CN103103419A - 用于建筑铝模板的铝合金 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于建筑铝模板的铝合金，合金中各种元素的质量百分比含量为Si占0.65~0.85%，Mg占0.85~1.05%，Fe占＜0.35%，Zn占＜0.2%，Cu占0.15~0.25%，Mn占0.05~0.1%，Cr占0.1~0.2%，Ti占0.015~0.08%，余量为铝以及其他不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量＜0.15%，杂质中的其中一种元素在整个合金中的含量＜0.05%。本发明通过对合金中各种元素的比例进行优化，最终得到的铝合金性能可达：抗拉强度σb≥275Mpa，屈服强度σs≥250Mpa，伸长率≥8%。这种高强度的铝合金应用在建筑铝模板上，能很好的满足建筑铝模板对铝合金的各项要求，有利于建筑铝模板的推广应用。

Description

用于建筑铝模板的铝合金

技术领域

本发明涉及铝合金改性处理，具体来说是一种用于建筑铝模板的铝合金。

背景技术

目前建筑行业的混凝土浇铸普遍使用的模板主要有钢模板、木模板、竹模板以及塑料模板等。钢模板重量大、易生锈、且在混凝土浇注过程中易与混凝土粘合在一起，脱模困难；木模板虽然重量轻，但其强度低、不防水，易霉变腐烂，重复使用率低，需要消耗木材资源，不利于生态环境和森林资源的保护；竹模板同木模板也是重复利用率较低，且不可回收；而塑料模板刚性差，易变型，且成本高。这些模板的耐久性不好，生产标准程度低，不能确保混凝土工程质量，并且存在着施工速度慢，模板周转的次数低，材料消耗大等缺点。为此，本申请人经过长期的研究和试验，发明了一种重量轻、精度高、板面幅面大、拼缝少、施工方便、周转次数高、成型混凝土表面质量高、回收价值高和综合经济效益好的建筑铝模板。这种建筑铝模板具有良好的抗拉强度、屈服强度和高的伸长率等要求，而普通采用的铝合金并不能满足上述要求，这就造成了对建筑铝模板的推广应用造成了限制，因此很有必要研究一种适合建筑铝模板用的铝合金。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于建筑铝模板的铝合金，其具有高的抗拉强度、抗屈服强度和良好的伸长率，能够很好的满足建筑铝模板的特殊要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于建筑铝模板的铝合金，合金中各种元素的质量百分比含量为

Si    0.65~0.85%

Mg    0.85~1.05%

Fe    ＜0.35%

Zn    ＜0.2%

Cu    0.15~0.25%

Mn    0.05~0.1%

Cr    0.1~0.2%

Ti    0.015~0.08%

余量为铝以及其他不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量＜0.15%，杂质中的其中一种元素在整个合金中的含量＜0.05%。

作为优选，Si的比例为0.65~0.80%，Mg的比例为 0.9~1.05%，Mg：Si为1.30~1.5，Ti的比例为0.02~0.05%。

本发明的有益效果是：本发明通过对合金中各种元素的比例进行优化，最终得到的铝合金性能可达：抗拉强度σb≥275Mpa，屈服强度σs≥250Mpa，伸长率≥8%，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别最大能达340Mpa、310Mpa和13%，相对于传统国标6061铝合金的280Mpa抗拉强度、260Mpa屈服强度和6%的伸长率有明显提高，这种高强度的铝合金应用在建筑铝模板上，能很好的满足建筑铝模板对铝合金的各项要求，有利于建筑铝模板的推广应用。

具体实施方式

本发明针对现有技术中6061铝合金其抗拉强度、屈服强度和伸长率较低的情况，通过大量研究和实际检验，对6061铝合金的化学成分及其含量在国家标准范围内进行调整优化，调整各主要化学成分如Si、Mg等的相对含量以提高强化效果，严格控制有害元素Fe等的含量，以使得铝合金满足建筑铝模板的各项要求，具体方案为：

用于建筑铝模板的铝合金，该合金中各种元素的质量百分比含量为

硅：考虑到硅在铝合金中作为焊接材料，且硅具有一定的强化作用，故硅的质量百分比为取为0.65~0.85%；

镁：镁对铝具有明显的强化作用，如果加入1%以下的锰可能补充强化作用，因此加锰后可降低镁的含量，因此镁的质量百分比取为   0.85~1.05%；

铁：铁作为铝合金的有害元素，其含量取为小于0.35%；

锌：锌在铝合金中的作用不明显，其含量控制在小于0.2%；

铜：铜是重要的合金元素，具有一定的固溶强化效果，此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果，故铜的比例控制在   0.15~0.25%之间；

锰：锰是铝合金的重要元素，可以单独加入形成AL-Mn二元合金，锰能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并且能显著细化再结晶晶粒，同时还可降低热裂倾向，可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改善抗蚀性和焊接性能，还能够溶解杂质铁，减小铁的有害影响，故锰的质量百分比控制在0.05~0.1%之间。

铬：铬在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性，但会增加淬火敏感性，故其含量控制在0.1~0.2%之间；

钛：钛在合金中的作用是细化晶粒，其含量控制在0.015~0.08%之间；

其它元素的质量百分比含量控制在单个小于0.05%，总和小于0.15%，剩下的全部都是铝。

作为优选，用于建筑铝模板的铝合金中元素Si 的比例为0.65~0.80%，Mg的比例为 0.9~1.05%，Mg：Si含量比例为1.30~1.5，Ti的比例为0.02~0.05%。

余量为铝以及其他不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量＜0.15%，杂质中的其中一种元素在整个合金中的含量＜0.05%。

本发明所述的用于建筑铝模板的铝合金其生产工艺如下：

a、模具加温：：模具须加热到420- 480℃；按照模具的直径不同，设定模具加温时间为1.5-5小时 

b、铝棒加热：须加热到460-530℃

c、盛锭筒温：须加热到460-520℃

d、挤压速度：5-10m/min

e、型材冷却：采用特殊工装强风雾冷

f、时效温度：170-180℃，时效时间为7-10h

对上述工艺得到的铝合金分为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5五组对其各项性能进行测试，如下表1和表2：

表1：合金的化学组成（重量%）

表2：抗拉强度、屈服强度和伸长率

本发明通过对合金中各种元素的比例进行优化，最终得到的铝合金性能可达：抗拉强度σb≥275Mpa，屈服强度σs≥250Mpa，伸长率≥8%。这种高强度的铝合金应用在建筑铝模板上，能很好的满足建筑铝模板对铝合金的各项要求，有利于建筑铝模板的推广应用。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.用于建筑铝模板的铝合金，其特征在于：合金中各种元素的质量百分比含量为

Si    0.65~0.85%

Mg    0.85~1.05%

Fe    ＜0.35%

Zn    ＜0.2%

Cu    0.15~0.25%

Mn    0.05~0.1%

Cr    0.1~0.2%

Ti    0.015~0.08%

余量为铝以及其他不可避免的杂质，且杂质在整个合金中的含量＜0.15%，杂质中的其中一种元素在整个合金中的含量＜0.05%。

2.根据权利要求1所述的用于建筑铝模板的铝合金，其特征在于：Si的比例为0.65~0.80%，Mg的比例为 0.9~1.05%，Mg：Si为1.30~1.5，Ti的比例为0.02~0.05%。