[发明专利]一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺

说明书

本发明公开了一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺，包括以下步骤：步骤一原料准备：按照以下质量百分比准备原料：硅：0.85％‑1％，铁：0.1％‑0.4％，铜：0.02％‑1％，锰：0.03％‑0.3％，镁：1.25％‑2％，铬：0.02％‑0.15％，锌：3.7％‑6.5％，钛：0.02％‑0.05％，银：0.2％‑0.4％，稀土：0.1％‑0.3％，镍：0.05％‑0.2％，钆：0.4‑0.5％，硼：0.15‑0.25％，铝：余量。本发明添加了钆和铈，配合加入的铜、镁、锰、钛和硼来提高铝型材的抗氧化性能，除此之外，加入的稀土金属同时能够起到金属调质、细化晶粒、提高再结晶程度、进一步提高了铝合金抗氧化性能，并且提高金属的韧性和耐磨性，配合两次的时效处理后，铝合金型材具有较高的硬度，综上所述，本发明制备的铝型材除了具备较高硬度外，还具有高韧性和抗氧化的性能，使用寿命更长，适合推广应用。

技术领域

本发明涉及铝合金制备技术领域，具体为一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺。

背景技术

铝是继钢之后当今在工业生产和日常生活中使用最多的金属结构材料，铝材具有良好的材料性能，强度适宜、化学稳定性好、易于保持清洁、导电率高，辐射性能良好，适合于阳极氧化，且容易加工。随着时代的进步，人们对铝合金的要求也越来越高，不仅要保持原有的轻质的特点，同时还要具有一定的强度及抗氧化性能，来提高铝合金的使用寿命，但是目前的铝合金硬度较差。

对此，授权公告号为CN113355568A的中国发明专利公开了一种铝合金挤压型材制备工艺，具体涉及挤压制备技术领域，包括以下步骤，配制铝合金原料，配置完成之后将原料加入熔炼炉中均匀混合后熔炼为液态铝合金，将液态铝合金熔铸为铝合金铸锭。

本发明通过采用特定的原料和方式制备可以得到高强度铝合金型材，虽然硬度较高，但是难以保证韧性及抗氧化性能，导致该铝合金易氧化、脆化的现象，使用寿命较短。

为此我们提出一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高韧性抗氧化的铝型材制备工艺，包括以下步骤：步骤一原料准备：按照以下质量百分比准备原料：硅：0.85％-1％，铁：0.1％-0.4％，铜：0.02％-1％，锰：0.03％-0.3％，镁：1.25％-2％，铬：0.02％-0.15％，锌：3.7％-6.5％，钛：0.02％-0.05％，银：0.2％-0.4％，稀土：0.1％-0.3％，镍：0.05％-0.2％，钆：0.4-0.5％，硼：0.15-0.25％，铝：余量；

步骤二一次熔融：将步骤一中的铝及硅投入高温烘炉，熔融制得铝硅液；

步骤三二次熔融：将步骤一中钆、铜、镁、锰、铬、锌、银、镍和铈投入至高温烘炉与步骤二所得铝硅液混合，继续高温熔融得到混合液；

步骤四氮气精炼：将氮气充入步骤三所得混合液中进行精炼，精炼除气后得到精炼后混合液；

步骤五三次熔融：将步骤一中钛、硼、稀土投入至高温烘炉与步骤四所得精炼后混合液混合，继续高温融入得到抗氧化混合液；

步骤六熔铸：将步骤五所得抗氧化混合液浇铸为抗氧化铝棒；

步骤七均质：将步骤六所得抗氧化铝棒投入均质炉中加热至500℃并保温20h，再空冷至300℃，再水冷至常温，得到均质后铝棒；

步骤八挤压：将步骤器所得均质后铝棒投入挤压机得到抗氧化铝合金型材；

步骤九强化：将步骤八所得抗氧化铝合金型材加热至500℃，保温0.5h后进行水冷，水冷时间不超过3s，得到强化后铝合金型材；