新型高强度抗腐蚀机床制造技术

本发明专利技术公开了新型高强度抗腐蚀机床，包括床身和设置于该床身上且可相对床身运动的可动部件，所述可动部件按重量百分比包括Mg0.2％，Si 2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。所述可动部件经过(1)熔炼；(2)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂添加细化变质剂；(3)在100MPa的条件下静置2h形成铸锭；(4)五道热轧，在超声波振动下三道冷轧；(5)利用C和V激光改性和(6)十八烷基三氯硅烷溶液表面处理后得到成品。本发明专利技术利用多种手段对可动部件的材料进行改性和处理，使得可动部件在恶劣的工作条件下腐蚀仍能保持氧化膜的完整，避免金属失效，满足当今工业发展的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械领域，具体涉及的是新型高强度抗腐蚀机床。
技术介绍
工机床相对传统手工加工工具具有自动化程度高、产品一致性好、加工精度高的优点，其已被广泛应用于机械加工领域。为使产品具有较高的加工精度，通常需采用精加工机床对产品进行精加工，但精加工时，切削量较小，故需加工较长时间才能获得所需的产品，因此，现有机械加工工艺通常将加工工序分为粗加工和精加工两段，其中，粗加工工序用于加工出与预制产品的形状及尺寸大致相同的毛坯，精加工工序用于加工出与预制产品的形状及尺寸一致的产品。该粗加工工序和精加工工序分别由相应的粗加工机床及精加工机床完成。粗加工完成后，毛坯装夹并定位于精加工机床上，其切削机构对毛坯的平均切削量较小以获得较高的加工精度。之后，启动精加工机床的切削机构对毛坯进行精加工以形成与预制产品的形状及尺寸一致的产品。由于现有机械加工工艺需采用一台粗加工机床10及一台精加工机床以完成对待加工件的加工，故该机械加工工艺需要将粗加工形成的毛坯从粗加工机床10卸下后，重新装夹并定位于精加工机床上。然而，该毛坯的重新装夹并定位过程，通常耗时较长，工作效率较低，而且工件重新装夹和定位于精加工机床后，易发生位置的偏差，从而产生累积误差，也会导致加工精度降低。无论是粗加工机床还是精加工机床都需要可动部件，使得加工工艺成为流水线的一部分，而对于可动部分来说，其重量越小，耗费的能源也越少，因此铝合金作为一种轻质材料可用r>于机床上，但是由铝合金材料的强度较小，限制了它在机床上的运用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供新型高强度抗腐蚀机床，解决铝合金可动部件不具有钢材强度和成型性的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是新型高强度抗腐蚀机床，包括床身和设置于该床身上且可相对床身运动的可动部件，所述可动部件按重量百分比包括Mg0.2％，Si2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。新型高强度抗腐蚀机床制备方法，所述可动部件为由以下步骤制成的：(1)于300℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为12kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率1.7kw,扫描速率13mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。本专利技术的有益效果：1、合理调整各个元素重量百分比的比例，使得可动部件中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强可动部件强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低可动部件抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入可动部件中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。2、减压状态下熔炼可动部件可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。3、三种细化变质剂对可动部件都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。4、熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响可动部件的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强可动部件的强度。5、可动部件在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对可动部件板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的可动部件表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。6、将混合粉末C和V均匀涂抹于可动部件板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对可动部件板材进行激光处理改性，能有效地使本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型高强度抗腐蚀机床，其特征在于，包括床身和设置于该床身上且可相对床身运动的可动部件，所述可动部件按重量百分比包括Mg0.2％，Si 2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。

【技术特征摘要】
1.新型高强度抗腐蚀机床，其特征在于，包括床身和设置于该床身上且可相对床身运动的可
动部件，所述可动部件按重量百分比包括Mg0.2％，Si2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，
Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。
2.根据权利要求1所述的新型高强度抗腐蚀机床，其特征在于，所述可动部件为由以下步骤
制成的：
(1)于300℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔
炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合
金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量
稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中
间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～
40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比
例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热
至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸
后于550℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超超，
申请(专利权)人：董超超，
类型：发明
国别省市：浙江;33