一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料及其熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及門窗領(lǐng)域，具體的說是一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料及其熱處理工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各行業(yè)對高強(qiáng)鋁合金的要求日益提高，并提出了高載荷、輕質(zhì)化、高強(qiáng)、高韌、高模量、良好的耐蝕性能及焊接性能等一系列要求，并且鋁合金的應(yīng)用范圍越來越廣，在各行各業(yè)中起到至關(guān)重要的作用，目前在門窗領(lǐng)域中的鋁合金材料運(yùn)用越來越重要，但是其門窗的抗氧化性不好，表面極易被氧化損壞，不僅影響使用壽命，而且還影響美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料及其熱處理工藝，該抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料不僅使用壽命長，而且強(qiáng)度高，還具有很強(qiáng)的抗氧化和耐腐蝕性能；該提供的熱處理工藝，不僅能降低加工成本，縮短加工周期，而且能改善鋁合金的抗腐蝕性能和焊接性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低成本。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.11-0.13%，Si:
1.25-1.28%，Se:0.02-0.04%, Cu:8.32-8.35%，Mg:0.02-0.04%, Mn:1.21-2.23%，Ni:5.23-5.25%，T1:0.24-0.26%，F(xiàn)e:1.24-1.26%，Zn:8.24-8.28%，稀土:15.45-15.48%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:2.43-2.45%，Tm:4.2-4.5%，Dy:18.2-18.5%，Yb:12.85-12.88%，Nd:11.53-11.55%，Ho:5_8%，余量為 La。
[0005]本發(fā)明還提供了一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料的熱處理工藝，該工藝按以下步驟進(jìn)行:
步驟(I):先將純鋁錠加入鍋爐中熔化，溫度在430-435°C，保持30-45min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至515-520°C，依次放入:C，Si，Se，Cu，Mg，Mn，Ni元素，保溫20_25min，然后將溫度升至560-565°C，再依次放入Ti，F(xiàn)e，Zn，稀土元素，保溫10_15min，然后加熱至620-625 °C，保溫 2-3h ；
步驟(2):再經(jīng)過LF爐精煉，將爐溫控制在650-655°C，時(shí)間保持在l_2h，全程吹氮?dú)鈹嚢?，使化學(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為630?635°C，抽氣時(shí)間在5_6h ；
步驟(3):在550?555 °C的溫度下進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)模鑄，凝固后將溫度保持在300-320°C，保溫時(shí)間為20-22h，最后空冷至室溫；
步驟(4):將鍛造好的零部件進(jìn)行第一次熱處理:將鍛造好的部件加熱到260-265°C，保溫30-35min，然后用水冷以8-10°C/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到250-255°C，用油冷以11-13°C /s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是: 前述的抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:c:0.11%，Si:1.25%，Se:0.02%，Cu:8.32%，Mg:0.02%，Mn:1.21%，N1:5.23%，T1:0.24%，F(xiàn)e:1.24%，Zn:8.24%，稀土:15.45%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:
2.43%，Tm:4.2%，Dy:18.2%，Yb:12.85%，Nd:11.53%，Ho:5%，余量為 La。
[0007]前述的抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:
0.13%，Si:1.28%，Se:0.04%，Cu:8.35%，Mg:0.04%，Mn:2.23%，N1:5.25%，T1:0.26%，F(xiàn)e:
1.26%，Zn:8.28%，稀土:15.48%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:2.45%，Tm:4.5%，Dy:18.5%，Yb:12.88%，Nd:11.55%，Ho:8%，余量為 La。
[0008]前述的抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:
0.12%，Si:1.27%，Se:0.03%，Cu:8.34%，Mg:0.03%，Mn:1.22%，N1:5.24%，T1:0.25%，F(xiàn)e:
1.25%，Zn:8.25%，稀土:15.47%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:2.44%，Tm:4.3%，Dy:18.3%，Yb:12.86%，Nd:11.54%，Ho:6%，余量為 La。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:該抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料中加入了 Cu元素能增加鋁合金的強(qiáng)度和抗氧化性能，提高使用壽命；加入Ni元素，鎳能提高鋁合金的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力；加入Mg元素能改善其焊接性能，增加其抗腐蝕性能和強(qiáng)度；加入Ti元素，鈦與鋁形成TiA12相，成為結(jié)晶時(shí)的非自發(fā)核心，起細(xì)化鑄造組織和焊縫組織的作用等等，并且還加入了稀土元素，不僅能在熱處理過程中細(xì)化晶粒的作用，增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能提高其抗腐蝕性能和摩擦性能，提高其使用壽命，降低成本；該提供的熱處理工藝，通過依次加入合金元素，能促進(jìn)合金元素結(jié)合緊密，提高其強(qiáng)度，起到細(xì)化晶粒的作用，增加其強(qiáng)度，而且能提高鋁合金的抗腐蝕性能和焊接性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，能降低加工成本，縮短加工周期增加其使用壽命O
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.11%，Si:1.25%，Se:0.02%，Cu:8.32%，Mg:0.02%，Mn:1.21%，N1:5.23%，T1:0.24%，F(xiàn)e:1.24%，Zn:8.24%，稀土:15.45%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:2.43%，Tm:4.2%，Dy:18.2%，Yb:12.85%，Nd:11.53%，Ho:5%，余量為 La ;該實(shí)施例還提供了抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料的熱處理工藝，該工藝按以下步驟進(jìn)行:
步驟(I):先將純鋁錠加入鍋爐中熔化，溫度在430°C，保持30min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至515°C，依次放入:C，Si，Se，Cu，Mg，Mn，Ni元素，保溫20min，然后將溫度升至5600C，再依次放入Ti，F(xiàn)e，Zn，稀土元素，保溫lOmin，然后加熱至620°C，保溫2h ；
步驟(2):再經(jīng)過LF爐精煉，將爐溫控制在650°C，時(shí)間保持在lh，全程吹氮?dú)鈹嚢?，使化學(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為630°C，抽氣時(shí)間在5h ;
步驟(3):在550°C的溫度下進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)模鑄，凝固后將溫度保持在300°C，保溫時(shí)間為20h，最后空冷至室溫；
步驟(4):將鍛造好的零部件進(jìn)行第一次熱處理:將鍛造好的部件加熱到260°C，保溫30min，然后用水冷以8°C /s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到250°C，用油冷以11°C /s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
[0011]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料，鋁合金材料化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.13%，Si:1.28%，Se:0.04%，Cu:8.35%，Mg:0.04%，Mn:2.23%，N1:5.25%，T1:0.26%，F(xiàn)e:1.26%，Zn:8.28%，稀土:15.48%，其余為Al和微量雜質(zhì)；稀土中，按重量百分比包含以下組分:Gd:2.45%，Tm:4.5%，Dy:18.5%，Yb:12.88%，Nd:11.55%，Ho:8%，余量為 La ;該實(shí)施例還提供了抗氧化性能強(qiáng)的鋁合金材料的熱處理工藝，