CN108396201A - 一种含有稀土元素铝型材 - Google Patents

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潘祖堂
熊茂清
刘霄毅
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Abstract

本发明提供一种含有稀土元素铝型材，涉及铝型材技术领域。本发明包括以下百分比的原料：钒0.6‑1.1％、硅1.3‑2.2％、锰1‑3％、锡0.2‑0.5％、硼1.5‑2.5％、铁1.3‑2.2％、铜0.5‑1％、铬0.1‑0.4％、稀土元素0.2‑0.5％，余量为铝及不可避免的杂质。本发明含有稀土元素铝型材通过控制个原料添加量，增加了铝型材的强度、硬度和耐磨性、延伸率，提高抗拉强度，同时通过添加稀土元素，大大提高了其抗蚀性能及挤压速度,提高了表面光洁度，使得铝型材料具有合理的延伸性。

Description

一种含有稀土元素铝型材
技术领域
本发明涉及铝型材技术领域，具体涉及一种含有稀土元素铝型材。
背景技术
当前，能源、环保是当今世界工业面临的二大课题，轻量化是降低能耗、减少环境污染的有效途径。铝合金材料由于具有比强度高、耐腐蚀，抗冲击性能好，易表面着色，良好的加工成形性以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，成为理想的材料.
我国是铝型材生产大国，建筑铝型材占整个铝型材市场的绝大部分，但提供的往往是低端产品，主要用作建筑门窗、室内外装饰及要求不高的幕墙结构。现有的铝合金型材，耐腐蚀性能不佳，作为建筑门窗使用一段时间后，多数会出现锈蚀现象，影响美观。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种含有稀土元素铝型材。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种含有稀土元素铝型材，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.6-1.1％、硅1.3-2.2％、锰1-3％、锡0.2-0.5％、硼1.5-2.5％、铁1.3-2.2％、铜0.5-1％、铬0.1-0.4％、稀土元素0.2-0.5％，余量为铝及不可避免的杂质。
进一步的，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.7-1％、硅1.5-2％、锰1.5-2.6％、锡0.3-0.45％、硼1.7-2.2％、铁1.6-2％、铜0.6-0.8％、铬0.2-0.3％、稀土元素0.3-0.4％，余量为铝及不可避免的杂质。
进一步的，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.9％、硅1.7％、锰2％、锡0.35％、硼2％、铁1.8％、铜0.7％、铬0.3％、稀土元素0.3％，余量为铝及不可避免的杂质。
进一步的，所述稀土元素为钕、镧、铕、钆、镝、钇、镨中的至少一种。
进一步的，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：碳0.08-0.15％、锌0.13-0.18％。
进一步的，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：磷0.1-0.2％、镍0.12-0.2％。
进一步的，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：纳米锌粉胶体溶液1-4％。
进一步的，所述纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5-6％的硫酸锌溶液450ml和6-7％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为30-40℃和7000-8000KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在12-14；喷加结束后，继续搅拌、反应10-15min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
本发明提供一种含有稀土元素铝型材，与现有技术相比优点在于：
本发明含有稀土元素铝型材通过控制个原料添加量，增加了铝型材的强度、硬度和耐磨性、延伸率，提高抗拉强度，同时通过添加稀土元素，大大提高了其抗蚀性能及挤压速度,提高了表面光洁度，使得铝型材料具有合理的延伸性；
本发明含有稀土元素铝型材还包括碳、锌、磷、镍元素，纳米锌粉胶体溶液，使得铝型材的金相组织得到了改善，提高了铝型材产品的性能，各项性能指标符合要求，提高了铝型材的强度、断裂韧性以及疲劳性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.6％、硅1.3％、锰1％、锡0.2％、硼1.5％、铁1.3％、铜0.5％、铬0.1％、稀土元素0.2％，余量为铝及不可避免的杂质；还包括以下百分比的原料：碳0.08％、锌0.13％、磷0.1％、镍0.12％；
其中，稀土元素为钕；
本实施例纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5％的硫酸锌溶液450ml和6％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为30℃和7000KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在12；喷加结束后，继续搅拌、反应10min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
实施例2：
本实施例含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒1.1％、硅2.2％、锰3％、锡0.5％、硼2.5％、铁2.2％、铜1％、铬0.4％、稀土元素0.5％，余量为铝及不可避免的杂质；还包括以下百分比的原料：碳0.15％、锌0.18％、磷0.2％、镍0.2％；
其中，稀土元素为钕、镧、铕、钆、钇、镨；
本实施例纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取6％的硫酸锌溶液450ml和7％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为40℃和8000KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14；喷加结束后，继续搅拌、反应15min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
实施例3：
本实施例含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.9％、硅1.7％、锰2％、锡0.35％、硼2％、铁1.8％、铜0.7％、铬0.3％、稀土元素0.3％，余量为铝及不可避免的杂质；还包括以下百分比的原料：碳0.08-0.15％、锌0.13-0.18％、磷0.1-0.2％、镍0.12-0.2％；
其中，稀土元素为钕、镧、铕、钆、镝、钇、镨；
本实施例纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5.5％的硫酸锌溶液450ml和6.5％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为35℃和7500KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在13；喷加结束后，继续搅拌、反应13min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
实施例4：
本实施例含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.7％、硅1.5％、锰1.5％、锡0.3％、硼1.7％、铁1.6％、铜0.6％、铬0.2％、稀土元素0.3％，余量为铝及不可避免的杂质；还包括以下百分比的原料：碳0.1％、锌0.14％、磷0.12％、镍0.14％；
其中，稀土元素为钕、镧、铕、镝、钇；
本实施例纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5.3％的硫酸锌溶液450ml和6.3％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为33℃和7300KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在13；喷加结束后，继续搅拌、反应11min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
实施例5：
本实施例含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒1％、硅2％、锰2.6％、锡0.45％、硼2.2％、铁2％、铜0.8％、铬0.3％、稀土元素0.4％，余量为铝及不可避免的杂质；还包括以下百分比的原料：碳0.13％、锌0.16％、磷0.18％、镍0.17％；
其中，稀土元素为钕、镧、铕、钆、镝、钇、镨；
本实施例纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5.7％的硫酸锌溶液450ml和6.7％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为38℃和7800KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14；喷加结束后，继续搅拌、反应14min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
对实施例1-5制备的铝型材挤压制成直径为7mm的铝管进行性能测定，拉伸性能按《金属材料试问拉伸试验方法》GB/T228.1-2010；SWAAT耐腐蚀盐雾试验按《改型盐雾试验方法》ASTM/G85-1998A3(海水酸化循环试验方法)；管材扩口检验按《金属管扩口试验方法》
GB/T242-2007；管材弯曲试验按《金属管弯曲试验方法》
GB/T244-2008；焊接试验用使用铜管以及3003/4045复合管材分别进行焊接，性能测试结果如表1所示：
表1
样品 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 延伸率(％)
实施例1 116 78 39.3
实施例2 118 77 39.6
实施例3 121 80 40.1
实施例4 120 79 39.8
实施例5 117 79 39.7
由表1数据试验结果，本发明含有稀土元素铝型材产品的性能好，机械性能好，屈服强度、抗拉强度高，延伸性好。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.6-1.1％、硅1.3-2.2％、锰1-3％、锡0.2-0.5％、硼1.5-2.5％、铁1.3-2.2％、铜0.5-1％、铬0.1-0.4％、稀土元素0.2-0.5％，余量为铝及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.7-1％、硅1.5-2％、锰1.5-2.6％、锡0.3-0.45％、硼1.7-2.2％、铁1.6-2％、铜0.6-0.8％、铬0.2-0.3％、稀土元素0.3-0.4％，余量为铝及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材包括以下百分比的原料：钒0.9％、硅1.7％、锰2％、锡0.35％、硼2％、铁1.8％、铜0.7％、铬0.3％、稀土元素0.3％，余量为铝及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1或2或3所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于：所述稀土元素为钕、镧、铕、钆、镝、钇、镨中的至少一种。
5.根据权利要求1或2或3所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：碳0.08-0.15％、锌0.13-0.18％。
6.根据权利要求5所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：磷0.1-0.2％、镍0.12-0.2％。
7.根据权利要求1或2或3所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述含有稀土元素铝型材还包括以下百分比的原料：纳米锌粉胶体溶液1-4％。
8.根据权利要求7所述的含有稀土元素铝型材，其特征在于，所述纳米锌粉胶体溶液的制备方法为：分别量取5-6％的硫酸锌溶液450ml和6-7％的硼氢化钾溶液500ml；在温度为30-40℃和7000-8000KPS高速搅拌下，用喷雾器将硫酸锌溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在12-14；喷加结束后，继续搅拌、反应10-15min，即可，得到纳米锌粉胶体溶液。
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