CN109628800A - 一种船用铝型材及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用铝型材及其生产方法，其涉及铝型材生产技术领域。该船用铝型材由以下重量百分比原料制成：Mn:5.8％‑6.5％、Mg:0.38‑0.40％、Ni：0.15‑0.19％、V：015‑0.19％、Sc：0.29‑0.34％、K：0.005‑0.0010％、Ti:0.120‑0.125％、Cd：0.01‑0.02％、Tc:0.065‑0.075％，余量为铝和不可避免的杂质。将重量百分比原料配比，在高温下熔炼10‑11h，得到铝合金熔液；然后将得到的铝合金溶液进行铸造，铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材，并对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。利用该方法所生产的铝型材在保证足够的耐磨损强度的同时，有优良的抗腐蚀能力，可适用于制作船用设备。

Description

一种船用铝型材及其生产方法
技术领域
本申请属于铝型材生产技术领域，尤其涉及一种船用铝型材及其生产方法。
背景技术
工业铝型材是一种以铝为主要成份的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但添加的合金的比例不同，生产出来的船用铝型材的机械性能和应用领域也不同。应用的领域一般来讲，工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。
船用铝型材为工业铝型材的一种，由于船用铝型材使用环境较为潮湿，环境相对于其他场合而言容易接触到水分，而使用铝型材制作的船用设备也往往容易被氧化腐蚀，使用寿命短，因此船用铝型材对其防腐蚀性能有着较高的要求，而现有技术中尚未发现有效满足船用环境抗腐蚀性的铝型材。
发明内容
本发明目的是提供一种船用铝型材及其生产方法，利用该方法所生产的铝型材在保证足够的耐磨损强度的同时，有优良的抗腐蚀能力，可适用于制作船用设备。
本发明的具体方案如下：
一方面，本发明提供一种船用铝型材，其由以下重量百分比原料制成：
Mn:5.8％-6.5％、Mg:0.38-0.40％、Ni：0.15-0.19％、V：015-0.19％、Sc： 0.29-0.34％、K：0.005-0.0010％、Ti:0.120-0.125％、Cd：0.01-0.02％、 Tc:0.065-0.075％，余量为铝和不可避免的杂质。
作为本发明技术方案的优选，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.18％、V：0.17％、Sc0.32％、K： 0.008％、Ti:0.122％、Cd0.01％、Tc:0.068％，余量为铝和不可避免的杂质。
作为本发明技术方案的优选，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.16％、V：0.16％、Sc0.33％、K： 0.008％、Ti:0.123％、Cd0.01％、Tc:0.071％，余量为铝和不可避免的杂质。
作为本发明技术方案的优选，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.64％、Mg:0.39％、Ni：0.17％、V：0.17％、Sc0.32％、K： 0.008％、Ti:0.124％、Cd0.01％、Tc:0.073％，余量为铝和不可避免的杂质。
作为本发明技术方案的优选，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.63％、Mg:0.39％、Ni：0.19％、V：0.18％、Sc0.31％、K： 0.008％、Ti:0.125％、Cd0.01％、Tc:0.071％，余量为铝和不可避免的杂质。
另一方面，本发明提供一种船用铝型材的生产方法，该方法包括以下步骤：
1)将前面所述的任一种重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
2)将得到的铝合金溶液进行铸造；
3)铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；
4)对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
作为本发明技术方案的优选，所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45 分钟。
作为本发明技术方案的优选，所述电泳的涂料包括丙烯酸树脂、有机胺或无机碱、三聚氰胺甲醛树脂、颜料、溶剂和添加剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明船用铝型材通过合组分的合理配比与作用，现有技术的铝合金型材含有Fe组分，虽然加入Fe组分可以增加合金型材的硬度和耐磨损度，但却降低了铝合金型材的抗腐蚀性，因为Fe的还原性很强，在船用环境下容易被氧化生成高价Fe，导致铝合金型材制作的船用设备使用寿命大大剪短，因此本发明提供的铝合金型材去除了Fe组分，并添加适量Cd、Tc与其余组份的配合，并对制成的铝型材进行表面防腐蚀处理，保证型材内部性能稳定、综合性能好，拉伸性、硬度、耐磨损和强度好，抗腐蚀能力得到显著提高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1
一种船用铝型材，由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.18％、V：0.17％、Sc0.32％、K： 0.008％、Ti:0.122％、Cd0.01％、Tc:0.068％，余量为铝和不可避免的杂质。
按该重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
将得到的铝合金溶液进行铸造；铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
其中，所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、 RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45分钟。
所述电泳的涂料主要成分为丙烯酸树脂，并以有机胺或无机碱为中和剂，固化剂为三聚氰胺甲醛树脂，另外还包含颜料、溶剂和添加剂等成分。
实施例2
一种船用铝型材，由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.16％、V：0.16％、Sc0.33％、K： 0.008％、Ti:0.123％、Cd0.01％、Tc:0.071％，余量为铝和不可避免的杂质。
按该重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
将得到的铝合金溶液进行铸造；铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
其中，所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、 RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45分钟。
所述电泳的涂料主要成分为丙烯酸树脂，并以有机胺或无机碱为中和剂，固化剂为三聚氰胺甲醛树脂，另外还包含颜料、溶剂和添加剂等成分。
实施例3
一种船用铝型材，由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.64％、Mg:0.39％、Ni：0.17％、V：0.17％、Sc0.32％、K： 0.008％、Ti:0.124％、Cd0.01％、Tc:0.073％，余量为铝和不可避免的杂质。
按该重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
将得到的铝合金溶液进行铸造；铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
其中，所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、 RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45分钟。
所述电泳的涂料主要成分为丙烯酸树脂，并以有机胺或无机碱为中和剂，固化剂为三聚氰胺甲醛树脂，另外还包含颜料、溶剂和添加剂等成分。
实施例4
一种船用铝型材，由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.63％、Mg:0.39％、Ni：0.19％、V：0.18％、Sc0.31％、K： 0.008％、Ti:0.125％、Cd0.01％、Tc:0.071％，余量为铝和不可避免的杂质。
按该重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
将得到的铝合金溶液进行铸造；铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
其中，所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、 RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45分钟。
所述电泳的涂料主要成分为丙烯酸树脂，并以有机胺或无机碱为中和剂，固化剂为三聚氰胺甲醛树脂，另外还包含颜料、溶剂和添加剂等成分。
对比例1
与实施例1-4相比，含有Fe，缺少Cd和Tc。
将实施例1-4、对比例1制备的铝型材样品，分别取两个1mm×10mm×120mm薄片放入10％NaOH和5％HCl溶液中在室温浸蚀100小时，腐蚀速率结果如下表一所示，其中腐蚀速率单位为g/(m 2﹒h)。
10％NaOH 5％HCl
实施例1 0.00101 0.000532
实施例2 0.00113 0.000652
实施例3 0.00124 0.000687
实施例4 0.00128 0.000718
对比例1 0.00654 0.00137
表1
由上述表1数据可以看出，本发明实施例1-4因不含有Fe以及增加了Cd 和Tc，使得其铝型材的耐腐蚀性大大优于含有Fe以及缺少Cd和Tc的铝型材。综上，本发明提供的铝合金型材去除了Fe组分，并添加适量Cd、Tc与其余组份的配合，并加以表面防腐蚀处理，保证型材内部性能稳定、综合性能好，拉伸性、硬度、耐磨损和强度好，抗腐蚀能力得到显著提高。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船用铝型材，其特征在于，其由以下重量百分比原料制成：
Mn:5.8％-6.5％、Mg:0.38-0.40％、Ni：0.15-0.19％、V：015-0.19％、Sc：0.29-0.34％、K：0.005-0.0010％、Ti:0.120-0.125％、Cd：0.01-0.02％、Tc:0.065-0.075％，余量为铝和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.18％、V：0.17％、Sc0.32％、K：0.008％、Ti:0.122％、Cd0.01％、Tc:0.068％，余量为铝和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.62％、Mg:0.39％、Ni：0.16％、V：0.16％、Sc0.33％、K：0.008％、Ti:0.123％、Cd0.01％、Tc:0.071％，余量为铝和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.64％、Mg:0.39％、Ni：0.17％、V：0.17％、Sc0.32％、K：0.008％、Ti:0.124％、Cd0.01％、Tc:0.073％，余量为铝和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述船用铝型材具体由以下重量百分比原料制成：
Mn:0.63％、Mg:0.39％、Ni：0.19％、V：0.18％、Sc0.31％、K：0.008％、Ti:0.125％、Cd0.01％、Tc:0.71％，余量为铝和不可避免的杂质。
6.一种船用铝型材的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将前面所述的任一种重量百分比原料配比，在高温下熔炼10-11h，得到铝合金熔液；
2)将得到的铝合金溶液进行铸造；
3)铸造后进行挤压、时效热效处理，冷却得到初步的铝合金型材；
4)对所述初步的铝合金型材进行表面防腐蚀处理得到最后的船用铝合金型材。
7.根据权利要求6所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述船用铝型材具体所述表面防腐蚀处理包括依序进行以下步骤：脱脂、水洗、碱蚀、水洗、出光、水洗、阳极氧化、水洗、电解着色、热纯水洗、冷纯水洗、电泳、RO2水洗、沥水和在180摄氏度高温环境下烘烤40-45分钟。
8.根据权利要求7所述的一种船用铝型材，其特征在于，所述电泳的涂料包括丙烯酸树脂、有机胺或无机碱、三聚氰胺甲醛树脂、颜料、溶剂和添加剂。
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