CN107937771A - 一种热稳定型铝合金踢脚线材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热稳定型铝合金踢脚线材料及其制备方法。热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.0％～2.0％，Cu2.5％～2.8％，Mg3.5％～4.2％，C0.08％～0.18％，Cd0.45％～0.65％，Ca0.30％～0.45％，Ba2.5％～3.2％，Sr0.40％～0.60％，Ti0.45％～0.60％，Zn1.5％～1.9％，RE0.15％～0.30％，其余为Al及不可避免的杂质；本发明热稳定型铝合金踢脚线材料，可以降低生产成本，具有良好的耐磨、抗冲击性能，使用寿命长；应用于生产使用过程中，美观大方，方便清理，同时可以避免滋生细菌，健康环保，很适合广泛推广。

Description

一种热稳定型铝合金踢脚线材料及其制备方法
技术领域
本发明属于踢脚线材料技术领域，具体涉及一种热稳定型铝合金踢脚线材料及其制备方法。
背景技术
踢脚线，就是脚踢得着的墙面区域，所以较易受到冲击，比较容易收到污染。做踢脚线可以更好地使墙体和地面之间结合牢固，减少墙体变形，避免外力碰撞造成破坏。另外，踢脚线也比较容易擦洗，如果拖地溅上脏水，擦洗非常方便。踢脚线除了它本身的保护墙面的功能之外，在家居美观的比重上也占有相当比例。它是地面的轮廓线，视线经常会很自然地落在上面。
在居家环境中，墙角很容易被人忽略。为了美观和卫生，目前每家都在墙角设置踢脚线，避免墙角和踢脚线之间形成一个难以顾及、被人忽略的卫生死角，铝合金踢脚线性相对于传统的木质踢脚线不容易凝聚病菌、虫、螨、蚁等生物、微生物，也不容易积累灰尘，做卫生的时候容易清理，不会对人们的身体健康造成威胁。同时可以避免大部分人在地板下面撒传统的农药，减少杀虫药本身对居住者的毒副作用。
中国专利CN105733030A公开了一种防虫抑菌踢脚线及其制备方法，制成该防虫抑菌踢脚线的组分及其重量份数为：回收塑料10-20份、浒苔干粉30-50份、茶粕10-20份、低密度聚乙烯10-20份、硅烷偶联剂1-2份、木粉10-20份、麦饭石5-15份、纳他霉素1-3份、β-环糊精4-10份、壳聚糖4-6份、硬脂酸锌1-3份、中药添加剂4-10份。本发明产品为绿色环保产品，防虫抑菌性能好，不仅能够长时间抑制病菌、虫、螨、蚁等的滋生，可有效地保护家庭环境，而且对人无害，使用无健康安全隐患，可广泛推广，此发明中通过生物抑菌，实际中助剂和木粉自身也是容易在潮湿阴暗的地方产生细菌的，不能从根本上解决细菌滋生问题，同时采用回收塑料，低密度聚乙烯等原料，制备的踢脚线的强度和抗冲击、抗腐蚀性能均不能满足，不适合实际应用。
中国专利CN105238971A公开了一种铝合金，按质量百分比计，由以下组分组成：Si:0.3-0.54％；Fe≤0.2％；Cu≤0.02％；Mn:0.01-0.02％；Mg:0.4-0.6％；Cr≤0.02％；Zn≤0.02％；Ti:0.01-0.05％；Zr:0.01-0.04％；Al余量。与相关技术相比，本发明有益效果在于，粗晶层可控性高、成分偏析轻微，铝合金产品力学性能较高，表面质量较好，此发明中铝合金的耐腐蚀性能和耐火级有待改进，同时铝合金产品应用于生产生活中，切削性能也应该满足需要。
中国专利CN103352146A公开了一种铝合金及其制备方法，该铝合金成分包括(wt％)：Sc：0.05-0.09，As：0.006-0.01，Si：0.35-0.4，Fe：0.45-0.5，Mn：0.65-0.7，Ti：0.09-0.1，余量的铝及不可避免的杂质；此发明中铝合金产品的散热性较好，但是铝合金的强度和抗冲击性有待改进，以便更好的应用于生产生活当中。
因此，本发明针对以上问题，发明一种热稳定型铝合金踢脚线材料，具有性能稳定，耐腐蚀、抗冲击、耐火以及使用寿命长的特点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的不足而提供一种热稳定型铝合金踢脚线材料，改善目前铝合金踢脚线抗冲击性差，热变形大、不耐磨，稳定性差的缺点，且制备工艺复杂，材料成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：
一种热稳定型铝合金踢脚线材料，由以下重量份的原料组成：Si1.0％～2.0％，Cu2.5％～2.8％，Mg3.5％～4.2％，C0.08％～0.18％，Cd0.45％～0.65％，Ca0.30％～0.45％，Ba2.5％～3.2％，Sr0.40％～0.60％，Ti0.45％～0.60％，Zn1.5％～1.9％，RE0.15％～0.30％，其余为Al及不可避免的杂质。
进一步的，热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.2％～1.6％，Cu2.6％～2.7％，Mg3.7％～4.0％，C0.10％～0.15％，Cd0.10％～0.60％，Ca0.35％～0.40％，Ba2.7％～3.0％，Sr0.46％～0.55％，Ti0.50％～0.58％，Zn1.6％～1.8％，RE0.20％～0.25％，其余为Al及不可避免的杂质。
进一步的，RE为Eu和Y中的一种或者组合。
更进一步的，C为无定形石墨。
上述主要成分的作用为：
Ba和Ca可以排除铝合金熔体中的氧气和其他气体，使得制备的热稳定型铝合金踢脚线材料材质致密，增强抗冲击性和材料硬度；Cd可以增强热稳定型铝合金踢脚线材料的耐磨性能，延长使用寿命，同时保持美观；Se可以增强热稳定型铝合金踢脚线材料的切削性能，方便在生产生活当中根据实际情况不同，做出不同的裁剪，保持结构稳定不变形；无定形石墨的加入可以增强热稳定型铝合金踢脚线材料的耐火能力，保证安全使用。
根据本发明的另一目的，在于提供一种上述热稳定型铝合金踢脚线材料的制备方法，包括以下步骤：
S10，所述重量份的Al在665℃～800℃熔化，保温25min～30min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；去掉浮渣，精细化熔体成分，提高各部分原料的相容性和产品致密性；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，精炼1h～2h，静置30min～60min；Ba和Ca排气之后精炼，增强各部分原料的结合力，提高产品强度和抗冲击性；
S30，静置后，温度降至360℃～450℃时，注入挤压筒中，在挤压力为8MPa～25MPa条件下保温3.5h-8h，之后进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
进一步的，S10中，继续熔炼时间为1h～1.5h。
进一步的，S20中，精炼过程搅拌速率为1500r/min～5500r/min。
进一步的，S30中，挤压筒预热到380℃～480℃。
更进一步的，S30中，以挤压速度为0.8m/min～2m/min。
更进一步的，S30中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为95mm～105mm。
本发明的优点和有益效果是：
1.本发明公开的热稳定型铝合金踢脚线材料，添加多种金属原料和非金属原料增强热稳定型铝合金踢脚线材料基本性能，使其在生产生活过程中，能够耐腐蚀、耐火，抗冲击抗撕拉，同时Se可以增强本发明的切削性能，使本发明热稳定型铝合金踢脚线材料产品具有极好的操作性，适应性强；添加无定形石墨增强热稳定型铝合金踢脚线材料的耐火能力和热稳定性，保持产品结构稳定，安全使用，并扩大应用范围；
2.在本发明公开的热稳定型铝合金踢脚线材料使用金属原料，可以降低生产成本，提高产品质量和性能，具有良好的耐磨、抗冲击性能，使用寿命长；
3.本发明公开的热稳定型铝合金踢脚线材料结构稳定，应用于生产使用过程中，降低环境污染的同时，美观大方，方便清理，同时可以避免滋生细菌，健康环保，很适合广泛推广；
4.本发明结合现代先进工艺，制备方法简单、加工成本低、所制备的热稳定型铝合金踢脚线材料质量好、方便使用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种热稳定型铝合金踢脚线材料
原料以及配料组成：
热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.0％，Cu2.5％，Mg3.5％，C0.08％，Cd0.45％，Ca0.30％，Ba2.5％，Sr0.40％，Ti0.45％～0.60％，Zn1.5％，RE0.15％，其余为Al及不可避免的杂质。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的Al在665℃熔化，保温25min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼1h，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，搅拌速率为1500r/min的条件下，精炼1h，静置30min；
S30，静置后，温度降至360℃时，注入预热到380℃的挤压筒中，在挤压力为8MPa条件下保温3.5h，之后以0.5m/min的挤压速度进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
上述操作中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为95mm。
实施例2
一种热稳定型铝合金踢脚线材料
原料以及配料组成：
热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si2.0％，Cu2.8％，Mg4.2％，C0.18％，Cd0.65％，Ca0.45％，Ba3.2％，Sr0.60％，Ti0.60％，Zn1.9％，RE0.30％，其余为Al及不可避免的杂质。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的Al在800℃熔化，保温30min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼1.5h，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，搅拌速率为5500r/min的条件下，精炼2h，静置60min；
S30，静置后，温度降至450℃时，注入预热到480℃的挤压筒中，在挤压力为25MPa条件下保温8h，之后以2m/min的挤压速度进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
上述操作中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为105mm。
实施例3
一种热稳定型铝合金踢脚线材料
原料以及配料组成：
热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.2％，Cu2.6％，Mg3.7％，C0.10％，Cd0.10％，Ca0.35％，Ba2.7％，Sr0.46％，Ti0.50％，Zn1.6％，RE0.20％，其余为Al和不可避免的杂质。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的Al在700℃熔化，保温25min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼1.2h，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，搅拌速率为2500r/min的条件下，精炼1.4h，静置40min；
S30，静置后，温度降至380℃时，注入预热到400℃的挤压筒中，在挤压力为10MPa条件下保温4h，之后以1.0m/min的挤压速度进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
上述操作中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为97mm。
实施例4
一种热稳定型铝合金踢脚线材料
原料以及配料组成：
热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.6％，Cu2.7％，Mg4.0％，C0.15％，Cd0.60％，Ca0.40％，Ba3.0％，Sr0.55％，Ti0.58％，Zn1.8％，RE0.25％，其余为Al及不可避免的杂质。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的Al在760℃熔化，保温30min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼1.3h，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，搅拌速率为4500r/min的条件下，精炼1.6h，静置500min；
S30，静置后，温度降至420℃时，注入预热到460℃的挤压筒中，在挤压力为20MPa条件下保温7.5h，之后以1.6m/min的挤压速度进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
上述操作中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为102mm。
实施例5
一种热稳定型铝合金踢脚线材料
原料以及配料组成：
热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.4％，Cu2.6％，Mg3.8％，C0.12％，Cd0.45％，Ca0.37％，Ba2.8％，Sr0.52％，Ti0.56％，Zn1.7％，RE0.22％，其余为Al及不可避免的杂质。
通过如下方法制备：
S10，所述重量份的Al在710℃熔化，保温30min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼1h～1.5h，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，搅拌速率为3500r/min的条件下，精炼1h～2h，静置40min；
S30，静置后，温度降至395℃时，注入预热到410℃的挤压筒中，在挤压力为16MPa条件下保温4.5h，之后以1.4m/min的挤压速度进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
上述操作中，热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为100mm。
实验例
采用上述各实施例1～5制备得到的热稳定型铝合金踢脚线材料，用于热稳定型铝合金踢脚线材料基本性能的研究，进一步证实了该热稳定型铝合金踢脚线材料的作用：
测试1：对实施例1～5制得的热稳定型铝合金踢脚线材料进行基本性能检测，测试结果如表1中所示：
表1实施例1～5热稳定型铝合金踢脚线材料基本性能测试结果
实验例 耐磨强度(kg/m2) 耐冲击性(J/m) 抗拉强度(MPa) 断裂伸长率(％)
实施例1 3.52 10 125 1.45
实施例2 2.68 12 124 1.52
实施例3 3.32 11 116 1.55
实施例4 3.38 13 112 1.42
实施例5 2.56 12 124 1.63
从表1中可看出，实施例1～5制得的热稳定型铝合金踢脚线材料具有良好的耐磨强度、耐冲击性、抗拉强度、断裂伸长率，且结构稳定，适合广泛使用。
此外，本发明提供的热稳定型铝合金踢脚线材料在生产使用过程中操作简单，清理方便，且结构稳定，具有光泽和美感。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热稳定型铝合金踢脚线材料，其特征在于，所述热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.0％～2.0％，Cu2.5％～2.8％，Mg3.5％～4.2％，C0.08％～0.18％，Cd0.45％～0.65％，Ca0.30％～0.45％，Ba2.5％～3.2％，Sr0.40％～0.60％，Ti0.45％～0.60％，Zn1.5％～1.9％，RE0.15％～0.30％，其余为Al及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的热稳定型铝合金踢脚线材料，其特征在于，所述热稳定型铝合金踢脚线材料由以下重量份的原料组成：Si1.2％～1.6％，Cu2.6％～2.7％，Mg3.7％～4.0％，C0.10％～0.15％，Cd0.10％～0.60％，Ca0.35％～0.40％，Ba2.7％～3.0％，Sr0.46％～0.55％，Ti0.50％～0.58％，Zn1.6％～1.8％，RE0.20％～0.25％，其余为Al及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的热稳定型铝合金踢脚线材料，其特征在于，所述RE为Eu和Y中的一种或者组合。
4.根据权利要求1所述的热稳定型铝合金踢脚线材料，其特征在于，所述C为无定形石墨。
5.一种如权利要求1～4中任一项所述的热稳定型铝合金踢脚线材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
S10，所述重量份的Al在665℃～800℃熔化，保温25min～30min后，加入所述重量份的Cd、Sr、Zn、Se、M，继续熔炼，去掉熔体表层的浮渣，得到铝合金熔体；
S20，S10所得铝合金熔体中加入所述重量份的C、Cu、Si、Ti、RE混合均匀，加入所述重量份的Ba和Ca，精炼1h～2h，静置30min～60min；
S30，静置后，温度降至360℃～450℃时，注入挤压筒中，在挤压力为8MPa～25MPa条件下保温3.5h～8h，之后进行热挤压得到热稳定型铝合金踢脚线材料半成品，对热稳定型铝合金踢脚线材料半成品进行打磨、切边处理得到热稳定型铝合金踢脚线材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S10中，所述继续熔炼时间为1h～1.5h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S20中，所述精炼过程搅拌速率为1500r/min～5500r/min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述挤压筒预热到380℃～480℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述以挤压速度为0.8m/min～2m/min。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述热稳定型铝合金踢脚线材料的厚度为95mm～105mm。
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