CN105238974A - 用于铝合金门窗的材料及其制作工艺 - Google Patents

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CN105238974A CN201510636079.1A CN201510636079A CN105238974A CN 105238974 A CN105238974 A CN 105238974A CN 201510636079 A CN201510636079 A CN 201510636079A CN 105238974 A CN105238974 A CN 105238974A
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Abstract

本发明涉及了一种铝合金及其制作工艺,公开了一种用于铝合金门窗材料,包括如下的质量份数的组分:铜4.30~5.80份、硅0.45~0.80份、镍1~5份、镁2.30~4.30份、锌4.60~8.60份、锰0.60~0.80份、铁0.20~0.40份、钛0.04~0.06份、硼0.02~0.035份、铬0.10~0.20份、锶0.03~0.05份、锆0.15~0.25份和复合稀土0.05~0.08份,其余为铝和杂质;所述复合稀土化学成分的质量百分比为:镧17.00~18.60份、铈12.40~15.30份、镨9.80~11.70份、钕12.30~14.20份、镱1.10~1.20份、铥13.40~14.50份,其余为钬;所述杂质的含量≤0.09份,经过如下步骤制作:(1)熔炉预热;(2)初炼材料;(3)精炼材料;(4)热处理;(5)冷却;本发明提供了铝合金材料强度高、屈服强度高、抗拉强度好,耐摩擦、耐腐蚀性能好,合金的疲劳寿命长的用于铝合金门窗材料及其制作工艺。

Description

用于铝合金门窗的材料及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种铝合金的制作工艺,具体涉及了一种用于铝合金门窗材料的制作工艺。
背景技术
随着人们生活家居方式日益丰富多样,对于生活家居方式的需求也随之提高,其中对于建筑质量要求的提高更显得尤为突出,对建筑门窗的要求最为突出,现今所用的门窗有金属制的、塑料制、木制等几种,所以制作门窗的材料成为主要研究的对象。
材料是当今科学技术的重要支柱,又因是人类社会发展和所有科学技术的基础显的尤为重要,材料的科技发展程度直接会影响生产力的变革,近年来兴起的材料科学是具有全局性的科学领域之一;世界各经济强国把材料发展提高到经济发展的战略高度,材料科学与工程正进入一个史无前例的高速发展时期,社会的发展,人类文明的进步表明,对材料的要求越来越高。
而现有的一种铝合金材料,所述铝合金材料化学成分的质量份数为:Sr:1.23-1.45份,Si:1.34-1.36份,Nb:1.25-2.28份,Cu:4.52-4.55份,Ti:1.56-3.27份,Mg:0.22-0.24份,C:0.01-0.02份,Cr:16.1-16.8份,V:1.25-2.24份,Ni:12.1-13.3份,Mn:3.35-3.38份,复合稀土:2.51-2.85份,其余为Al和杂质;所述复合稀土中,按重量份数包含以下组分:Tm:12.5-13.8份,Tb:1.1-1.5份,Pr:11.8-14.9份,Nd:14.3-15.5份,Lu:2.8-3.2份,Sm:17.2-17.3份,余量为Ho。该铝合金材料中加入了Sr元素,锶是表面活性元素,锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量,提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度,并且能减小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能,加入Ni和Cr元素,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,铬又能提高铝合金的抗氧化性和耐腐蚀性,镍能提高铝合金的强度、硬度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;加入Cu元素,能增加铝合金的强度和抗氧化性能,提高使用寿命;加入Mg元素能改善其焊接性能,增加其抗腐蚀性能和强度;并且还加入了稀土元素,不仅能在热处理过程中细化晶粒的作用,增加其结构强度,还能提高其抗腐蚀性能和摩擦性能,提高其使用寿命,降低成本;此结构的铝合金,虽然具有较强的抗腐蚀性能、摩擦性能,但其强度一般,并且其铝合金材料中加入的铬和镍质量份数过高,使材料的硬度过高,从而使材料变得不易弯折,其屈服能力和抗拉能力将降低,导致在对其材料施加力时,其材料易断裂,使得门窗损坏。
发明内容
本发明意在提供一种强度高、屈服强度高、抗拉强度好,不易断裂,合金的疲劳寿命长的用于铝合金门窗材料的制作工艺。
本发明提供了一种用于制作门窗的铝合金材料,包括如下的质量份数的组分:铜4.30~5.80份、硅0.45~0.80份、镍1~5份、镁2.30~4.30份、锌4.60~8.60份、锰0.60~0.80份、铁0.20~0.40份、钛0.04~0.06份、硼0.02~0.035份、铬0.10~0.20份、锶0.03~0.05份、锆0.15~0.25份和复合稀土0.05~0.08份,其余为铝和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.00~18.60份、铈12.40~15.30份、镨9.80~11.70份、钕12.30~14.20份、镱1.10~1.20份、铥13.40~14.50份,其余为钬;所述杂质的含量≤0.09份。
本发明还提供了一种用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:对熔炉进行预热,预热温度为530~570℃,持续40-120min;
(2)初炼材料:先将铝锭和杂质加入熔炉中,熔炉温度提高到630~650℃,保持30~35min;然后炉温升至680~700℃,放入复合稀土,保持40~45min;再将温度升至730~750℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温15~20min,在依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温42-45min,再将炉温升至770-800℃,全程吹氮气搅拌,保温33~36min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,进精炼炉加热至715-735℃并保温3-5h,空冷至470-500℃保温60-80min,然后再加热至620-650℃保温2-2.5h,精炼炉冷至300-320℃,最后出炉空冷至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料加热到530-550℃,保温22-25min,在其表面均匀地涂抹珍珠岩粉末,然后加热至430-450℃,保温42-45min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料用水冷以17-20℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
上述两个方案的技术原理及有益效果为:步骤(1)中为了保护熔炉,提高熔炉使用效率,尽可能地将熔炉工作状态保持在一定温度范围是非常必要的;如果熔炉不预热,一方面,由于熔炉温度低,很容易造成熔炼困难、粘炉等缺陷,另一方面,由于熔炉温度变化太大,冷热应力很大,很容易造成熔炉损坏,严重的情况下,可能造成熔炉炸裂。所以,熔炉使用前的预热非常重要。
步骤(2)中该铝合金材料中加入了稀土元素,不仅能在热处理过程中细化晶粒的作用,增加其结构强度,还能提高其抗腐蚀性能和摩擦性能,提高其使用寿命,降低成本;加入铜元素,能增加铝合金的强度和抗氧化性能,提高使用寿命;加入硅元素,硅可提高铝合金的铸造件性能和抗蚀性;加入镁元素能改善其焊接性能,增加其抗腐蚀性能和强度;加入锰元素,锰能阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒;加入锌元素,锌可显著提高铝合金的抗拉强度和屈服强度,而其与镁同时加入,可对铝合金的强度进一步强化。
加入镍和铬元素,镍能提高铝合金的强度,而又保持良好的塑性和韧性,镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力;铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,铬又能提高铝合金的抗氧化性和耐腐蚀性。
钛是铝合金中常用的添加元素,以中间合金形式加入。钛与铝形成TiAl3相,成为结晶时的非自发核心,起细化铸造组织和焊缝组织的作用。A1~Ti系合金产生包晶反应时,钛的临界含量约为0.15%,如果有硼存在,则减小到0.01%。
在本发明的成分中添加了硼,硼可以提高合金的转变温度,显著细化铸态合金的原始晶粒,细化程度可达一个数量级,提高了合金的屈服强度和抗拉强度;同时硼不仅可以细化合金的铸态组织,而且可将铸态合金直接进行轧制变形,并且显微组织中沿原始晶粒没有明显的微裂纹,提高了合金的疲劳寿命;此外硼的加入在合金中晶界的偏聚阻碍了晶粒的长大,从而有利于提高室温韧性。
钛是铝合金中常用的添加元素,以中间合金形式加入。钛与铝形成TiAl3相,成为结晶时的非自发核心,起细化铸造组织和焊缝组织的作用。A1~Ti系合金产生包晶反应时,钛的临界含量约为0.15%,如果有硼存在,则减小到0.01%。
锆对多种酸(如盐酸、硝酸、硫酸和醋酸)、碱和盐有优良的抗蚀性,所以锆合金也用于制作耐蚀部件,锆与氧、氮等气体有强烈的亲和力,锆和锆合金都有同质异晶转变,高温相是体心立方结构的β~Zr,低温相是密排六方结构的α~Zr,纯锆的转变温度为862℃,合金和工业锆的转变温度受合金元素和杂质元素的影响:铁、镍、铬的加入缩小α~Zr相区,使转变温度降低;氧、氮、锡扩大α~Zr相区,使转变温度升高,Zr~2.5Nb合金有明显的淬火强化效应,这种合金加热到β区或(α+β)高温区,经过水中淬火后,其室温抗拉强度可达90公斤力/毫米2;合金淬火后再经500℃适当时效处理,其强度不降低,而塑性却显著提高;这种固溶时效合金有极好的耐腐蚀性能,从而提高了铝合金的塑性和耐腐蚀性能。
加入锶元素,锶是表面活性元素,锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量,提高材料力学性能和塑性加工性;改善制品表面粗糙度,并且能减小初晶硅粒子尺寸,改善塑性加工性能。
该发明申请提供的制作工艺,通过依次加入合金元素,能促进合金元素结合紧密,提高其强度,起到细化晶粒的作用,增加其强度,而且能提高铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能,提高产品的质量,能降低加工成本,缩短加工周期。
经过上述物质有序的添加,此铝合金材料具备较强的抗拉强度和屈服强度,所以其延展性和可塑性较好,在对其施加外力时,其易弯曲变形,不容易断裂。
步骤(3)中精炼炉,是用来对初炼炉(电弧炉、平炉、转炉)所熔钢水进行精炼,并且能调节钢水温度,工艺缓冲,满足连铸、连轧的重要冶金设备。
步骤(4)中对铝合金并来说,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升,但这种淬火后的合金,放置一段时间后,强度和硬度会显著提高,而塑性则明显降低;对精炼过后的铝合金材料进行热处理,其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工性能,获得尺寸的稳定性。
步骤(5)中对材料进行冷却,材料的冷却速度可以进行人为的控制,比较容易保证材料的质量,也能适应不同钢种的要求;最后的成品进行逐个检查,确保产品合格率,本发明的制备工艺简单易操作、节省成本,给厂商带来良好的收益。
进一步,铝合金门窗的材料包括如下的质量份数的组分:铜5.14份、硅0.65份、镍3.38份、镁3.38份、锌6.30份、锰0.69份、铁0.30份、钛0.05份、硼0.028份、铬0.15份、锶0.041份、锆0.21份和复合稀土0.065份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.88份、铈12.76份、镨10.90、钕11.80、镱1.15份、铥12.94份,其余为钬;所述杂质的含量≤0.09份。此质量份数的铝合金材料,可使炼制出的铝合金具备更好的性能,其屈服强度可达到530MPa以上,抗拉强度可达到600MPa以上。
进一步,杂质的含量≤0.07份。此含量的杂质,可明显使得铝合金的性能更强,杂质含量越多,铝合金强度将降低,并在炼制的过程中会使铝合金的结构受到很大影响,进一步降低铝合金的强度。
进一步,步骤(4)热处理:将步骤(3)得到的材料加热到530-550℃,保温22-25min,在其表面均匀地涂抹珍珠岩粉末,然后加热至430-450℃,保温42-45min。在其表面涂有珍珠岩粉末层,可提高其耐摩擦能力,增加其使用寿命。
进一步,步骤(5)的冷却方式为水冷。一般制作门窗的铝合金的厚度都较薄,如果直接将铝合金放入水中,铝合金将会放生变形或者开裂,从而影响产品质量,因此需要喷雾式的水冷方式对铝合金进行降温,不仅可保证铝合金的形状,也可防止铝合金开裂,并且相较风冷方式,其机械性能将会被提升的更强。
具体实施方式
实施例一:用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:电弧炉通电,使电弧炉的温度升高,对电弧炉进行预热,预热温度为530℃,持续40min;
(2)初炼材料:在熔炉中加入包括如下的质量份数组分的铝合金门窗材料:铜4.30份、硅0.45份、镍1份、镁2.30份、锌4.60份、锰0.60份、铁0.20份、钛0.04份、硼0.02份、铬0.10份、锶0.03份、锆0.15份和复合稀土0.05份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.00份、铈12.40份、镨9.80份、钕12.30份、镱1.10份份、铥13.40份,其余为钬;所述杂质的含量为0.087份;先将铝锭和杂质加入电弧炉中,将电弧炉温度提高到630℃,保持30min;然后炉温升至680℃,放入复合稀土,保持40min;再将温度升至730℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温15min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温42min,再将炉温升至770℃,全程吹氮气搅拌,保温33min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,将步骤(2)得到的材料放进LF炉加热至715℃,并保温3h,然后将LF炉关闭,使用空冷机将LF炉冷却至470℃,保温60min,然后再开启LF炉,加热至620℃,保温2h,在使用空冷机对LF炉冷却至300℃,最后材料出炉,使用空冷机冷却至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料使用铝合金热处理炉加热到530℃,保温22min,然后使用抓料钳在其表面均匀地涂洒珍珠岩粉末,再加热至430℃,保温42min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料从铝合金热处理炉中取出,使用喷头为带有均匀小孔的水枪对步骤(4)得到的材料进行喷雾式冷却,以17℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
该门窗用铝合金材料在25℃下密度为2.47g/cm3,拉伸强度为577MPa,屈服强度为512MPa,在20~100℃条件下热膨胀系数为23.1μm/m·k。
实施例二:用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:电弧炉通电,使电弧炉的温度升高,对电弧炉进行预热,预热温度为540℃,持续60min;
(2)初炼材料:在熔炉中加入包括如下的质量份数组分的铝合金门窗材料:铜4.84份、硅0.55份、镍2.38份、镁2.68份、锌5.80份、锰0.63份、铁0.24份、钛0.044份、硼0.025份、铬0.13份、锶0.034份、锆0.19份和复合稀土0.058份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.58份、铈11.40份、镨10.46、钕11.30、镱1.13份、铥12.40份,其余为钬;所述杂质的含量为0.084份;先将铝锭和杂质加入电弧炉中,将电弧炉温度提高到635℃,保持31min;然后炉温升至685℃,放入复合稀土,保持41min;再将温度升至735℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温16min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温43min,再将炉温升至780℃,全程吹氮气搅拌,保温34min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,将步骤(2)得到的材料放进LF炉加热至720℃,并保温3.5h,然后将LF炉关闭,使用空冷机将LF炉冷却至475℃,保温65min,然后再开启LF炉,加热至625℃,保温2.1h,在使用空冷机对LF炉冷却至305℃,最后材料出炉,使用空冷机冷却至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料使用铝合金热处理炉加热到535℃,保温23min,然后使用抓料钳在其表面均匀地涂洒珍珠岩粉末,再加热至435℃,保温43min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料从铝合金热处理炉中取出,使用喷头为带有均匀小孔的水枪对步骤(4)得到的材料进行喷雾式冷却,以18℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
该门窗用铝合金材料在25℃下密度为2.49g/cm3,拉伸强度为581MPa,屈服强度为518MPa,在20~100℃条件下热膨胀系数为23.2μm/m·k。
实施例三:用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:电弧炉通电,使电弧炉的温度升高,对电弧炉进行预热,预热温度为550℃,持续80min;
(2)初炼材料:在熔炉中加入包括如下的质量份数组分的铝合金门窗材料:铜5.14份、硅0.65份、镍3.38份、镁3.38份、锌6.30份、锰0.69份、铁0.30份、钛0.05份、硼0.028份、铬0.15份、锶0.041份、锆0.21份和复合稀土0.065份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.88份、铈12.76份、镨10.90、钕11.80、镱1.15份、铥12.94份,其余为钬;所述杂质的含量为0.077份;先将铝锭和杂质加入电弧炉中,将电弧炉温度提高到640℃,保持32min;然后炉温升至690℃,放入复合稀土,保持42min;再将温度升至740℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温17min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温44min,再将炉温升至790℃,全程吹氮气搅拌,保温35min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,将步骤(2)得到的材料放进LF炉加热至725℃,并保温4h,然后将LF炉关闭,使用空冷机将LF炉冷却至480℃,保温70min,然后再开启LF炉,加热至630℃,保温2.2h,在使用空冷机对LF炉冷却至310℃,最后材料出炉,使用空冷机冷却至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料使用铝合金热处理炉加热到540℃,保温24min,然后使用抓料钳在其表面均匀地涂洒珍珠岩粉末,再加热至440℃,保温44min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料从铝合金热处理炉中取出,使用喷头为带有均匀小孔的水枪对步骤(4)得到的材料进行喷雾式冷却,以19℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
该门窗用铝合金材料在25℃下密度为2.52g/cm3,拉伸强度为603MPa,屈服强度为537MPa,在20~100℃条件下热膨胀系数为23.4μm/m·k。
实施例四:用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:电弧炉通电,使电弧炉的温度升高,对电弧炉进行预热,预热温度为560℃,持续100min;
(2)初炼材料:在熔炉中加入包括如下的质量份数组分的铝合金门窗材料::铜5.50份、硅0.75份、镍4.37份、镁4.21份、锌6.80份、锰0.77份、铁0.36份、钛0.057份、硼0.032份、铬0.18份、锶0.047份、锆0.23份和复合稀土0.074份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧18.43份、铈14.30份、镨11.21份、钕12.20份、镱1.18份、铥13.50份,其余为钬;所述杂质的含量为0.075份;先将铝锭和杂质加入电弧炉中,将电弧炉温度提高到645℃,保持33min;然后炉温升至695℃,放入复合稀土,保持44min;再将温度升至745℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温18min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温45min,再将炉温升至800℃,全程吹氮气搅拌,保温36min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,将步骤(2)得到的材料放进LF炉加热至730℃,并保温4.5h,然后将LF炉关闭,使用空冷机将LF炉冷却至490℃,保温75min,然后再开启LF炉,加热至635℃,保温2.3h,在使用空冷机对LF炉冷却至320℃,最后材料出炉,使用空冷机冷却至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料使用铝合金热处理炉加热到545℃,保温23min,然后使用抓料钳在其表面均匀地涂洒珍珠岩粉末,再加热至445℃,保温43min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料从铝合金热处理炉中取出,使用喷头为带有均匀小孔的水枪对步骤(4)得到的材料进行喷雾式冷却,以19℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
该门窗用铝合金材料在25℃下密度为2.55g/cm3,拉伸强度为587MPa,屈服强度为523MPa,在20~100℃条件下热膨胀系数为23.2μm/m·k。
实施例五:用于铝合金门窗材料的制作工艺,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:电弧炉通电,使电弧炉的温度升高,对电弧炉进行预热,预热温度为570℃,持续120min;
(2)初炼材料:在熔炉中加入包括如下的质量份数组分的铝合金门窗材料::铜5.80份、硅0.80份、镍1~5份、镁4.30份、锌8.60份、锰0.80份、铁0.40份、钛0.06份、硼0.035份、铬0.20份、锶0.05份、锆0.25份和复合稀土0.08份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧18.60份、铈15.30份、镨11.70份、钕14.20份、镱1.20份、铥14.50份,其余为钬;所述杂质的含量为0.073份;先将铝锭和杂质加入电弧炉中,将电弧炉温度提高到650℃,保持35min;然后炉温升至700℃,放入复合稀土,保持45min;再将温度升至750℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温20min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温45min,再将炉温升至800℃,全程吹氮气搅拌,保温36min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,将步骤(2)得到的材料放进LF炉加热至735℃,并保温5h,然后将LF炉关闭,使用空冷机将LF炉冷却至500℃,保温86500min,然后再开启LF炉,加热至620℃,保温2.5h,在使用空冷机对LF炉冷却至320℃,最后材料出炉,使用空冷机冷却至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料使用铝合金热处理炉加热到550℃,保温25min,然后使用抓料钳在其表面均匀地涂洒珍珠岩粉末,再加热至450℃,保温45min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料从铝合金热处理炉中取出,使用喷头为带有均匀小孔的水枪对步骤(4)得到的材料进行喷雾式冷却,以20℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
该门窗用铝合金材料在25℃下密度为2.58g/cm3,拉伸强度为592MPa,屈服强度为527MPa,在20~100℃条件下热膨胀系数为23.5μm/m·k。

Claims (6)

1.用于门窗的铝合金材料,其特征在于,包括如下的质量份数的组分:铜4.30~5.80份、硅0.45~0.80份、镍1~5份、镁2.30~4.30份、锌4.60~8.60份、锰0.60~0.80份、铁0.20~0.40份、钛0.04~0.06份、硼0.02~0.035份、铬0.10~0.20份、锶0.03~0.05份、锆0.15~0.25份和复合稀土0.05~0.08份,其余为铝和杂质;所述复合稀土中化学组分的质量份数为:镧17.00~18.60份、铈12.40~15.30份、镨9.80~11.70份、钕12.30~14.20份、镱1.10~1.20份、铥13.40~14.50份,其余为钬;所述杂质的含量≤0.09份。
2.根据权利要求1所述的用于门窗的铝合金材料,其特征在于:所述铝合金门窗的材料包括如下的质量份数的组分:铜5.14份、硅0.65份、镍3.38份、镁3.38份、锌6.30份、锰0.69份、铁0.30份、钛0.05份、硼0.028份、铬0.15份、锶0.041份、锆0.21份和复合稀土0.065份,其余为AL和杂质;所述复合稀土化学成分的质量份数为:镧17.88份、铈12.76份、镨10.90、钕11.80、镱1.15份、铥12.94份,其余为钬;所述杂质的含量≤0.09份。
3.根据权利要求2所述的用于门窗的铝合金材料,其特征在于:所述杂质的含量≤0.07份。
4.用于铝合金门窗材料的制作工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)熔炉预热:对熔炉进行预热,预热温度为530~570℃,持续40-120min;
(2)初炼材料:先将铝锭和杂质加入熔炉中,熔炉温度提高到630~650℃,保持30~35min;然后炉温升至680~700℃,放入复合稀土,保持40~45min;再将温度升至730~750℃,依次加入铜、硅、镁、锰、锌,保温15~20min,再依次加入镍、铬、钛、硼、锆、锶,保温42-45min,再将炉温升至770-800℃,全程吹氮气搅拌,保温33~36min;
(3)精炼材料:将步骤(2)得到的材料加入精炼炉内进行精炼,进精炼炉加热至715-735℃并保温3-5h,空冷至470-500℃保温60-80min,然后再加热至620-650℃保温2-2.5h,精炼炉冷至300-320℃,最后出炉空冷至室温;
(4)热处理:将步骤(3)得到的材料加热到530-550℃,保温22-25min,然后加热至430-450℃,保温42-45min;
(5)冷却:将步骤(4)得到的材料以17-20℃/s的速度冷却到室温,最后清洗表面,检验尺寸。
5.根据权利要求4所述的用于铝合金门窗材料的制作工艺,其特征在于:所述步骤(4)热处理:将步骤(3)得到的材料加热到530-550℃,保温22-25min,在其表面均匀地涂抹珍珠岩粉末,然后加热至430-450℃,保温42-45min。
6.根据权利要求5所述的用于铝合金门窗材料的制作工艺,其特征在于:所述步骤(5)的冷却方式为水冷。
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