CN106399779B - 一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括按照如下元素重量百分比：Zn 6‑8％、Mg 1.4‑1.8％、Cu 0.6‑1.2％、Mn 0.1‑0.3％、Cr 0.12‑0.18％、Zr 0.06‑0.12％、Sc 0.03‑0.06％、Ti 0.02‑0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后进行熔炼，精炼后浇铸，再进行均匀化处理，挤压成型后脱脂、碱洗，阳极氧化，冷封孔得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，所述铝合金型材强度高，耐腐蚀性好，且用其制成的产品不易变形、变色，使用寿命长。

Description

一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。因其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。
随着现代工业的迅速发展，对铝合金型材的强度和耐腐蚀性提出了更高的要求。因此，亟需开发一种同时具有更高强度和耐腐蚀性能的铝合金型材。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，所述铝合金型材强度高，耐腐蚀性好，且用其制成的产品不易变形、变色，使用寿命长。
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 6-8％、Mg 1.4-1.8％、Cu 0.6-1.2％、Mn0.1-0.3％、Cr 0.12-0.18％、Zr 0.06-0.12％、Sc 0.03-0.06％、Ti 0.02-0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740-760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30-40min得到铝液，再加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725-745℃，精炼时间为15-20min，并向铝液中通入体积比为3-4:0.5-1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18-0.24atm，气体流量为6-8.2m3/h，通气时间为15-20min，静置20-25min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120-160℃/h的升温速率升温至280-320℃，保温1-3h，再以10-20℃/h的升温速率升温至510-530℃，保温5-10h，强风风冷至140-160℃后以90-110℃/h的升温速率升温至430-460℃，保温3-6h，再以10-20℃/h的降温速率降温至220-240℃，保温1-3h，放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60-90℃/h的升温速率升温至440-460℃，保温5-10h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470-490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450-480℃，挤压筒预热温度为450-500℃，挤压速率为22-30m/min，挤压结束后进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1-3％；
S4、将S3得到的型材坯件脱脂、碱洗后进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160-170g/L、丙酮酸30-40g/L、硫酸铝6-12g/L，阳极氧化温度为18-22℃，阳极氧化时间为25-35min，阴极材料为纯铅板，电流为5-10mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
优选地，S1中，其成分中，Cr、Zr、Sc的重量配比为3:2:1。
优选地，S1中，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10-15％、冰晶石10-15％、无水硼砂5-10％、硝酸钠10-20％、氯化钠20-30％、碳酸钠25-35％、二氧化钛1-5％、碳酸稀土1-5％；优选地，所述精炼剂的用量为所述铝液质量的0.1-0.3％。
优选地，S2中，将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以130-150℃/h的升温速率升温至290-310℃，保温1-2h，再以14-16℃/h的升温速率升温至515-525℃，保温7-8h，强风风冷至145-155℃后以95-105℃/h的升温速率升温至440-450℃，保温4-5h，再以14-16℃/h的降温速率降温至225-235℃，保温1-2h，放入0-3℃冰盐水中冷却至30℃以下，取出后以70-80℃/h的升温速率升温至445-455℃，保温7-8h，空冷至室温。
优选地，S3中，在将铸锭挤出成型之后拉伸矫直之前，还包括将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，再以80-100℃/h的升温速率升温至120-140℃，保温3-6h，接着以10-30℃/h的升温速率升温至225-245℃，保温5-10h，再以40-60℃/h的降温速率降温至70-80℃，保温10-15h，空冷至室温后以20-40℃/h的升温速率升温至160-180℃，保温5-10h，然后以5-10℃/h的降温速率降温至85-95℃，保温10-15h，最后空冷至室温。
优选地，S4中，将S3得到的型材坯件脱脂时，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸30-50份、柠檬酸5-10份、氟化氢铵3-8份、硝酸钠1-3份、硫酸铁0.5-2份、三氯乙烯0.5-2份、氟代烃溶剂0.05-0.4份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸钠2-5份。
优选地，S4中，将S3得到的型材坯件碱洗时，将所述型材坯件浸泡在碱液里处理10-20s，碱液为含量8-10wt％的氢氧化钠溶液。
优选地，S4中，采用Ni2+、F-冷封孔工艺具体包括：配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为0.8-1.3g/L，F-的浓度为0.3-0.7g/L，添加阴离子型表面活性剂，且pH值为6.1-6.9，封孔温度为28-35℃，封孔时间为12-15min；优选地，所述阴离子型表面活性剂为2-丁醇。
一种高强耐腐蚀铝合金型材，采用上述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法制成。
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，首先，所述型材的组分以Al、Zn、Mg、Cu为主合金元素，控制Zn、Mg的比例，有利于形成适宜浓度的三元固溶体T(Al2Mg3Zn3)相和二元的η(MgZn2)相，对于改善铝合金的强度具有显著的效果；适宜含量的Cu可与Al、Mg结合形成Al2CuMg强化相，以此改善Zn、Mg含量高时带来的塑性和抗蚀性降低的缺点，提高合金的强度和重复加载抗力；Cr对于Al-Zn-Mg-Cu系合金具有细化晶粒的作用，同时可明显改变晶粒移动的激活能；适宜含量的Mn、Ti不仅能显著细化再结晶晶粒，而且Mn在Al-Zn-Mg-Cu系合金中可形成四元金属间化合物Al20(Cu,Zn)2Mn3，其具有明显的纤维增强的作用，Ti则可形成大量细小的TiAl3质点，具有显著提高固溶强化的效果；Zr、Sc可形成细小的Al3Zr、Al3Sc金属间化合物，二者呈弥散质点存在，具有可细化晶粒，并在热加工及热处理后容易保持未再结晶不部分再结晶的组织，提高合金强度和抗应力腐蚀性能的作用。
此外，在利用上述组分的铝液进行浇铸之前，为了减少其他有害元素以及杂质对铝合金型材性能的影响，本发明中通过选用熔融精炼剂形成的溶剂净化法和高纯多元混合气体的除气法对铝液进行联合净化。一方面，精炼剂特定组成的选择可以形成具有较大多孔层表面积的熔盐，其不仅可以与铝液中的不溶性夹杂发生化学反应进行精炼除杂，而且引入了稀土元素对铝液进行脱氧、改性作用；另一方面，在精炼剂进行精炼的同时通入多元混合气体，不仅可以除氢、除氧，而且由于多元混合气体在喷吹入熔体的同时，气泡上升能够带动熔盐与杂质反应后的复盐很快上浮聚集在表面，这时如果仅仅采用精炼剂的熔剂净化法，由于铝液粘度较大，熔剂不容易分散，通常造成熔剂反应不完全，局部净化效果不明显，并且熔盐在高温和气体喷吹条件下可以呈液体或部分胶体状态，为铝液提供了大量的自由电荷，因此形成带有不同电荷的胶体微粒，微粒之间由于相互排斥作用而形成微观通道，这些微观通道富集在熔盐、夹杂和大块枝晶状颗粒中，微小气泡沿这些通道上升并不断从周围吸附氢、氧等气体，使氢、氧等气体极易聚集在通道的附近，通道附近的氢、氧等气体增多，在气泡沿通道上升过程中，界面压差和氢、氧等气体的接触频率增大，这相当于间接增大了气泡与氢、氧等气体的接触面积，并使气泡即使在气体含量较低的情况下也能够容易地吸附较多的氢、氧等气体，克服了单纯的气泡浮游法由于受到内外气体压差、接触面积及上升路线的限制而除氢除氧效果不佳的局限性。由于高纯化成为高性能铝台金的基本要求，上述这种联合净化法对于铝液净化具有显著的效果，有利于获得高品质、致密的铝合金组织，对于本发明中所述铝合金型材获得更高强度和耐腐蚀性能提供了最大支撑。
还有，本发明所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法中还包括对其所述特定组分的铝合金铸锭进行区别于常规的强化均匀化处理，首先对铝合金铸锭快速升温至较低温度，然后缓慢升温至较高温度，最后缓冷或空冷至室温，可有效减少合金组织中粗大结晶相颗粒，充分发挥合金元素的有益作用；接着再对铸锭进行挤压成型，退火处理、失效处理和校直处理，进一步改善铝合金型材的内部组织均匀性与晶粒的细化，大大改善了铝合金型材的质量与加工性能，最后对铝合金型材依次经过脱脂、碱洗处理，通过各个工艺条件的优化条件下进行阳极氧化处理，在其表面形成厚度适中的氧化膜，最后封孔，从而显著提高铝合金型材的耐磨、耐光和耐腐蚀性能，同时使铝合金型材具有良好的光泽和色泽。
对本发明所述高强耐腐蚀铝合金型材进行性能检测，结果如下：抗拉强度为786-806MPa，屈服强度为538-588MPa，盐雾试验腐蚀率为0.1-0.121mg/cm2·d。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 6％、Mg 1.8％、Cu 0.6％、Mn 0.3％、Cr0.12％、Zr 0.12％、Sc 0.03％、Ti 0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740℃进行熔炼，熔化完全后搅拌40min得到铝液，再加入铝液质量0.1％的精炼剂进行精炼，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠15％、冰晶石10％、无水硼砂10％、硝酸钠10％、氯化钠28％、碳酸钠25％、二氧化钛1％、碳酸稀土1％，精炼温度为725℃，精炼时间为20min，并向铝液中通入体积比为3:1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18atm，气体流量为8.2m3/h，通气时间为15min，静置25min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120℃/h的升温速率升温至320℃，保温1h，再以20℃/h的升温速率升温至510℃，保温10h，强风风冷至140℃后以110℃/h的升温速率升温至430℃，保温6h，再以10℃/h的降温速率降温至240℃，保温1h，放入5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60℃/h的升温速率升温至460℃，保温5h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为480℃，挤压筒预热温度为450℃，挤压速率为30m/min，再将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，以80℃/h的升温速率升温至140℃，保温3h，接着以30℃/h的升温速率升温至225℃，保温10h，再以40℃/h的降温速率降温至80℃，保温10h，空冷至室温后以40℃/h的升温速率升温至160℃，保温10h，然后以5℃/h的降温速率降温至95℃，保温10h，空冷至室温后再进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为3％；
S4、将S3得到的型材坯件进行脱脂，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸30份、柠檬酸10份、氟化氢铵3份、硝酸钠3份、硫酸铁0.5份、三氯乙烯2份、氟代烃溶剂0.05份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺10份、十二烷基苯磺酸钠2份，再将所述型材坯件浸泡在碱液里处理20s，碱液为含量8wt％的氢氧化钠溶液，接着进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸170g/L、丙酮酸30g/L、硫酸铝12g/L，阳极氧化温度为18℃，阳极氧化时间为35min，阴极材料为纯铅板，电流为5mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，通过配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为1.3g/L，F-的浓度为0.3g/L，添加2-丁醇，且pH值为6.9，封孔温度为28℃，封孔时间为15min，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
实施例2
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 8％、Mg 1.4％、Cu 1.2％、Mn 0.1％、Cr0.18％、Zr 0.06％、Sc 0.06％、Ti 0.02％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30min得到铝液，再加入铝液质量0.3％的精炼剂进行精炼，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10％、冰晶石10％、无水硼砂5％、硝酸钠10％、氯化钠20％、碳酸钠35％、二氧化钛5％、碳酸稀土5％，精炼温度为745℃，精炼时间为15min，并向铝液中通入体积比为4:0.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.24atm，气体流量为6m3/h，通气时间为20min，静置20min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以160℃/h的升温速率升温至280℃，保温3h，再以10℃/h的升温速率升温至530℃，保温5h，强风风冷至160℃后以90℃/h的升温速率升温至460℃，保温3h，再以20℃/h的降温速率降温至220℃，保温3h，放入0℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以90℃/h的升温速率升温至440℃，保温10h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450℃，挤压筒预热温度为500℃，挤压速率为22m/min，再将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，以100℃/h的升温速率升温至120℃，保温6h，接着以10℃/h的升温速率升温至245℃，保温5h，再以60℃/h的降温速率降温至70℃，保温15h，空冷至室温后以20℃/h的升温速率升温至180℃，保温5h，然后以10℃/h的降温速率降温至85℃，保温15h，空冷至室温后再进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1％；
S4、将S3得到的型材坯件进行脱脂，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸50份、柠檬酸5份、氟化氢铵8份、硝酸钠1份、硫酸铁2份、三氯乙烯0.5份、氟代烃溶剂0.4份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5份、十二烷基苯磺酸钠5份，再将所述型材坯件浸泡在碱液里处理10s，碱液为含量10wt％的氢氧化钠溶液，接着进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160g/L、丙酮酸40g/L、硫酸铝6g/L，阳极氧化温度为22℃，阳极氧化时间为25min，阴极材料为纯铅板，电流为10mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，通过配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为0.8g/L，F-的浓度为0.7g/L，添加2-丁醇，且pH值为6.1，封孔温度为35℃，封孔时间为12min，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
实施例3
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 7％、Mg 1.6％、Cu 0.9％、Mn 0.2％、Cr0.15％、Zr 0.09％、Sc 0.04％、Ti 0.04％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至750℃进行熔炼，熔化完全后搅拌35min得到铝液，再加入铝液质量0.2％的精炼剂进行精炼，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10％、冰晶石10％、无水硼砂6％、硝酸钠10％、氯化钠30％、碳酸钠30％、二氧化钛2％、碳酸稀土2％，精炼温度为735℃，精炼时间为17min，并向铝液中通入体积比为3.5:1:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.21atm，气体流量为7.1m3/h，通气时间为18min，静置23min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以130℃/h的升温速率升温至310℃，保温1h，再以16℃/h的升温速率升温至515℃，保温8h，强风风冷至145℃后以105℃/h的升温速率升温至440℃，保温5h，再以14℃/h的降温速率降温至235℃，保温1h，放入3℃冰盐水中冷却至30℃以下，取出后以70℃/h的升温速率升温至455℃，保温7h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至480℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为465℃，挤压筒预热温度为475℃，挤压速率为26m/min，再将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，以90℃/h的升温速率升温至130℃，保温4h，接着以20℃/h的升温速率升温至235℃，保温7h，再以50℃/h的降温速率降温至75℃，保温12h，空冷至室温后以30℃/h的升温速率升温至170℃，保温8h，然后以7℃/h的降温速率降温至90℃，保温13h，空冷至室温后再进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为2％；
S4、将S3得到的型材坯件进行脱脂，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸40份、柠檬酸7份、氟化氢铵5份、硝酸钠2份、硫酸铁1份、三氯乙烯1.5份、氟代烃溶剂0.2份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺7份、十二烷基苯磺酸钠4份，再将所述型材坯件浸泡在碱液里处理15s，碱液为含量9wt％的氢氧化钠溶液，接着进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸165g/L、丙酮酸35g/L、硫酸铝9g/L，阳极氧化温度为20℃，阳极氧化时间为30min，阴极材料为纯铅板，电流为7mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，通过配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为1g/L，F-的浓度为0.5g/L，添加2-丁醇，且pH值为6.5，封孔温度为31℃，封孔时间为13min，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
实施例4
本发明提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 6.5％、Mg 1.7％、Cu 0.8％、Mn 0.2％、Cr0.16％、Zr 0.1％、Sc 0.05％、Ti 0.03％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至745℃进行熔炼，熔化完全后搅拌32min得到铝液，再加入铝液质量0.15％的精炼剂进行精炼，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠11％、冰晶石12％、无水硼砂5％、硝酸钠10％、氯化钠25％、碳酸钠30％、二氧化钛4％、碳酸稀土3％，精炼温度为740℃，精炼时间为18min，并向铝液中通入体积比为3.2:0.8:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.22atm，气体流量为6.5m3/h，通气时间为17min，静置22min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以150℃/h的升温速率升温至290℃，保温2h，再以14℃/h的升温速率升温至525℃，保温7h，强风风冷至155℃后以95℃/h的升温速率升温至450℃，保温4h，再以16℃/h的降温速率降温至225℃，保温2h，放入0℃冰盐水中冷却至30℃以下，取出后以80℃/h的升温速率升温至445℃，保温8h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至485℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为470℃，挤压筒预热温度为480℃，挤压速率为24m/min，再将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，以85℃/h的升温速率升温至125℃，保温5h，接着以15℃/h的升温速率升温至240℃，保温8h，再以45℃/h的降温速率降温至80℃，保温13h，空冷至室温后以35℃/h的升温速率升温至165℃，保温7h，然后以8℃/h的降温速率降温至95℃，保温12h，空冷至室温后再进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1.5％；
S4、将S3得到的型材坯件进行脱脂，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸35份、柠檬酸8份、氟化氢铵6份、硝酸钠1.5份、硫酸铁1.5份、三氯乙烯1份、氟代烃溶剂0.15份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺8份、十二烷基苯磺酸钠3份，再将所述型材坯件浸泡在碱液里处理16s，碱液为含量8.5wt％的氢氧化钠溶液，接着进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸168g/L、丙酮酸32g/L、硫酸铝10g/L，阳极氧化温度为21℃，阳极氧化时间为28min，阴极材料为纯铅板，电流为8mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，通过配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为1.1g/L，F-的浓度为0.6g/L，添加2-丁醇，且pH值为6.3，封孔温度为32℃，封孔时间为14min，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
一种高强耐腐蚀铝合金型材，其采用权利要求上述实施例1-4所述的高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法制成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按照如下元素重量百分比：Zn 6.5-8％、Mg 1.4-1.8％、Cu 0.6-1.2％、Mn 0.1-0.3％、Cr 0.16-0.18％、Zr 0.06-0.09％、Sc 0.03-0.06％、Ti 0.02-0.04％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740-760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30-40min得到铝液，再加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725-745℃，精炼时间为15-20min，并向铝液中通入体积比为3-4:0.5-1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18-0.24atm，气体流量为6-8.2m3/h，通气时间为15-20min，静置20-25min后扒渣，浇铸得到铸锭；
S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120-160℃/h的升温速率升温至280-320℃，保温1-3h，再以10-20℃/h的升温速率升温至510-530℃，保温5-10h，强风风冷至140-160℃后以90-110℃/h的升温速率升温至430-460℃，保温3-6h，再以10-20℃/h的降温速率降温至220-240℃，保温1-3h，放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60-90℃/h的升温速率升温至440-460℃，保温5-10h，空冷至室温；
S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470-490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450-480℃，挤压筒预热温度为450-500℃，挤压速率为22-30m/min，挤压结束后进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1-3％；
S4、将S3得到的型材坯件脱脂、碱洗后进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160-170g/L、丙酮酸30-40g/L、硫酸铝6-12g/L，阳极氧化温度为18-22℃，阳极氧化时间为25-35min，阴极材料为纯铅板，电流为5-10mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。
2.根据权利要求1所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S1中，其成分中，Cr、Zr、Sc的重量配比为3:2:1。
3.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S1中，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10-15％、冰晶石10-15％、无水硼砂5-10％、硝酸钠10-20％、氯化钠20-30％、碳酸钠25-35％、二氧化钛1-5％、碳酸稀土1-5％；所述精炼剂的用量为所述铝液质量的0.1-0.3％。
4.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S2中，将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以130-150℃/h的升温速率升温至290-310℃，保温1-2h，再以14-16℃/h的升温速率升温至515-525℃，保温7-8h，强风风冷至145-155℃后以95-105℃/h的升温速率升温至440-450℃，保温4-5h，再以14-16℃/h的降温速率降温至225-235℃，保温1-2h，放入0-3℃冰盐水中冷却至30℃以下，取出后以70-80℃/h的升温速率升温至445-455℃，保温7-8h，空冷至室温。
5.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S3中，在将铸锭挤出成型之后拉伸矫直之前，还包括将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，再以80-100℃/h的升温速率升温至120-140℃，保温3-6h，接着以10-30℃/h的升温速率升温至225-245℃，保温5-10h，再以40-60℃/h的降温速率降温至70-80℃，保温10-15h，空冷至室温后以20-40℃/h的升温速率升温至160-180℃，保温5-10h，然后以5-10℃/h的降温速率降温至85-95℃，保温10-15h，最后空冷至室温。
6.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S4中，将S3得到的型材坯件脱脂时，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸30-50份、柠檬酸5-10份、氟化氢铵3-8份、硝酸钠1-3份、硫酸铁0.5-2份、三氯乙烯0.5-2份、氟代烃溶剂0.05-0.4份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸钠2-5份。
7.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S4中，将S3得到的型材坯件碱洗时，将所述型材坯件浸泡在碱液里处理10-20s，碱液为含量8-10wt％的氢氧化钠溶液。
8.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S4中，采用Ni2+、F-冷封孔工艺具体包括：配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为0.8-1.3g/L，F-的浓度为0.3-0.7g/L，添加2-丁醇，且pH值为6.1-6.9，封孔温度为28-35℃，封孔时间为12-15min。
9.一种高强耐腐蚀铝合金型材，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107201469B (zh) * 2017-06-14 2019-01-25 浙江洋铭实业有限公司 一种用于铝合金梯子的高强度抗菌铝合金及其制备方法
CN107043875A (zh) * 2017-06-20 2017-08-15 合肥市淑芹美装饰工程有限公司 一种空气净化器用耐腐蚀高强度铝合金外罩材料
CN108031815A (zh) * 2017-11-30 2018-05-15 重庆嘉萌鸿业科技有限公司 铝合金铸件组合冷却工艺
CN108277404A (zh) * 2018-01-23 2018-07-13 合肥伊只门窗有限公司 一种用于金属门窗的铝合金
CN108441914B (zh) * 2018-04-23 2019-09-03 国泰达鸣精密机件（深圳）有限公司 一种光学反射率表面处理方法
CN109652837A (zh) * 2019-01-15 2019-04-19 武汉风帆电化科技股份有限公司 一种超低镍含量的封孔剂及以其对阳极氧化工件进行封孔的方法
CN112095132B (zh) * 2020-09-08 2022-02-08 池州市安安新材科技有限公司 一种高耐腐铝型材表面阳极氧化的方法
CN113334031B (zh) * 2021-06-08 2022-08-02 湖北欣洁顺幕墙材料有限公司 一种幕墙用铝单板装饰材料及其制造工艺
CN116065067A (zh) * 2021-11-01 2023-05-05 东风汽车有限公司东风日产乘用车公司 一种高强耐蚀Al-Zn-Mg铝合金及其制备方法
CN114178338B (zh) * 2021-11-25 2024-09-20 中信戴卡股份有限公司 一种车用高强耐腐蚀6系铝合金型材生产方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103710592A (zh) * 2013-12-17 2014-04-09 芜湖万润机械有限责任公司 一种高速列车车体用铝合金型材的制备方法
CN104046861B (zh) * 2014-07-16 2016-06-08 江苏佳铝实业股份有限公司 一种高强度耐腐蚀性铝合金挤压材料及其制造方法
CN105296824A (zh) * 2015-06-03 2016-02-03 东莞奥科精密压铸有限公司 可阳极氧化的压铸铝合金
CN105369089B (zh) * 2015-11-24 2017-12-15 安徽鑫发铝业有限公司 一种电泳铝合金工业型材

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