CN104593645B - 一种铝合金压铸门板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于合金材料加工领域，公开了一种铝合金压铸门板，其由如下重量百分比的原料制备而成：镁4.1‑4.3%，锰1.8‑2.1%，锌0.8‑0.9%，铜0.6‑0.7%，镍0.3‑0.4%，白石墨0.1‑0.2%，0.04‑0.05%铈，0.04‑0.05%钇，0.02‑0.03%钐，二氧化硅0.01‑0.02%，其余为铝。本发明门板机械强度高、耐腐蚀、不易氧化变色，其制作方法简单可行，适合大规模生产。

Description

一种铝合金压铸门板及其制作方法

技术领域

本发明属于合金材料加工领域，具体涉及一种铝合金压铸门板及其制作方法。

背景技术

铝合金门板是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门称为铝合金门，简称铝门。包括以铝合金作受力杆件（承受并传递自重和荷载的杆件）基材的和木材、塑料复合的门，简称铝木复合门、铝塑复合门。在我国绝大多数的既有建筑中，90%以上属于高耗能建筑。而在高耗能建筑中，门窗的能源消耗就占了近一半。 正如业内人士分析，建筑节能的关键是门窗节能。因此，采用节能铝门窗，并对现有建筑门窗厂家进行铝改造，是我国能源形势的客观要求，是市场发展的必然趋势。

制备铝合金门板的机械加工方法有很多，压力铸造是较为常用的方法。压力铸造简称压铸，是一种高速高效的先进成形工艺，是复杂薄壁铝、镁合金等铸件的主要成形方法之一，在汽车/摩托车用铝、镁合金零部件的生产中占有相当大的比例。但是压铸生产的铝、镁合金铸件内部气孔多，无法进行固溶热处理或焊接成形，也不能进行过多的机械加工。

目前，铝合金门板主要存在以下缺陷，容易变色，耐腐性能差，机械强度不够，气孔多不匀质，以及制作方法复杂，工业能耗高等缺陷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高强度、耐腐蚀、不易氧化变色以及匀质的铝合金门板材料；本发明还提供了上述铝合金门板的制作方法，该方法简单可行，工业能耗低，适合大规模生产。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：

一种铝合金压铸门板，其由如下重量百分比的原料制备而成：镁4.1-4.3%，锰1.8-2.1%，锌0.8-0.9%，铜0.6-0.7%，镍0.3-0.4%，白石墨0.1-0.2%，铈0.04-0.05%，钇0.04-0.05%，钐0.02-0.03%，二氧化硅0.01-0.02%，其余为铝。

所述白石墨和二氧化硅的粒径均控制在300目以上。

本发明还公开了上述铝合金压铸门板的制作方法，其按照如下步骤进行：

1）按照重量百分比称取各原料备用；

2）取铝，在氩气气体保护下，将铝熔化后升温至700℃，得到铝熔体；

3）取镁、锰、锌、铜、镍、铈、钇以及钐，混合，在高能球磨罐中混合球磨10-12小时后，得到混合金属粉末，然后将白石墨和二氧化硅添加到混合金属粉末中，搅拌均匀，即为混合物A；

4）启动电阻熔炼炉，将步骤3）得到的混合物A添加到坩锅中，通入N₂作为保护气体，待加入的物料完全熔化后，加入步骤2）得到的铝熔体，并继续通入N₂作为保护气体，搅拌3-4分钟，最后通氩气精炼10-12分钟，搅拌混合均匀，得到合金熔体；

5）采用压铸机，将步骤4）所得合金熔体压铸到模具中，压射压力为70-75Mpa，压射速度为3.8-4.2m/s，制得厚度为4mm的铝合金压铸门板。

本发明技术方案带来的积极效果：

本发明通过添加白石墨和二氧化硅粉末，不仅可以细化晶粒，同时可以改善合金流动性，提高压铸铝合金的压铸性能；

本发明通过添加少量的稀土金属，能够除去熔炼时合金熔体中的杂质，达到除气精炼、净化熔体的效果；可以细化合金的显微组织改善合金的力学性能提高合金的塑性变形能力，有效细化基体组织，避免了产生气孔，而且不易被氧化变色；

本发明通过添加适量的合金金属，有效地改变了铝合金的机械强度，提高了耐腐蚀性能，优化了表面光洁度；

本发明制作的门板材料在湿热条件下放置120天，表面不会变色和腐蚀；

本发明制作方法简单可行，工业能耗低，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种铝合金压铸门板，其由如下重量百分比的原料制备而成：镁4.1%，锰1.8%，锌0.8%，铜0.6%，镍0.3%，白石墨0.1%，0.04%铈，0.04%钇，0.02%钐，二氧化硅0.01%，其余为铝；

所述白石墨和二氧化硅的粒径均控制在300目；

上述铝合金压铸门板的制作方法，其按照如下步骤进行：

1）按照重量百分比称取各原料备用；

2）取铝，在氩气气体保护下，将铝熔化后升温至700℃，得到铝熔体；

3）取镁、锰、锌、铜、镍、铈、钇以及钐，混合，在高能球磨罐中混合球磨10小时后，得到混合金属粉末，然后将白石墨和二氧化硅添加到混合金属粉末中，搅拌均匀，即为混合物A；

4）启动电阻熔炼炉，将步骤3）得到的混合物A添加到坩锅中，通入N₂作为保护气体，待加入的物料完全熔化后，加入步骤2）得到的铝熔体，并继续通入N₂作为保护气体，搅拌3分钟，最后通氩气精炼10分钟，搅拌混合均匀，得到合金熔体；

5）采用压铸机，将步骤4）所得合金熔体压铸到模具中，压射压力为70Mpa，压射速度为3.8m/s，制得厚度为4mm的铝合金压铸门板。

实施例2

一种铝合金压铸门板，其由如下重量百分比的原料制备而成：镁4.3%，锰2.1%，锌0.9%，铜0.7%，镍0.4%，白石墨0.2%，0.05%铈，0.05%钇，0.03%钐，二氧化硅0.02%，其余为铝；

所述白石墨和二氧化硅的粒径均控制在400目；

上述铝合金压铸门板的制作方法，其按照如下步骤进行：

1）按照重量百分比称取各原料备用；

2）取铝，在氩气气体保护下，将铝熔化后升温至700℃，得到铝熔体；

3）取镁、锰、锌、铜、镍、铈、钇以及钐，混合，在高能球磨罐中混合球磨12小时后，得到混合金属粉末，然后将白石墨和二氧化硅添加到混合金属粉末中，搅拌均匀，即为混合物A；

4）启动电阻熔炼炉，将步骤3）得到的混合物A添加到坩锅中，通入N₂作为保护气体，待加入的物料完全熔化后，加入步骤2）得到的铝熔体，并继续通入N₂作为保护气体，搅拌4分钟，最后通氩气精炼12分钟，搅拌混合均匀，得到合金熔体；

5）采用压铸机，将步骤4）所得合金熔体压铸到模具中，压射压力为75Mpa，压射速度为4.2m/s，制得厚度为4mm的铝合金压铸门板。

实施例3

一、本发明实施例1和实施例2制备的铝合金压铸门板的性能参数测试，具体见表1：

表1

组别	抗拉强度Mpa	屈服强度Mpa	伸长率%	硬度HB
					实施例1	336	229	10.3	82
实施例2	330	232	10.6	80
					ADC12对照	331	169	2.8	81

二、本发明实施例1和实施例2制备的铝合金压铸门板的耐腐蚀试验：

根据GB10124-1988 金属材料试验室均匀腐蚀全浸试验方法，将上述实施例制备的试样斜立放于3.5%NaCl溶液中，4天后取出用CrO3+AgNO3+Ba(NO3)2+蒸馏水清除试样表面的腐蚀产物，然后再用丙酮和无水酒精清洗，测腐蚀速率（mm/a）。

上述实施例1-2中得到的合金腐蚀速率如表2所示。

表2

编号	腐蚀速率（mm/a）
		实施例1	0.13
实施例2	0.14
		ADC12对照	0.23

由表2可直观地看出，本发明通过合理配伍各金属原料，添加合适量的非金属原料和稀土金属，大大提高了铝合金压铸门板的耐蚀性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种铝合金压铸门板，其特征在于，所述门板由如下重量百分比的原料制备而成：镁4.1-4.3%，锰1.8-2.1%，锌0.8-0.9%，铜0.6-0.7%，镍0.3-0.4%，白石墨0.1-0.2%，铈0.04-0.05%，钇0.04-0.05%，钐0.02-0.03%，二氧化硅0.01-0.02%，其余为铝；

所述白石墨和二氧化硅的粒径均控制在300目以上；

所述铝合金压铸门板的制作方法包括如下步骤：

1）按照重量百分比称取各原料备用；

2）取铝，在氩气气体保护下，将铝熔化后升温至700℃，得到铝熔体；

3）取镁、锰、锌、铜、镍、铈、钇以及钐，混合，在高能球磨罐中混合球磨10-12小时后，得到混合金属粉末，然后将白石墨和二氧化硅添加到混合金属粉末中，搅拌均匀，即为混合物A；

4）启动电阻熔炼炉，将步骤3）得到的混合物A添加到坩锅中，通入N₂作为保护气体，待加入的物料完全熔化后，加入步骤2）得到的铝熔体，并继续通入N₂作为保护气体，搅拌3-4分钟，最后通氩气精炼10-12分钟，搅拌混合均匀，得到合金熔体；

5）采用压铸机，将步骤4）所得合金熔体压铸到模具中，压射压力为70-75MPa，压射速度为3.8-4.2m/s，制得厚度为4mm的铝合金压铸门板。