CN113637881A - 一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及山地自行车车架技术领域，公开了一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法，S1：取用5‑5.5％的硅、3‑3.5％的铜、4‑4.5％的钨、1‑1.5％的硅、5‑5.5％的锌、1‑1.5％的钛、0.5‑0.7％的锰、0.1‑0.2％的镁、2‑2.5％的钛、1.8‑2％的铁和70‑74.6％的铝；S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为压坯。本发明将部分金属采用镀层的方式提高铝合金管的外壁硬度和耐磨性，从而提高山地自行车架管的强度，同时增加表面处理方法，提高山地自行车架管的防锈性和着色性。

Description

一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及山地自行车车架技术领域，具体为一种山地自行车车架管用 铝合金及其制备方法。

背景技术

车架就是一辆山地车的灵魂，用途不同选择的车架材质也会不同，像经 常骑长途的人和经常越野的人，选择的车架是不一样的，铝合金的山地自行 车车架在视觉上的第一感觉是粗犷大多数铝架的管材都会比钢架粗不少，且 截面形状更为丰富(许多铝架的截面形状为三角形、四边形等等)，铝合金 的山地自行车车架的操控性、加速性、爬坡性都不错。

现有专利(公告号：CN202010037588.3)及一种高强度耐腐蚀铝合金及 其制备方法，此专利有效的进行对各个材料产生的杂质进行除去，之后在进 行助炼剂的加入时再次进行除渣、脱氧、脱硫、脱磷的工作，这样可以通过 两次的除渣、脱氧、脱硫、脱磷的工作可以使得更好的进行操作，避免了出 现杂质的残留，从而解决了现有的高强度耐腐蚀铝合金制备方法进行除渣、 脱氧、脱硫、脱磷的工作不彻底的问题，但是铝合金进行切割加工，成本较 高，同时部分金属直接加热混合，并不能有效的增加金属的强度，且缺乏对 铝合金外壁处理，无法保证铝合金管外壁的硬度、耐磨性和防锈性。

因此我们提供一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法，将部分金 属采用镀层的方式提高铝合金管的外壁硬度和耐磨性，从而提高山地自行车 架管的强度，同时增加表面处理方法，提高山地自行车架管的防锈性和着色 性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法， 解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种山地自行车车架管用 铝合金，所述铝合金的配方包括有5-5.5％的硅、3-3.5％的铜、4-4.5％的钨、 1-1.5％的硅、5-5.5％的锌、0.8-1％的铬、1-1.5％的镍、1-1.5％的钛、0.5- 0.7％的锰、0.1-0.2％的镁、2-2.5％的钛、1.8-2％的铁、70-74.6％的铝和0.1- 0.2％杂质。

作为本发明的一种优选实施方式，5％的硅、3％的铜、4％的钨、1％的硅、 5％的锌、0.8％的铬、1％的镍、1％的钛、0.5％的锰、0.1％的镁、2％的钛、1.8％ 的铁、74.6％的铝和0.1-0.2％的杂质。

作为本发明的一种优选实施方式，5.25％的硅、3.25％的铜、4.25％的 钨、1.25％的硅、5.25％的锌、0.9％的铬、1.25％的镍、1.25％的钛、0.6％的 锰、0.1％的镁、2.25％的钛、1.9％的铁、72.3％的铝和0.1-0.2％杂质。

作为本发明的一种优选实施方式，5.5％的硅、3.5％的铜、4.5％的钨、 1.5％的硅、5.5％的锌、1％的铬、1.5％的镍、1.5％的钛、0.7％的锰、0.2％的 镁、2.5％的钛、2％的铁、70％的铝和0.1-0.2％杂质。

作为本发明的一种优选实施方式，一种山地自行车车架管用铝合金制备 方法，利用山地自行车车架管用铝合金，所述山地自行车车架管用铝合金制 备方法的步骤如下：

S1：取用5.5％的硅、3.5％的铜、4.5％的钨、1.5％的硅、5.5％的锌、1.5％ 的钛、0.7％的锰、0.2％的镁、2.5％的钛、2％的铁、70％的铝；

S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行 细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；

S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增 大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为 压坯；

S4：在真空条件下对压坯进行加热，烧结过程中真空脱蜡可排出杂质， 提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石蜡从压坯排出；

S5：热处理后的压坯放置于导入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完 成，进而完成压坯进行退火；

S6：对压坯进行校直处理；

S7：对压坯外壁进行机械打磨，对压坯外壁进行喷砂处理；

S8：对压坯进行阳极氧化处理，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高 产品表面的硬度和耐磨性；

S9：并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1.5％的镍对压坯电镀 完成镀镍，最后烘干；

S10：将1％的铬对压坯电镀完成镀铬，形成铬层；

S11：对压坯涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可提高压坯外壁的防 锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明通过镀铬、镀镍和阳极氧化处理，可对铝合金管表面形成两组 金属层和一组氧化膜，底层的氧化层可提高产品表面的硬度，镍槽层可提高 表面耐磨性和抗腐蚀疲劳的寿命，外壁铬层便于金属的着色。

2.本发明由于铬花后可对山地自行车管外壁进行涂料的底层，进而增加 防锈涂层和漆面，可提高山地自行车管外壁的防锈性，且可形成定制化着色 处理，提高产品的美观地，提高产品竞争力。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理 解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种技术方案：一种山地自行车车架管用铝合金所述铝合金 的配方包括有5-5.5％的硅、3-3.5％的铜、4-4.5％的钨、1-1.5％的硅、5-5.5％ 的锌、0.8-1％的铬、1-1.5％的镍、1-1.5％的钛、0.5-0.7％的锰、0.1-0.2％的 镁、2-2.5％的钛、1.8-2％的铁、70-74.6％的铝和0.1-0.2％杂质。

本发明还公开了一种山地自行车车架管用铝合金制备方法，借助山地自 行车车架管用铝合金，所述山地自行车车架管用铝合金制备方法的步骤如 下：

具体实施例1

S1：取用5.5％的硅、3.5％的铜、4.5％的钨、1.5％的硅、5.5％的锌、1.5％ 的钛、0.7％的锰、0.2％的镁、2.5％的钛、2％的铁、70％的铝；

S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行 细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；达到原料混合的作用。

S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增 大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为 压坯；通过压力装置对混合料进行压铸成型。

S4：在真空条件下对压坯进行加热，烧结过程中真空脱蜡可排出杂质， 提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石蜡从压坯排出；随着温度达到阈值 压坯发生脱气反应进而净化随之发生固相烧结，烧结可使得压坯内紧密到无 空隙进而提高压坯自身的硬度。

S5：热处理后的压坯放置于导入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完 成，进而完成压坯进行退火；在压坯高温保持一定时间后，再以一定的冷却 速度冷却到室温，通过原子扩散达到组织内更加均匀稳定、消除内应力和提 高材料塑形。

S6：对压坯进行校直处理；需要通过校直机对产品进行校直，保证其水 平度。

S7：对压坯外壁进行机械打磨，对压坯外壁进行喷砂处理；喷砂对产品 表面进行清洁和粗化金属表面，提高产的抗疲劳性，同时便于外部涂层的附 着效果。

S8：对压坯进行阳极氧化处理，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高 产品表面的硬度和耐磨性；采用电解原理，使得产品为阳极，放置于电解质 溶液进行通电，使得产品会置换电解液中氢气，可对压坯表面形成一层氧化 层。

S9：并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1.5％的镍的镍对压坯 电镀完成镀镍，最后烘干；镍层可提高产品抗腐蚀疲劳寿命和使用寿命。

S10：将1％的铬对对压坯电镀完成镀铬，形成铬层；铬层具备良好的吸 附性，可作为涂装的底层。

S11：对压坯涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可提高压坯外壁的防 锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色；防锈涂层可提高山地自行车管外壁的防 锈性，漆面可形成定制化着色处理，提高产品的美观地，提高产品竞争力。

具体实施例2

S1：取用5.25％的硅、3.25％的铜、4.25％的钨、1.25％的硅、5.25％的 锌、1.25％的钛、0.6％的锰、0.1％的镁、2.25％的钛、1.9％的铁、72.3％的 铝；

S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行 细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；达到原料混合的作用。

S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增 大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为 压坯；通过压力装置对混合料进行压铸成型。

S4：在真空条件下对压坯进行加热，烧结过程中真空脱蜡可排出杂质， 提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石蜡从压坯排出；随着温度达到阈值 压坯发生脱气反应进而净化随之发生固相烧结，烧结可使得压坯内紧密到无 空隙进而提高压坯自身的硬度。

S5：热处理后的压坯放置于导入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完 成，进而完成压坯进行退火；在压坯高温保持一定时间后，再以一定的冷却 速度冷却到室温，通过原子扩散达到组织内更加均匀稳定、消除内应力和提 高材料塑形。

S6：对压坯进行校直处理；需要通过校直机对产品进行校直，保证其水 平度。

S7：对压坯外壁进行机械打磨，对压坯外壁进行喷砂处理；喷砂对产品 表面进行清洁和粗化金属表面，提高产的抗疲劳性，同时便于外部涂层的附 着效果。

S8：对压坯进行阳极氧化处理，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高 产品表面的硬度和耐磨性；采用电解原理，使得产品为阳极，放置于电解质 溶液进行通电，使得产品会置换电解液中氢气，可对压坯表面形成一层氧化 层。

S9：并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1.25％的镍对压坯电 镀完成镀镍，最后烘干；镍层可提高产品抗腐蚀疲劳寿命和使用寿命。

S10：将0.9％的铬的铬对对压坯电镀完成镀铬，形成铬层；铬层具备良 好的吸附性，可作为涂装的底层。

S11：对压坯涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可提高压坯外壁的防 锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色；防锈涂层可提高山地自行车管外壁的防 锈性，漆面可形成定制化着色处理，提高产品的美观地，提高产品竞争力。

具体实施例3

S1：取用5％的硅、3％的铜、4％的钨、1％的硅、5％的锌、1％的钛、0.5％的 锰、0.1％的镁、2％的钛、1.8％的铁、74.6％的铝；

S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行 细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；达到原料混合的作用。

S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增 大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为 压坯；通过压力装置对混合料进行压铸成型。

S4：在真空条件下对压坯进行加热，烧结过程中真空脱蜡可排出杂质， 提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石蜡从压坯排出；随着温度达到阈值 压坯发生脱气反应进而净化随之发生固相烧结，烧结可使得压坯内紧密到无 空隙进而提高压坯自身的硬度。

S5：热处理后的压坯放置于导入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完 成，进而完成压坯进行退火；在压坯高温保持一定时间后，再以一定的冷却 速度冷却到室温，通过原子扩散达到组织内更加均匀稳定、消除内应力和提 高材料塑形。

S6：对压坯进行校直处理；需要通过校直机对产品进行校直，保证其水 平度。

S7：对压坯外壁进行机械打磨，对压坯外壁进行喷砂处理；喷砂对产品 表面进行清洁和粗化金属表面，提高产的抗疲劳性，同时便于外部涂层的附 着效果。

S8：对压坯进行阳极氧化处理，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高 产品表面的硬度和耐磨性；采用电解原理，使得产品为阳极，放置于电解质 溶液进行通电，使得产品会置换电解液中氢气，可对压坯表面形成一层氧化 层。

S9：并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1％的镍对压坯电镀完 成镀镍，最后烘干；镍层可提高产品抗腐蚀疲劳寿命和使用寿命。

S10：将0.8％的铬对对压坯电镀完成镀铬，形成铬层；铬层具备良好的 吸附性，可作为涂装的底层。

S11：对压坯涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可提高压坯外壁的防 锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色；防锈涂层可提高山地自行车管外壁的防 锈性，漆面可形成定制化着色处理，提高产品的美观地，提高产品竞争力。

在一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法使用的时候，需要说明 的是，本发明为一种山地自行车车架管用铝合金及其制备方法，各个部件均 为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员 均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

本发明的工作原理及使用流程：取用5-5.5％的硅、3-3.5％的铜、4-4.5％ 的钨、1-1.5％的硅、5-5.5％的锌、1-1.5％的钛、0.5-0.7％的锰、0.1-0.2％的 镁、2-2.5％的钛、1.8-2％的铁和70-74.6％的铝；再将其中的取用5-5.5％的 硅、3-3.5％的铜、4-4.5％的钨、1-1.5％的硅、5-5.5％的锌、1-1.5％的钛、 0.5-0.7％的锰、0.1-0.2％的镁、2-2.5％的钛、1.8-2％的铁和70-74.6％的铝内 放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行细化和均匀分布， 并加入一定量的石蜡进行混合；然后将完成混合的原料加入定型模腔内，并 通过压力装置的冲头对定型模腔进行压制，随着压力增大，会减少混合料的 粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为压坯；再 将压坯放入真空加热炉内进行加热，完成在真空条件下对压坯进行加热，而 烧结过程中真空脱蜡可排出杂质，提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石 蜡从压坯排出，随着温度达到阈值压坯发生脱气反应进而净化随之发生固相 烧结，烧结可使得压坯内紧密到无空隙；让买机票热处理后的压坯放置于导 入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完成，进而完成压坯进行退火，即压 坯高温保持一定时间后，再以一定的冷却速度冷却到室温，通过原子扩散达 到组织内更加均匀稳定、消除内应力和提高材料塑形；通校直机对压坯进行 校直处理；通过打磨机对压坯外壁进行机械打磨保证外壁无毛刺，然后通过 喷砂机对压坯外壁进行喷砂处理，对其表面进行清洁和粗化金属表面，提高 产的抗疲劳性，同时便于外部涂层的附着效果，对压坯进行阳极氧化处理， 即采用电解原理，使得产品为阳极，放置于电解质溶液进行通电，使得产品 会置换电解液中氢气，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高产品表面的硬 度和耐磨性；并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1-1.5％的镍对压 坯电镀完成镀镍，最后烘干形成镍层，进而提高产品抗腐蚀疲劳寿命和使用 寿命；再将0.8-1％的铬对对压坯电镀完成镀铬，形成铬层，其具备良好的吸 附性，可作为涂装的底层；在对产品涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可 提高压坯外壁的防锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色，其中加工过程中将产 生0.1-0.2％杂质。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本 领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因 此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的， 本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求 的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也 可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种山地自行车车架管用铝合金，其特征在于，所述铝合金的配方包括有5-5.5％的硅、3-3.5％的铜、4-4.5％的钨、1-1.5％的硅、5-5.5％的锌、0.8-1％的铬、1-1.5％的镍、1-1.5％的钛、0.5-0.7％的锰、0.1-0.2％的镁、2-2.5％的钛、1.8-2％的铁、70-74.6％的铝和0.1-0.2％杂质。

2.根据权利要求1所述的一种山地自行车车架管用铝合金，其特征在于，所述铝合金的配方包括有5％的硅、3％的铜、4％的钨、1％的硅、5％的锌、0.8％的铬、1％的镍、1％的钛、0.5％的锰、0.1％的镁、2％的钛、1.8％的铁、74.6％的铝和0.1-0.2％的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种山地自行车车架管用铝合金，其特征在于，所述铝合金的配方包括有5.25％的硅、3.25％的铜、4.25％的钨、1.25％的硅、5.25％的锌、0.9％的铬、1.25％的镍、1.25％的钛、0.6％的锰、0.1％的镁、2.25％的钛、1.9％的铁、72.3％的铝和0.1-0.2％杂质。

4.根据权利要求1所述的一种山地自行车车架管用铝合金，其特征在于，所述铝合金的配方包括有5.5％的硅、3.5％的铜、4.5％的钨、1.5％的硅、5.5％的锌、1％的铬、1.5％的镍、1.5％的钛、0.7％的锰、0.2％的镁、2.5％的钛、2％的铁、70％的铝和0.1-0.2％杂质。

5.一种山地自行车车架管用铝合金的制备方法，其特征在于，利用权利要求1-4中任意一项所述的山地自行车车架管用铝合金，所述山地自行车车架管用铝合金制备方法的步骤如下：

S1：取用5.5％的硅、3.5％的铜、4.5％的钨、1.5％的硅、5.5％的锌、1.5％的钛、0.7％的锰、0.2％的镁、2.5％的钛、2％的铁、70％的铝；

S2：将S1内放置于搅拌磨球机内对原料进行冲击和研磨，对原料进行细化和均匀分布，并加入一定量的石蜡；

S3：将混合料加入定型模腔内，并通过压力冲头进行压制，随着压力增大，减少粉末颗粒之间的距离，使得空隙度降低，进而使得混合料密实成为压坯；

S4：在真空条件下对压坯进行加热，烧结过程中真空脱蜡可排出杂质，提高烧结气氛纯度，随着温度的升高，石蜡从压坯排出；

S5：热处理后的压坯放置于导入模具内进行压铸冷却，且加入成型剂完成，进而完成压坯进行退火；

S6：对压坯进行校直处理；

S7：对压坯外壁进行机械打磨，对压坯外壁进行喷砂处理；

S8：对压坯进行阳极氧化处理，可对压坯表面形成一层氧化层，可提高产品表面的硬度和耐磨性；

S9：并对压坯下降脱脂，在进行碱蚀和活化，并将1.5％的镍对压坯电镀完成镀镍，最后烘干；

S10：将1％的铬对压坯电镀完成镀铬，形成铬层；

S11：对压坯涂抹防锈涂料进而形成有防锈涂层，可提高压坯外壁的防锈性，再对压坯外壁进行喷漆着色。