本发明专利技术公开了一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括按照如下元素重量百分比：Zn 6‑8％、Mg 1.4‑1.8％、Cu 0.6‑1.2％、Mn 0.1‑0.3％、Cr 0.12‑0.18％、Zr 0.06‑0.12％、Sc 0.03‑0.06％、Ti 0.02‑0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后进行熔炼，精炼后浇铸，再进行均匀化处理，挤压成型后脱脂、碱洗，阳极氧化，冷封孔得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。本发明专利技术提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，所述铝合金型材强度高，耐腐蚀性好，且用其制成的产品不易变形、变色，使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。因其密度低，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性、抗蚀性等性能，可加工成各种型材，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面。随着现代工业的迅速发展，对铝合金型材的强度和耐腐蚀性提出了更高的要求。因此，亟需开发一种同时具有更高强度和耐腐蚀性能的铝合金型材。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，所述铝合金型材强度高，耐腐蚀性好，且用其制成的产品不易变形、变色，使用寿命长。本专利技术提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，包括如下步骤：S1、按照如下元素重量百分比：Zn6-8％、Mg1.4-1.8％、Cu0.6-1.2％、Mn0.1-0.3％、Cr0.12-0.18％、Zr0.06-0.12％、Sc0.03-0.06％、Ti0.02-0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740-760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30-40min得到铝液，再加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725-745℃，精炼时间为15-20min，并向铝液中通入体积比为3-4:0.5-1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18-0.24atm，气体流量为6-8.2m3/h，通气时间为15-20min，静置20-25min后扒渣，浇铸得到铸锭；S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120-160℃/h的升温速率升温至280-320℃，保温1-3h，再以10-20℃/h的升温速率升温至510-530℃，保温5-10h，强风风冷至140-160℃后以90-110℃/h的升温速率升温至430-460℃，保温3-6h，再以10-20℃/h的降温速率降温至220-240℃，保温1-3h，放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60-90℃/h的升温速率升温至440-460℃，保温5-10h，空冷至室温；S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470-490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450-480℃，挤压筒预热温度为450-500℃，挤压速率为22-30m/min，挤压结束后进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1-3％；S4、将S3得到的型材坯件脱脂、碱洗后进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160-170g/L、丙酮酸30-40g/L、硫酸铝6-12g/L，阳极氧化温度为18-22℃，阳极氧化时间为25-35min，阴极材料为纯铅板，电流为5-10mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。优选地，S1中，其成分中，Cr、Zr、Sc的重量配比为3:2:1。优选地，S1中，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10-15％、冰晶石10-15％、无水硼砂5-10％、硝酸钠10-20％、氯化钠20-30％、碳酸钠25-35％、二氧化钛1-5％、碳酸稀土1-5％；优选地，所述精炼剂的用量为所述铝液质量的0.1-0.3％。优选地，S2中，将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以130-150℃/h的升温速率升温至290-310℃，保温1-2h，再以14-16℃/h的升温速率升温至515-525℃，保温7-8h，强风风冷至145-155℃后以95-105℃/h的升温速率升温至440-450℃，保温4-5h，再以14-16℃/h的降温速率降温至225-235℃，保温1-2h，放入0-3℃冰盐水中冷却至30℃以下，取出后以70-80℃/h的升温速率升温至445-455℃，保温7-8h，空冷至室温。优选地，S3中，在将铸锭挤出成型之后拉伸矫直之前，还包括将挤压成型后的型材坯件水冷至50℃以下，再以80-100℃/h的升温速率升温至120-140℃，保温3-6h，接着以10-30℃/h的升温速率升温至225-245℃，保温5-10h，再以40-60℃/h的降温速率降温至70-80℃，保温10-15h，空冷至室温后以20-40℃/h的升温速率升温至160-180℃，保温5-10h，然后以5-10℃/h的降温速率降温至85-95℃，保温10-15h，最后空冷至室温。优选地，S4中，将S3得到的型材坯件脱脂时，所使用的脱脂剂的原料按重量份包括：浓硫酸30-50份、柠檬酸5-10份、氟化氢铵3-8份、硝酸钠1-3份、硫酸铁0.5-2份、三氯乙烯0.5-2份、氟代烃溶剂0.05-0.4份、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5-10份、十二烷基苯磺酸钠2-5份。优选地，S4中，将S3得到的型材坯件碱洗时，将所述型材坯件浸泡在碱液里处理10-20s，碱液为含量8-10wt％的氢氧化钠溶液。优选地，S4中，采用Ni2+、F-冷封孔工艺具体包括：配制氟化镍溶液，Ni2+的浓度为0.8-1.3g/L，F-的浓度为0.3-0.7g/L，添加阴离子型表面活性剂，且pH值为6.1-6.9，封孔温度为28-35℃，封孔时间为12-15min；优选地，所述阴离子型表面活性剂为2-丁醇。一种高强耐腐蚀铝合金型材，采用上述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法制成。本专利技术提出的一种高强耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，首先，所述型材的组分以Al、Zn、Mg、Cu为主合金元素，控制Zn、Mg的比例，有利于形成适宜浓度的三元固溶体T(Al2Mg3Zn3)相和二元的η(MgZn2)相，对于改善铝合金的强度具有显著的效果；适宜含量的Cu可与Al、Mg结合形成Al2CuMg强化相，以此改善Zn、Mg含量高时带来的塑性和抗蚀性降低的缺点，提高合金的强度和重复加载抗力；Cr对于Al-Zn-Mg-Cu系合金具有细化晶粒的作用，同时可明显改变晶粒移动的激活能；适宜含量的Mn、Ti不仅能显著细化再结晶晶粒，而且Mn在Al-Zn-Mg-Cu系合金中可形成四元金属间化合物Al20(Cu,Zn)2Mn3，其具有明显的纤维增强的作用，Ti则可形成大量细小的TiAl3质点，具有显著提高固溶强化的效果；Zr、Sc可形成细小的Al3Zr、Al3Sc金属间化合物，二者呈弥散质点存在，具有可细化晶粒，并在热加工及热处理后容易保持未再结晶不部分再结晶的组织，提高合金强度和抗应力腐蚀性能的作用。此外，在利用上述组分的铝液进行浇铸之前，为了减少其他有害元素以及杂质对铝合金型材性能的影响，本专利技术中通过选用熔融精炼剂形成的溶剂净化法和高纯多元混合气体的除气法对铝液进行联合净化。一方面，精炼剂特定组成的选择可以形成具有较大多孔层表面积的熔盐，其不仅可以与铝液中的不溶性夹杂发生化学反应进行精炼除杂，而且引入了稀土元素对铝液进行脱氧、改性作用；另一方面，在精炼剂进行精炼的同时通入多元混合气体，不仅可以除氢、除氧，而且由于多元混合气体在喷吹入熔体的同时，气泡上升能够带动熔盐与杂质反应后的复盐很快上浮聚集在表面，这时如果仅仅采用精炼剂的熔剂净化法，由于铝液粘度较大，熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、按照如下元素重量百分比：Zn 6‑8％、Mg 1.4‑1.8％、Cu 0.6‑1.2％、Mn0.1‑0.3％、Cr 0.12‑0.18％、Zr 0.06‑0.12％、Sc 0.03‑0.06％、Ti 0.02‑0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740‑760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30‑40min得到铝液，再加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725‑745℃，精炼时间为15‑20min，并向铝液中通入体积比为3‑4:0.5‑1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18‑0.24atm，气体流量为6‑8.2m3/h，通气时间为15‑20min，静置20‑25min后扒渣，浇铸得到铸锭；S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120‑160℃/h的升温速率升温至280‑320℃，保温1‑3h，再以10‑20℃/h的升温速率升温至510‑530℃，保温5‑10h，强风风冷至140‑160℃后以90‑110℃/h的升温速率升温至430‑460℃，保温3‑6h，再以10‑20℃/h的降温速率降温至220‑240℃，保温1‑3h，放入0‑5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60‑90℃/h的升温速率升温至440‑460℃，保温5‑10h，空冷至室温；S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470‑490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450‑480℃，挤压筒预热温度为450‑500℃，挤压速率为22‑30m/min，挤压结束后进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1‑3％；S4、将S3得到的型材坯件脱脂、碱洗后进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160‑170g/L、丙酮酸30‑40g/L、硫酸铝6‑12g/L，阳极氧化温度为18‑22℃，阳极氧化时间为25‑35min，阴极材料为纯铅板，电流为5‑10mA/cm2，再采用Ni2+、F‑冷封孔工艺，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。...
【技术特征摘要】
1.一种高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、按照如下元素重量百分比：Zn6-8％、Mg1.4-1.8％、Cu0.6-1.2％、Mn0.1-0.3％、Cr0.12-0.18％、Zr0.06-0.12％、Sc0.03-0.06％、Ti0.02-0.06％、Fe≤0.15％、Si≤0.1％、余量为Al进行配料后，投入熔炼炉中升温至740-760℃进行熔炼，熔化完全后搅拌30-40min得到铝液，再加入精炼剂进行精炼，精炼温度为725-745℃，精炼时间为15-20min，并向铝液中通入体积比为3-4:0.5-1.5:1的N2+CO+Cl2的多元混合气体，气体压力为0.18-0.24atm，气体流量为6-8.2m3/h，通气时间为15-20min，静置20-25min后扒渣，浇铸得到铸锭；S2、将S1得到的铸锭进行均匀化处理，先以120-160℃/h的升温速率升温至280-320℃，保温1-3h，再以10-20℃/h的升温速率升温至510-530℃，保温5-10h，强风风冷至140-160℃后以90-110℃/h的升温速率升温至430-460℃，保温3-6h，再以10-20℃/h的降温速率降温至220-240℃，保温1-3h，放入0-5℃冰盐水中冷却至50℃以下，取出后以60-90℃/h的升温速率升温至440-460℃，保温5-10h，空冷至室温；S3、将经S2均匀化处理后的铸锭加热至470-490℃，再利用挤压机将预热后的铸锭放入模具中挤出成型，模具预热温度为450-480℃，挤压筒预热温度为450-500℃，挤压速率为22-30m/min，挤压结束后进行拉伸矫直得到型材坯件，拉伸率为1-3％；S4、将S3得到的型材坯件脱脂、碱洗后进行阳极氧化，阳极氧化溶液包括：硫酸160-170g/L、丙酮酸30-40g/L、硫酸铝6-12g/L，阳极氧化温度为18-22℃，阳极氧化时间为25-35min，阴极材料为纯铅板，电流为5-10mA/cm2，再采用Ni2+、F-冷封孔工艺，将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，干燥得到所述高强耐腐蚀铝合金型材。2.根据权利要求1所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S1中，其成分中，Cr、Zr、Sc的重量配比为3:2:1。3.根据权利要求1或2所述高强耐腐蚀铝合金型材的制备方法，其特征在于，S1中，所述精炼剂按重量百分含量包括：氟硅酸钠10-15％、冰晶石10-15％、无水硼砂5-10％、硝酸钠10-20％、氯化钠20-30％、碳酸钠25-35％、二氧化钛1-5％、碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：付建华，
申请(专利权)人：安徽省煜灿新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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