[发明专利]一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺

说明书

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺，包括预处理、熔炼浇注、覆层固溶、冷却凝固和时效；其中铝合金原料包括以下重量份的组分：Al85‑95份、Zn1.5‑2.6份、Mg1.2‑2.1份、Cu0.3‑1.2份、Cr0.08‑0.32份和Si0.12‑0.24份；由于铝合金材料在固溶过程中的冷却速度难以达到理想速度，继而削弱了铝合金材料所能够提升的性能；故此，本发明通过设置的覆层辊，将其温度维持在铝合金材料熔点与常温的参数之间，为起改性作用添加的钴、镍与钛元素削弱了其内部原子结构的连接性，并减缓了铝合金材料的固溶过程，促进铝合金材料与改性作用的钴、镍和钛元素间的融合性，进而改善了高强度铝合金的制备工艺，从而提升了高强度耐腐蚀铝合金制备工艺的应用效果。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺。

背景技术

高强度耐蚀铝合金是指利用快速凝固技术制备的新型铝合金，在Al-Zn-Mg-Cu铝合金的基础上通过快凝工艺加入Co，Ni和Zr等元素大幅度提高合金的强度和耐蚀性能，快速凝固过程通常是由液相到固相的相变过程进行得非常快，金属或者合金的熔体急剧凝固成微晶、准晶和非晶态的过程；因其耐腐蚀性能优异的特点，从而在航天、航空、汽车等领域得到了广泛应用。

在汽车铝合金构件的生产中，铝合金的高强度耐腐蚀性能需要进行快速冷却，将功效性的钴、镍和钛元素混合起来，铝合金的金属熔体通过挤出模具中的喷嘴挤出到旋转的覆层辊表面，连续形成熔融态的铝合金带层并冷却凝固成型，其中覆层辊的表面上附着有覆层合金液，使覆层辊上的覆层合金液融合至铝合金带层的表面，覆层合金液中含有改性功能的钴、镍和钛元素，而改性的钴、镍和钛等元素相比于铝合金具有更高的熔点温度，使覆层合金液在添加至铝合金带上的快速冷却过程受到限制，且铝合金材料在固溶过程中的冷却速度难以达到理想速度，继而削弱了铝合金材料所能够提升的性能。

现有技术中也出现了一些关于高强度耐腐蚀铝合金制备工艺的技术方案，如申请号为201510628002X的一项中国专利公开了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺及高强度耐腐蚀铝合金，高强度耐腐蚀铝合金是由高强度耐腐蚀铝合金原料加工而成；该技术方案的高强度耐腐蚀铝合金原料的重量百分比组成为：0.45-0.60重量百分比的硅、0-0.25重量百分比的铁、0.40-0.50重量百分比的铜、1.2-1.45重量百分比的锰、0-0.04重量百分比的镁、0-0.04重量百分比的铬、0-0.05重量百分比的锌、及余为铝；但是该技术方案中未解决增强铝合金性能的铬元素在快速冷却工序中的状态，过高的膜层厚度会影响到冷却的速度，且难以控制铬元素分布在成型的汽车结构件上，限制了制备出铝合金结构件的性能。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明据此提出了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺，采用了特殊的水性防锈剂及其制备方法，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺，通过设置的覆层辊，将其温度维持在铝合金材料熔点与常温的参数之间，为起改性作用添加的钴、镍与钛元素削弱了其内部原子结构的连接性，并减缓了铝合金材料的固溶过程，促进铝合金材料与改性作用的钴、镍和钛元素间的融合性，进而改善了高强度铝合金的制备工艺，从而提升了高强度耐腐蚀铝合金制备工艺的应用效果。

本发明所述的一种高强度耐腐蚀铝合金的制备工艺，该工艺步骤如下：

S1、预处理：将铝合金原料加工至最大尺寸不超过35mm的立方体，并对其表面进行喷砂处理，再经去离子水清洗后，放置在无水乙醇的溶液中进行超声清洗6-9min；通过对铝合金原料表面进行的喷砂及清洗，促进其在后道熔炼工序中转化的热融状态效果；

S2、熔炼浇注：将S1中预处理完成的铝合金原料风干后，加入熔炼炉中，控制熔炼的温度在700-750℃，然后将其温度降低至680-710℃的稳定状态进行铝合金液的浇注；