CN114277287A - 一种用于制造铝合金门窗的铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制造铝合金门窗的铝合金及其制备方法，解决了现有技术中普通的铝合金材料因为其性能上的缺陷，导致其使用寿命不够长的技术问题。所述铝合金包括以下重量百分比的组分：铁0.2%～0.7%；硅1%～2%；锌0.5～1%；镁0.3～0.8%；镍0.8%～2.5%；锰0.5%～1.5%；铈0.2%～0.7%；钪5%～15%；锆1%～2%；铝为余量。本发明的铝合金具有较高的硬度、强度，且耐腐蚀性能良好，将其用于门窗的制备，可以拥有更长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金材料领域，具体涉及一种用于制造铝合金门窗的铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm3，有较高的强度(σb为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
现代人们在装修时，采用铝合金材质的门窗越来越多，而门窗采用铝合金，不光需要抵抗烈日的暴晒、冬日的严寒，还需要抵抗一年四季的风吹雨打，因此门窗用铝合金材料对其耐低温性能和耐腐蚀性能提出更高的要求，普通的铝合金在使用的过程中，常常因为其性能上的缺陷，导致使用寿命不够长，容易在使用的过程中出现断裂、被腐蚀的情形，如果不更换，会影响到使用者的使用体验，如果更换，又会增加更换的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制造铝合金门窗的铝合金及其制备方法，以解决现有技术中普通的铝合金材料因为其性能上的缺陷，导致其使用寿命不够长的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种用于制造铝合金门窗的铝合金，包括以下重量百分比的组分：铁0.2％～0.7％；硅1％～2％；锌0.5～1％；镁0.3～0.8％；镍0.8％～2.5％；锰0.5％～1.5％；铈0.2％～0.7％；钪5％～15％；锆1％～2％；铝为余量。
进一步的，各组分的重量百分比分别为：铁0.3％～0.6％；硅1.2％～1.8％；锌0.6～0.9％；镁0.4～0.7％；镍1.2％～1.8％；锰0.8％～1.2％；铈0.4％～0.6％；钪6％～8％；锆1.2％～1.8％,铝为余量。
进一步的，各组分的重量百分比分别为：铁0.5％；硅1.5％；锌0.8％；镁0.5％；镍1.5％；锰1％；铈0.5％；钪10％；锆1.5％；铝为余量。
本发明提供的用于制造铝合金门窗的铝合金的制备方法，其制备包括下述步骤：
S1、制备铝钪锆中间合金
A1、按铝、钪、锆的配比进行配料，所述钪、锆元素的添加分别采用铝～钪中间合金、铝～锆中间合金；
A2、将铝锭加入真空熔炼炉中，抽真空至8Pa以下后升温熔炼，升温至900℃～1000℃并保温20～40min，得到铝熔体；
A3、在搅拌的状态下向铝熔体中加入铝～钪中间合金和铝～锆中间合金，持续搅拌20～40min并保温在900℃～1000℃，得到铝钪锆熔体；
A4、在搅拌的状态下向铝钪锆熔体内通入惰性气体进行精炼，在温度为900℃～1000℃保温10～20min；
A5、精炼结束后进行扒渣，静置15～20min；
A6、将铝钪锆熔体进行浇铸，得到铝钪锆中间合金铸锭；
S2、按铁、硅、锌、镁、镍、锰和铈的配比准备原料；
S3、将步骤S1中得到的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料进行预热，预热至130～150℃；
S4、将真空熔炼炉升温至250～350℃，在搅拌的状态下加入步骤S3中预热后的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料，持续搅拌并升温至800～950℃保温50～120min，得到熔体；
S5、升温至1000～1050℃，在搅拌的状态下向步骤S4中的熔体中通入惰性气体进行精炼，在温度为1000～1050℃保温20～30min；
S6、精炼结束后进行扒渣，静置15～20min；
S7、将扒渣后的熔体进行浇铸，得到铝合金铸锭；
S8、将铝合金铸锭进行固溶处理；
S9、将铝合金铸锭进行时效处理，空冷至室温后，得到铝合金成品。
进一步的，所述步骤A4中，所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为6～15m3/h。
进一步的，所述步骤S8中，固溶处理为：依次在温度280～320℃保温为3～6h，在温度380～420℃保温为3～6h，在温度480～520℃保温为2～5h。
进一步的，所述步骤S8中，时效处理为：依次在温度为320～360℃保温为3～6h，在温度为150～200℃保温为7～14h。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
本发明提供的用于制造铝合金门窗的铝合金及其制备方法，以铝、钪、锆为主要原料，先制备铝钪锆中间合金，再与其他金属原料制备成铝合金，使得制备的铝合金具备优良的耐低温性能和耐腐蚀性能，增加了其使用寿命，减少了更换成本和使用成本。
具体实施方式
一、制备实施例
1、原料
实施例1～5中各组分的重量百分比如下表1所示：
表1实施例原料表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 铁 | 5％ | 0.30％ | 0.60％ | 0.20％ | 0.70％ |
| 硅 | 1.50％ | 1.80％ | 1.20％ | 2％ | 1％ |
| 锌 | 0.80％ | 0.60％ | 0.90％ | 1％ | 0.50％ |
| 镁 | 0.50％ | 0.70％ | 0.40％ | 0.30％ | 0.80％ |
| 镍 | 1.50％ | 1.20％ | 1.80％ | 2.50％ | 0.80％ |
| 锰 | 1％ | 1.20％ | 0.80％ | 0.50％ | 1.50％ |
| 铈 | 0.50％ | 0.40％ | 0.60％ | 0.70％ | 0.20％ |
| 钪 | 10％ | 8％ | 6％ | 15％ | 5％ |
| 锆 | 1.50％ | 1.80％ | 1.20％ | 1％ | 2％ |
| 铝 | 77.70％ | 84.00％ | 86.50％ | 76.80％ | 87.50％ |
2、制备方法
实施例1：
包括下述步骤：
S1、制备铝钪锆中间合金
A1、按铝、钪、锆的配比进行配料，所述钪、锆元素的添加分别采用铝～钪中间合金、铝～锆中间合金；
A2、将铝锭加入真空熔炼炉中，抽真空至7Pa后升温熔炼，升温至950℃并保温30min，得到铝熔体；
A3、在搅拌的状态下向铝熔体中加入铝～钪中间合金和铝～锆中间合金，持续搅拌30min并保温在950℃，得到铝钪锆熔体；
A4、在搅拌的状态下向铝钪锆熔体内通入惰性气体进行精炼，在温度为950℃保温15min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为12m3/h；
A5、精炼结束后进行扒渣，静置18min；
A6、将铝钪锆熔体进行浇铸，得到铝钪锆中间合金铸锭；
S2、按铁、硅、锌、镁、镍、锰和铈的配比准备原料；
S3、将步骤S1中得到的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料进行预热，预热至140℃；
S4、将真空熔炼炉升温至300℃，在搅拌的状态下加入步骤S3中预热后的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料，持续搅拌并升温至880℃保温85min，得到熔体；
S5、升温至1030℃，在搅拌的状态下向步骤S4中的熔体中通入惰性气体进行精炼，在温度为1030℃保温25min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为12m3/h；
S6、精炼结束后进行扒渣，静置18min；
S7、将扒渣后的熔体进行浇铸，得到铝合金铸锭；
S8、将铝合金铸锭进行固溶处理；
固溶处理为：依次在温度300℃保温为5h，在温度400℃保温为4h，在温度500℃保温为3h；
S9、将铝合金铸锭进行时效处理；
时效处理为：依次在温度为340℃保温为4h，在温度为180℃保温为10h；空冷至室温后，得到铝合金成品。
实施例2：
包括下述步骤：
S1、制备铝钪锆中间合金
A1、按铝、钪、锆的配比进行配料，所述钪、锆元素的添加分别采用铝～钪中间合金、铝～锆中间合金；
A2、将铝锭加入真空熔炼炉中，抽真空至8Pa后升温熔炼，升温至900℃并保温40min，得到铝熔体；
A3、在搅拌的状态下向铝熔体中加入铝～钪中间合金和铝～锆中间合金，持续搅拌20min并保温在1000℃，得到铝钪锆熔体；
A4、在搅拌的状态下向铝钪锆熔体内通入惰性气体进行精炼，在温度为900℃保温20min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为15m3/h；
A5、精炼结束后进行扒渣，静置20min；
A6、将铝钪锆熔体进行浇铸，得到铝钪锆中间合金铸锭；
S2、按铁、硅、锌、镁、镍、锰和铈的配比准备原料；
S3、将步骤S1中得到的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料进行预热，预热至150℃；
S4、将真空熔炼炉升温至350℃，在搅拌的状态下加入步骤S3中预热后的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料，持续搅拌并升温至950℃保温50min，得到熔体；
S5、升温至1050℃，在搅拌的状态下向步骤S4中的熔体中通入惰性气体进行精炼，在温度为1050℃保温20min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为15m3/h；
S6、精炼结束后进行扒渣，静置20min；
S7、将扒渣后的熔体进行浇铸，得到铝合金铸锭；
S8、将铝合金铸锭进行固溶处理；
固溶处理为：依次在温度320℃保温为3h，在温度420℃保温为3h，在温度520℃保温为2h；
S9、将铝合金铸锭进行时效处理；
时效处理为：依次在温度为360℃保温为3h，在温度为200℃保温为7h；空冷至室温后，得到铝合金成品。
实施例3：
包括下述步骤：
S1、制备铝钪锆中间合金
A1、按铝、钪、锆的配比进行配料，所述钪、锆元素的添加分别采用铝～钪中间合金、铝～锆中间合金；
A2、将铝锭加入真空熔炼炉中，抽真空至6Pa后升温熔炼，升温至1000℃并保温20min，得到铝熔体；
A3、在搅拌的状态下向铝熔体中加入铝～钪中间合金和铝～锆中间合金，持续搅拌40min并保温在900℃，得到铝钪锆熔体；
A4、在搅拌的状态下向铝钪锆熔体内通入惰性气体进行精炼，在温度为1000℃保温10min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为6m3/h；
A5、精炼结束后进行扒渣，静置15min；
A6、将铝钪锆熔体进行浇铸，得到铝钪锆中间合金铸锭；
S2、按铁、硅、锌、镁、镍、锰和铈的配比准备原料；
S3、将步骤S1中得到的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料进行预热，预热至130℃；
S4、将真空熔炼炉升温至250℃，在搅拌的状态下加入步骤S3中预热后的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料，持续搅拌并升温至800℃保温120min，得到熔体；
S5、升温至1000℃，在搅拌的状态下向步骤S4中的熔体中通入惰性气体进行精炼，在温度为1000℃保温30min；
所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为6m3/h；
S6、精炼结束后进行扒渣，静置15min；
S7、将扒渣后的熔体进行浇铸，得到铝合金铸锭；
S8、将铝合金铸锭进行固溶处理；
固溶处理为：依次在温度280℃保温为6h，在温度380℃保温为6h，在温度480℃保温为2h；
S9、将铝合金铸锭进行时效处理；
时效处理为：依次在温度为320℃保温为3h，在温度为150℃保温为7h；空冷至室温后，得到铝合金成品。
实施例4～5：
制备方法同实施例1。
二、实验例：
1、检测实施例1～5中的铝合金的力学性能，检测结果如下表2所示：
表2性能检测结果
由表2可以看出，本发明实施例1～5中制备的铝合金材料具有拉伸强度大、屈服强度大的优良性能，并且在0和50时都能保持较高的拉伸强度和屈服强度，说明本发明制备的铝合金材料具有良好的耐低温性能以及耐中高温的性能，作为门窗材料使用时，其使用寿命必然更长。
2、盐雾试验
将实施例1～5的铝合金进行盐雾试验，进行耐腐蚀性能的检测。
将实施例1～5中的铝合金均切割成长15cm、宽5cm、厚度0.2mm的板状的实验样板，每一实施例分别采用五块实验样板同时进行实验，在25℃，5％的氯化钠盐溶液中雾化腐蚀240小时，实验结束后观察铝合金实验样板的外观；实验结束后，实施例1～5中所有的铝合金实验样板的外观均无明显变化，说明本发明中的铝合金材料具有良好的耐腐蚀性能。
Claims (7)
1.一种用于制造铝合金门窗的铝合金，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：铁0.2%～0.7%；硅1%～2%；锌0.5～1%；镁0.3～0.8%；镍0.8%～2.5%；锰0.5%～1.5%；铈0.2%～0.7%；钪5%～15%；锆1%～2%；铝为余量。
2.根据权利要求1所述的用于制造铝合金门窗的铝合金，其特征在于，各组分的重量百分比分别为：铁0.3%～0.6%；硅1.2%～1.8%；锌0.6～0.9%；镁0.4～0.7%；镍1.2%～1.8%；锰0.8%～1.2%；铈0.4%～0.6%；钪6%～8%；锆1.2%～1.8%,铝为余量。
3.根据权利要求1所述的用于制造铝合金门窗的铝合金，其特征在于，各组分的重量百分比分别为：铁0.5%；硅1.5%；锌0.8%；镁0.5%；镍1.5%；锰1%；铈0.5%；钪10%；锆1.5%；铝为余量。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于制造铝合金门窗的铝合金的制备方法，其特征在于，其制备包括下述步骤：
S1、制备铝钪锆中间合金
A1、按铝、钪、锆的配比进行配料，所述钪、锆元素的添加分别采用铝～钪中间合金、铝-锆中间合金；
A2、将铝锭加入真空熔炼炉中，抽真空至8Pa以下后升温熔炼，升温至900℃～1000℃并保温20～40min，得到铝熔体；
A3、在搅拌的状态下向铝熔体中加入铝～钪中间合金和铝～锆中间合金，持续搅拌20～40min并保温在900℃～1000℃，得到铝钪锆熔体；
A4、在搅拌的状态下向铝钪锆熔体内通入惰性气体进行精炼，在温度为900℃～1000℃保温10～20min；
A5、精炼结束后进行扒渣，静置15～20min；
A6、将铝钪锆熔体进行浇铸，得到铝钪锆中间合金铸锭；
S2、按铁、硅、锌、镁、镍、锰和铈的配比准备原料；
S3、将步骤S1中得到的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料进行预热，预热至130～150℃；
S4、将真空熔炼炉升温至250～350℃，在搅拌的状态下加入步骤S3中预热后的铝钪锆中间合金铸锭和S2中准备的原料，持续搅拌并升温至800～950℃保温50～120min，得到熔体；
S5、升温至1000～1050℃，在搅拌的状态下向步骤S4中的熔体中通入惰性气体进行精炼，在温度为1000～1050℃保温20～30min；
S6、精炼结束后进行扒渣，静置15～20min；
S7、将扒渣后的熔体进行浇铸，得到铝合金铸锭；
S8、将铝合金铸锭进行固溶处理；
S9、将铝合金铸锭进行时效处理，空冷至室温后，得到铝合金成品。
5.根据权利要求4所述的用于制造铝合金门窗的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤A4中，所述惰性气体为99.99％的高纯度氩气；惰性气体的通入流量为6～15m3/h。
6.根据权利要求4所述的用于制造铝合金门窗的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中，固溶处理为：依次在温度280～320℃保温为3～6h，在温度380～420℃保温为3～6h，在温度480～520℃保温为2～5h。
7.根据权利要求4所述的用于制造铝合金门窗的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中，时效处理为：依次在温度为320～360℃保温为3～6h，在温度为150～200℃保温为7～14h。
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|---|---|---|---|---|
| CN115821122A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 | 一种块体纳米层错铝合金材料及其制备、冷轧方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105803235A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 铝钪中间合金的制备方法、铝钪中间合金及铝钪合金 |
| CN106868353A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-20 | 空中客车防卫和太空有限责任公司 | 用于粉末冶金技术的含钪的铝合金 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105803235A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 铝钪中间合金的制备方法、铝钪中间合金及铝钪合金 |
| CN106868353A (zh) * | 2015-12-14 | 2017-06-20 | 空中客车防卫和太空有限责任公司 | 用于粉末冶金技术的含钪的铝合金 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115821122A (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-21 | 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 | 一种块体纳米层错铝合金材料及其制备、冷轧方法 |
| CN115821122B (zh) * | 2022-11-21 | 2024-04-05 | 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 | 一种块体纳米层错铝合金材料及其制备、冷轧方法 |
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