一種復(fù)合型鋁合金管材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁合金管材，尤其涉及一種耐磨性能及使用性能突出的復(fù)合型鋁合金管材，屬于鋁合金制品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金管材是有色金屬管的一種，它是將鋁合金型材經(jīng)擠壓、拉拔等工藝加工成沿其縱向全長中空的金屬管狀材料。鋁合金管材可以有一個或多個封閉的通孔，壁厚、橫截面均勻一致，按外形可分為:方管、圓管、花紋管、異型管等；按擠壓方式可分為:無縫鋁管和普通擠壓管；按精度可分為:普通鋁管和精密鋁管，其中精密鋁管一般需要在擠壓后進行再加工，如冷拉精抽；按乳制厚度可分為:普通鋁管和薄壁鋁管。由于鋁合金管材具有密度小、質(zhì)量輕、強度高以及優(yōu)良的導(dǎo)熱性、可焊性、可鍛型、低電阻性及機加工等性能，鋁合金管材被廣泛用于各行各業(yè)，如:汽車、輪船、航天、航空、電器、農(nóng)業(yè)、機電、家居等。鋁合金管材在我們的生活已經(jīng)無處不在，在很多場合已代替鋼鐵、銅材、木材和塑料，成為人類社會的一種重要的基礎(chǔ)材料。
[0003]為了提高鋁合金管材的耐磨性及使用壽命，人們采取了多種工藝對鋁合金管材進行表面強度，如:熱噴涂，物理、化學氣相沉積、復(fù)合電鍍法、激光熔覆法等。上述工藝可在鋁合金管材表面形成強化層，以提高其耐磨性能，但其強化層的性能層次不齊、表面質(zhì)量不尚，且成本偏尚，因此，招合金管材的表面強化工藝還有待進一步研發(fā)和完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述需求，本發(fā)明提供了一種復(fù)合型鋁合金管材，該鋁合金管材成分配制合理，成本適中，采用獨特的離心鑄造工藝進行制備，制得的鋁合金管材中的強化層與基材層結(jié)合性能優(yōu)良，使用性能穩(wěn)定，強化層突出的耐磨性能可賦予鋁合金管材更為持久的耐用度。
本發(fā)明是一種復(fù)合型鋁合金管材，該鋁合金管材包括基材層和強化層，強化層在外，基材層在內(nèi)，所述的基材層的材質(zhì)為鑄造鋁合金，所述的強化層的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末85%_95%、鉻粉5%_15%，所述的復(fù)合型鋁合金管材采用離心鑄造工藝進行制備。
[0005]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的基材層選用鋁硅系鑄造鋁合金，硅含量控制在
8%-10%ο
[0006]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的強化層的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末 88%-92%、鉻粉 8%-12%。
[0007]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的碳化硅粉末的平均顆粒直徑為1.5-1.8um。
[0008]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的鉻粉的平均顆粒直徑為80-90nm。
[0009]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的鋁合金管材的外徑尺寸為120-160mm，內(nèi)徑尺寸為 100_130mm。
[0010]在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的強化層的成型厚度約為1-2_。
[0011]本發(fā)明揭示了一種復(fù)合型鋁合金管材，該鋁合金管材選材合理，制備成本適中，所采用的離心鑄造工藝可使強化層均勻而穩(wěn)定的附著在基材層的外表面，鋁合金管材成型質(zhì)量高，使用性能穩(wěn)定，且具有突出的耐磨性能，有效的提升了鋁合金管材的耐用度，使其應(yīng)用領(lǐng)域更為寬廣。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明實施例復(fù)合型鋁合金管材的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標記如下:1、基材層，2、強化層。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例復(fù)合型鋁合金管材的結(jié)構(gòu)示意圖；該鋁合金管材包括基材層I和強化層2，強化層2在外，基材層I在內(nèi)，所述的基材層I的材質(zhì)為鑄造鋁合金，所述的強化層2的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末85%-95%、鉻粉5%-15%，所述的復(fù)合型鋁合金管材采用離心鑄造工藝進行制備。
[0015]本發(fā)明提及的復(fù)合型鋁合金管材中，基材層I選用鋁硅系鑄造鋁合金，硅含量控制在8%-10% ;強化層2的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末88%-92%、鉻粉8%-12% ；碳化硅粉末的平均顆粒直徑為1.5-1.8um ;鉻粉的平均顆粒直徑為80-90nm ;鋁合金管材的外徑尺寸為120-160_，內(nèi)徑尺寸為100-130_，其強化層2的成型厚度約為1_2_。
[0016]本發(fā)明提及的復(fù)合型鋁合金管材的具體制備方法如下:
a)選材備料，本發(fā)明所制備鋁合金管材由基材層和強化層組成，基材層原料選用鋁硅系鑄造鋁合金，硅含量控制在8%_10%;強化層原料主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末89%、鉻粉11%，碳化硅粉末的平均顆粒直徑為1.5-1.8um ;鉻粉的平均顆粒直徑為80_90nm ；
b>制備強化層，制備過程如下:首先，對強化層原料進行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在2000C -2200C ;然后，開啟離心鑄型機，管模的轉(zhuǎn)速控制在1000-1050r/min，空轉(zhuǎn)2_3分鐘；最后，將強化層原料添加至高速轉(zhuǎn)動的管模內(nèi)，管模持續(xù)轉(zhuǎn)動25分鐘，形成預(yù)制強化層；
c)澆注基材層，澆注過程如下:首先，熔融基材層原料，本實施例基材層原料選用AlSi 12D，熔融溫度控制在700°C -720°C，時間控制在2小時以內(nèi)；然后，開啟帶有預(yù)制強化層的離心鑄型機，管模的轉(zhuǎn)速提升至1050-1100r/min，管模溫度控制在300°C左右，空轉(zhuǎn)1-2分鐘；最后，實施澆注，澆注溫度控制在690°C _710°C，澆注速度控制在1.5-1.7kg/s，澆注完成后，管模持續(xù)轉(zhuǎn)動4-5分鐘，使基材層成型；通過上述工藝所制得的鋁合金管材的外徑尺寸控制在180-190_，內(nèi)徑尺寸控制在150-160_，強化層的成型厚度約為1-1.2mm ；
d)脫型處理，將管材毛坯從管模中取出后，送入保溫爐內(nèi)進行緩冷，降溫速度控制在10C -12°C /min,時間約為3小時；
e)成品后處理，該工藝包括強化層的打磨處理和基材層的機加工處理；強化層的打磨處理可使用砂帶或砂輪等磨具，設(shè)備可使用無心外圓磨床，砂輪轉(zhuǎn)速控制在50-55m/s，打磨處理后管材的表面粗糙度約為Ral.6;基材層的機加工包括車削、鏜削、磨削等工藝，處理后的基材層的表面粗糙度約為Ra6.4。
[0017]本發(fā)明揭示了一種復(fù)合型鋁合金管材，其特點是:該鋁合金管材選材合理，制備成本適中，所采用的離心鑄造工藝可使強化層均勻而穩(wěn)定的附著在基材層的外表面，鋁合金管材成型質(zhì)量高，使用性能穩(wěn)定，且具有突出的耐磨性能，有效的提升了鋁合金管材的耐用度，使其應(yīng)用領(lǐng)域更為寬廣。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，該鋁合金管材包括基材層和強化層，強化層在夕卜，基材層在內(nèi)，所述的基材層的材質(zhì)為鑄造鋁合金，所述的強化層的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末85%-95%、鉻粉5%-15%，所述的復(fù)合型鋁合金管材采用離心鑄造工藝進行制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的基材層選用鋁硅系鑄造鋁合金，硅含量控制在8%-10%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的強化層的主要成分及百分含量配比為:碳化硅粉末88%-92%、鉻粉8%-12%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的碳化硅粉末的平均顆粒直徑為1.5-1.8um。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的鉻粉的平均顆粒直徑為 80_90nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的鋁合金管材的外徑尺寸為120-160mm，內(nèi)徑尺寸為100_130mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型鋁合金管材，其特征在于，所述的強化層的成型厚度約為l-2mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合型鋁合金管材，該鋁合金管材包括基材層和強化層，強化層在外，基材層在內(nèi)，所述的基材層的材質(zhì)為鑄造鋁合金，所述的強化層的主要成分及百分含量配比為：碳化硅粉末85%-95%、鉻粉5%-15%，所述的復(fù)合型鋁合金管材采用離心鑄造工藝進行制備。本發(fā)明揭示了一種復(fù)合型鋁合金管材，該鋁合金管材選材合理，制備成本適中，所采用的離心鑄造工藝可使強化層均勻而穩(wěn)定的附著在基材層的外表面，鋁合金管材成型質(zhì)量高，使用性能穩(wěn)定，且具有突出的耐磨性能，有效的提升了鋁合金管材的耐用度，使其應(yīng)用領(lǐng)域更為寬廣。
【IPC分類】F16L9/04, B22D19/02, B22D13/00
【公開號】CN105081257
【申請?zhí)枴緾N201510472985
【發(fā)明人】朱文珍
【申請人】蘇州好潔清潔器具有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月5日