[发明专利]一种用于路政防护的吸能型高强度铝合金材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种用于路政防护的吸能型高强度铝合金材料的制备方法。包括以下步骤：S1：确定铝合金材料的成分；S2：将确定好的合金成金进行熔炼；S3：将铝合金坯料进行均匀化处理；S4：轧制和退火处理：对经过均匀化处理的铝合金坯料进行轧制；轧制后进行两阶段退火处理；S5：时效处理：将退火处理的铝合金板材进行两阶段时效处理；S6：性能检测：对制备好的铝合金板材进行性能检测，检测通过后用于道路防护设施的制造。本方法制得的铝合金材料具有良好的吸能和力学性能，适用于道路防护设施的制造。此外，该方法操作简单，工艺可靠，能有效提高铝合金的使用寿命，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及铝合金的制备领域，更具体的是涉及一种用于路政防护的吸能型高强度铝合金材料的制备方法。

背景技术

随着中国经济的快速发展，交通运输系统日益完善。高速公路、城市道路等交通设施建设迅速推进，提高了道路安全和通行效率。然而，道路安全问题仍然存在，对保障人民的生命财产安全带来严重威胁。因此，道路及其设施对使用的防护材料提出了更高的要求。

铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在交通运输设备领域得到了广泛应用。相较于钢材，铝合金具有优异的耐腐蚀性、疲劳性能、可塑性及强度等优点，因此在车辆构造、航空航天等各个领域得到了全球范围内的应用。传统的道路防护设施多采用钢材制作，如防护栏、隔离带等。然而，钢材在道路防护应用中的重量、易腐蚀等缺陷限制了其应用范围，且钢材在碰撞中易引发二次损伤。因此，发展一种轻质高强防撞性能优异的材料，已成为道路防护设施的迫切需要。

吸能型防护材料具有在受到冲击力作用时，能消耗部分冲击能量，减小物体撞击产生的损害的特点。这类材料广泛应用在汽车、航空、建筑等领域，起到保护人们生命安全与财产安全的功能。在此背景下，吸能型高强度铝合金材料作为一种新型防护材料，逐渐受到业界的关注和研究。

然而，当前制备吸能型高强度铝合金材料的方法仍存在技术难题，因为铝合金材料的强度、韧性、吸能性能等多方面因素需要兼顾，普通的合金成分和制备方法难以满足高性能要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，现提供一种用于路政防护的吸能型高强度铝合金材料，以提高道路防护设施的吸能性能以及安全性能，具体方案如下：

一种用于路政防护的吸能型高强度铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：确定铝合金材料的成分，所述的铝合金成分包括Mg、Si、Cu、Mn、Cr、Zr；

S2：将确定好的合金成金进行熔炼，形成铝合金熔体，之后将熔体浇铸成铝合金坯料，并冷却至室温；

S3：将铝合金坯料进行均匀化处理：将铝合金坯料在480～520℃范围内加热保温3～5h，然后迅速冷却至200℃以下，再进行自然冷却至室温；

S4：轧制和退火处理：对经过均匀化处理的铝合金坯料进行轧制，形成所需规格的铝合金板材，在轧制过程中控制轧制速度和轧制压力；轧制后进行两阶段退火处理，通过采用两阶段退火工艺，可以更有效地改善铝合金的组织结构，进一步提高其吸能性能和高强度；退火结束后空冷至室温；

S5：时效处理：将退火处理的铝合金板材进行两阶段时效处理，结束后空冷至室温；

S6：性能检测：对制备好的铝合金板材进行性能检测，检测通过后用于道路防护设施的制造。

进一步的，S1中铝合金各元素的成分比例为：Mg1.0～3.0％；

Si0.4～1.2％；Cu0.2～0.6％；Mn0.4～1.0％；Cr0.1～0.3％；Zr 0.05～0.15％，其余为Al。

进一步的，S2中熔炼温度控制在680～720℃，保温时间1h，浇铸温度为685～695℃，浇铸速度为13～18mm/s，。