CN104878229A - 高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法，涉及建筑工程材料领域，该方法包括以下步骤：将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，接着降温，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼；再降温至650-680℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；随后升温至735-755℃，将Mo、V压入炉底，保温10-15分钟，再搅拌30-40分钟进行扒渣；在700-730℃的条件下精炼1-2小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置1-2小时；在680-710℃条件下进行浇铸，铸锭在580-610℃保温4-6小时后，快速冷却获得合金锭。本发明解决了现有门窗用铝合金存在强度和耐腐蚀性低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程材料技术领域，尤其是一种高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法。
背景技术
铝合金门窗是将铝合金型材制作成框、梃、扇料构件，再与玻璃、密封件和五金件一起组装而成的，它相对于传统的门窗具有良好的抗风压性、密封性、保温性和膈应性，在建筑工程中已被广泛推广使用。现有的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法在使用一段时间就会出现难推拉或开合，推拉或开合过程中会产生较大噪声，窗扇和导轨之间产生较大缝隙等问题，这是因为铝合金型材的强度较低，在使用过程中受到风压和推拉或开合过程中产生的撞击的影响，引起变形而造成的。同时，门窗在使用过程中会经历风吹日晒或者受到温度及湿度变化的影响，因铝合金门窗的铝合金型材的主要材料是铝，其在空气中极易氧化，而受到腐蚀，致使门窗铝合金型材变色、变形，缩短了铝合金型材的使用寿命，因此，通常会对铝合金型材进行表面处理，现有的铝合金型材表面处理工艺有阳极氧化、电解着色、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂、拉丝等，这些表面处理工艺均起到一定的耐腐蚀效果，但仍难满足现有建筑材料对使用寿命的要求，而且在长期使用后，铝合金型材表面磨损露出铝合金基材，铝合金基材本身的抗氧化性能不能满足建筑材料的使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法，它能够解决现有门窗用铝合金存在强度和耐腐蚀性低的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法包括以下步骤：
A、将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，温度控制为1880-1910℃，熔化后保温10-15分钟；
B、接着降温至1380-1410℃，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼，保温8-12分钟；
C、再降温至650-680℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；
D、随后升温至735-755℃，将Mo、V压入炉底，保温10-15分钟，再搅拌30-40分钟进行扒渣；
E、在700-730℃的条件下精炼1-2小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置1-2小时；
F、在680-710℃条件下进行浇铸，铸锭在580-610℃保温4-6小时后，快速冷却获得合金锭。
上述高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si0.4-0.6%，Fe 0.5-1%，Cu1.6-5%，Mn0.2-0.4%，Mg1.5-4%，Zn2-3%，Ti0.18-0.25%，Cr0.5-0.8%，Ni0.3-0.45%，Mo0.1-0.5%，V0.02-0.08%，合计杂质≦0.15%，其余为Al。
进一步的，Si0.48%，Fe0.5%，Cu3.8%，Mn0.3%，Mg2.5%，Zn2.5%，Ti0.2%，Cr0.68%，Ni0.38%，Mo0.32%，V0.06%。
进一步的，Si0.4%，Fe 0.8%，Cu1.6%，Mn0.4%，Mg1.5%，Zn2%，Ti0.18%，Cr0.8%，Ni0.3%，Mo0.1%，V0.08%。
进一步的，Si0.6%，Fe1%，Cu1. 5%，Mn0.2%，Mg4%，Zn3%，Ti0.25%，Cr0.5%，Ni0.45%，Mo0.5%，V0.02%。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：添加的Zn、Cu、Mn、Cr、Ni，在基体表面形成致密、稳定的氧化膜，对基体起到良好的保护作用，提高了铝合金的抗氧化性能，使之具有良好的耐腐蚀性；添加Mo、V可显著提高铝合金的强度、高温性能，同时合金原料的组成和配比以及熔铸步骤和工艺参数，使之具有更好的耐磨性、机械性能和强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详述：
实施例1
本实施例的高强度耐腐蚀门窗用铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si0.48%，Fe0.5%，Cu3.8%，Mn0.3%，Mg2.5%，Zn2.5%，Ti0.2%，Cr0.68%，Ni0.38%，Mo0.32%，V0.06%，合计杂质≦0.15%，其余为Al。
其制备方法包括以下步骤：
A、将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，温度控制为1895℃，熔化后保温12分钟；
B、接着降温至1390℃，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼，保温20分钟；
C、再降温至665℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；
D、随后升温至745℃，将Mo、V压入炉底，保温15分钟，再搅拌30分钟进行扒渣；
E、在720℃的条件下精炼2小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置1小时；
F、在695℃条件下进行浇铸，铸锭在585℃保温6小时后，快速冷却获得合金锭。
本实施例制得的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的性能如下：抗拉强度为612.8MPa，屈服强度为581.2MPa，延伸率17.2%，氯盐雾试验腐蚀率为0.116mg/cm2·d。
实施例2
本实施例的高强度耐腐蚀门窗用铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si0.4%，Fe 0.8%，Cu1.6%，Mn0.4%，Mg1.5%，Zn2%，Ti0.18%，Cr0.8%，Ni0.3%，Mo0.1%，V0.08%，合计杂质≦0.15%，其余为Al。
其制备方法包括以下步骤：
A、将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，温度控制为1880℃，熔化后保温15分钟；
B、接着降温至1380℃，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼，保温12分钟；
C、再降温至650℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；
D、随后升温至735℃，将Mo、V压入炉底，保温5分钟，再搅拌40分钟进行扒渣；
E、在700℃的条件下精炼2小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置2小时；
F、在680℃条件下进行浇铸，铸锭在580℃保温5小时后，快速冷却获得合金锭。
本实施例制得的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的性能如下：抗拉强度为596.5MPa，屈服强度为562.1MPa，延伸率16.8%，氯盐雾试验腐蚀率为0.228mg/cm2·d。
实施例3
本实施例的高强度耐腐蚀门窗用铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si0.6%，Fe1%，Cu1. 5%，Mn0.2%，Mg4%，Zn3%，Ti0.25%，Cr0.5%，Ni0.45%，Mo0.5%，V0.02%，合计杂质≦0.15%，其余为Al。
其制备方法包括以下步骤：
A、将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，温度控制为1910℃，熔化后保温10分钟；
B、接着降温至1410℃，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼，保温8分钟；
C、再降温至680℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；
D、随后升温至755℃，将Mo、V压入炉底，保温10分钟，再搅拌35分钟进行扒渣；
E、在730℃的条件下精炼1小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置1小时；
F、在710℃条件下进行浇铸，铸锭在610℃保温4小时后，快速冷却获得合金锭。
本实施例制得的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的性能如下：抗拉强度为605.3MPa，屈服强度为573.2MPa，延伸率15.9%，氯盐雾试验腐蚀率为0.157mg/cm2·d。
Claims (5)
1.一种高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法,其特征在于包括以下步骤：
A、将Si、Fe、Ti、Cr、Ni投入炉中熔化，温度控制为1880-1910℃，熔化后保温10-15分钟；
B、接着降温至1380-1410℃，向炉中投入Cu、Mn进行熔炼，保温8-12分钟；
C、再降温至650-680℃，将Al、Mg、Zn投入炉中熔化；
D、随后升温至735-755℃，将Mo、V压入炉底，保温10-15分钟，再搅拌30-40分钟进行扒渣；
E、在700-730℃的条件下精炼1-2小时，精炼过程中吹氮气搅拌，扒渣、脱气后，静置1-2小时；
F、在680-710℃条件下进行浇铸，铸锭在580-610℃保温4-6小时后，快速冷却获得合金锭。
2.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法, 其特征在于:所述铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si0.4-0.6%，Fe 0.5-1%，Cu1.6-5%，Mn0.2-0.4%，Mg1.5-4%，Zn2-3%，Ti0.18-0.25%，Cr0.5-0.8%，Ni0.3-0.45%，Mo0.1-0.5%，V0.02-0.08%，合计杂质≦0.15%，其余为Al。
3.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法, 其特征在于:Si0.48%，Fe0.5%，Cu3.8%，Mn0.3%，Mg2.5%，Zn2.5%，Ti0.2%，Cr0.68%，Ni0.38%，Mo0.32%，V0.06%。
4.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法, 其特征在于:Si0.4%，Fe 0.8%，Cu1.6%，Mn0.4%，Mg1.5%，Zn2%，Ti0.18%，Cr0.8%，Ni0.3%，Mo0.1%，V0.08%。
5.根据权利要求2所述的高强度耐腐蚀门窗用铝合金的制备方法, 其特征在于:Si0.6%，Fe1%，Cu1. 5%，Mn0.2%，Mg4%，Zn3%，Ti0.25%，Cr0.5%，Ni0.45%，Mo0.5%，V0.02%。
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| CN107739857A (zh) * | 2017-10-04 | 2018-02-27 | 长沙仲善新能源科技有限公司 | 耐腐蚀铝合金材料的制备工艺及耐腐蚀铝合金材 |
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| CN104313417A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 严静儿 | 一种高耐腐蚀性铝合金 |
| CN104561691A (zh) * | 2015-01-26 | 2015-04-29 | 上海交通大学 | 高塑性铸造铝合金及其压力铸造制备方法 |
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