为铝进行复合微合金化，复合微合金化元素中硅含量为2～2.8％、铜含量为1.2～1.8％、镁含量为1.4～2.8％、锰含量为0.4～0.8％、锌含量为1.6～2.8％、铌含量为1.8～3.8％、钽含量为0.4～0.8％、镥含量为0.8～1.6％、铥含量为0.5～1％、镧含量为0.8～1.2％、铁含量为2.4～3.8％、钒含量为0.2～0.6％，其余量为铝。本发明通过在铝合金熔炼过程中加入铌、钽、镥、铥、镧元素来大大增强铝合金材料的冲击韧性以及断后延伸率，很好的解决了现有的铝合金材料冲击韧性以及断后延伸率较差，不能抵抗外界对铝合金的多次撞击和扭转的问题，从而使人们能够正常使用电梯梯级进行作业。

技术领域

本发明涉及合金及合金制备技术领域，尤其涉及一种电梯梯级使用的铝合金材料及其制备方法。

背景技术

现有的电梯的梯级结构上一般为两种，一种为整体式梯级，另外一种为装配式梯级。目前整体式梯级一般是铝合金整体式梯级，所谓铝合金整体式梯级就是采用铝合金材料一次成型压铸出来的梯级。Al-Si-Cu系铸造铝合金是当前在工业中应用最多的铸造铝合金材料，如国内YL102(AlSi12)、YL112(AlSi8.5Cu3.5)和YL113(AlSi811Cu3)，日本ADC12(AlSi11Cu3)、ADC10(AlSi8.5Cu3.5)以及美国A380(AlSi8.5Cu3.5)等，这些合金具有优异的铸造性能、高的强度和较好的抗腐蚀性，在扶梯电梯、汽车关键零部件(减速器壳体、控制臂)等众多领域广泛应用，但其韧性、塑性较低，如：Y112合金(GB/T15115-94)的强度为240MPa，延伸率仅为1％。如能进一步提高其塑性无疑将提高产品的可靠性和轻量化水平。迄今为止，国内外对铸造成型好、强韧性高、耐腐蚀性好的铸造铝合金材料都进行了大量研究，但冲击韧性≥34.3J/cm2，抗拉强度≥208MPa，断后延伸率≥6.5％，在3.5％NaCl水溶液中浸泡93h的腐蚀速率≤0.049mm/y的铸造铝合金材料尚未见报道。

如中国专利CN101798649A公开了一种锆和锶微合金化的6013型铝合金，主要由铝、1.22～1.52％的镁、0.90～1.15％的硅、0.804～1.04％的铜、0.451～0.661％的锰、0.311～0.135％的锌、0.0915～0.135％的锆和0.0157～0.0391％的锶组成；该合金的制备方法是：将纯Al融化后加入Al-Cu中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Sr中间合金、纯Mg、纯Zn，待其融化后加入六氯乙烷精炼，静置保温5～10min后去渣并浇铸成锭。该发明合金硬度为156.0～159.1HV，抗晶间腐蚀性能处于四级，抗剥落腐蚀性能不低于PB级。该发明提供的微合金化铝合金的制备方法为本发明提供了一定的指导思路，但是，相比于本发明，该发明制备的铝合金在冲击韧性、抗拉强度、断后延伸率方面远不如本发明制备的铝合金。

发明内容

为克服现有技术中存在的铝合金在冲击韧性、抗拉强度、断后延伸率的问题，本发明提供了一种电梯梯级使用的铝合金材料及其制备方法。

一种电梯梯级使用的铝合金材料，包括硅、铜、镁、锰、锌、铌、钽、镥、铥、镧、铁、钒，其余量为铝进行复合微合金化，复合微合金化元素中硅含量为2～2.8％、铜含量为1.2～1.8％、镁含量为1.4～2.8％、锰含量为0.4～0.8％、锌含量为1.6～2.8％、铌含量为1.8～3.8％、钽含量为0.4～0.8％、镥含量为0.8～1.6％、铥含量为0.5～1％、镧含量为0.8～1.2％、铁含量为2.4～3.8％、钒含量为0.2～0.6％。

作为进一步的优选方案，所述铌、钽元素的质量之比为2.2～8:1。

一种电梯梯级使用的铝合金材料及其制备方法，包括以下的制作步骤：