[发明专利]一种高耐磨铝合金型材的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高耐磨铝合金型材的生产工艺，属于铝合金材料技术领域。

背景技术

铝合金材料密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，已成为最具潜力、最广泛应用的金属材料之一。一般用于传动系统零件的金属材料大都是取用轻量化的铝合金，且该铝合金材料需要具有较佳耐磨性的机械性质，然而随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金材料的耐磨性能的要求越来越高，现有的耐磨铝合金仍存在耐磨性能不能满足更高要求，且热稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一种高耐磨铝合金型材的生产工艺，该铝合金型材高温稳定性强、耐磨性能优异，可以广泛应用于工业上的耐磨损零部件。

    本发明采用的技术方案如下：

    一种高耐磨铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：

   （1）将炉料投入熔炼炉中进行加热熔炼，待炉料熔化后，撒上3/5量的覆盖剂覆盖，当合金熔液升温至750-780℃时，用炉料重量0.2-0.3%的NaBF₄和0.4-0.6%的C₂Cl₆进行精炼，入炉静置10-15min，降温至720-740℃时，将块状变质剂压入炉中央底部，进行变质处理，变质反应2-3min后，撒上剩余的2/5的覆盖剂，静置12-16min后即可进行浇铸，浇铸前确保熔液中各合金元素的质量百分含量为：Si 12-16、Mg 4-6、Zn 2-3、Mn 0.6-1.2、V 0.4-0.8、Cr 0.3-0.5、Ni 0.2-0.3、Ti 0.18-0.22、Co 0.1-0.15、 As 0.03-0.05、In 0.02-0.03、P 0.01-0.02、RE 0.08-0.12，余量为Al；

    （2）将熔液连续浇铸成铸锭，然后进行均匀化退火处理，即铸锭先从室温以80-100℃/h升温至220-240℃，保温5-8h，再以105-125℃/h升温至460-490℃，保温10-15h，然后再以55-65℃/h升温至540-560℃,保温6-12h，然后以120-150℃/h降温至320-350℃/h，保温4-7h，最后以50-60℃/h降温至180-240℃，保温3-5h，出炉空冷至室温；均匀化退火后，将铸锭加热至470-490℃，用挤压机挤压成型，挤压速率为7-10m/min；

    （3）将铝合金型材加热至500-520℃，保温40-50min，然后以320-350℃/h迅速降温至120-150℃后放入0-5℃冰盐水中降至50℃以下；然后将从盐水中取出的铝合金型材先以30-40℃/h升温至80-90℃，保温15-20h，再以50-60℃/h升温至160-180℃，保温3-5h，再以40-50℃/h降温至80-90℃，保温10-15h；冷却至室温后再以40-50℃/h升温至170-190℃，保温4-6h，再以50-60℃/h降温至至70-80℃，保温10-15h，随炉空冷至室温；

    （4）时效处理后的铝合金型材经过阳极氧化、电泳涂漆等工序后即得高耐磨铝合金型材。

    所述的覆盖剂由下列重量份的原料混合而成：碳酸钠10-15、氯化钾5-10、玻璃粉8-12、刚玉粉5-10、萤石粉5-10、椰壳炭粉4-6、氮化铝3-5、镁砂粉6-9、莫来石粉8-12、凹凸棒土5-10。

    所述的块状变质剂的质量百分比成分为：La 5-8、Ho 3-6、Yb 2-3、Si 10-14、As 4-7、In 3-5、P 2-3、余量为Al；其由混合稀土金属锭、AlPSi中间合金、AlAsIn中间合金和纯铝锭经熔炼、精炼、除气除渣、搅拌均匀后，浇铸成块状制得。

本发明的有益效果：

本发明适当提高Mg元素的含量，优化Si/Mg配比，合金组织中可以生成大量Mg₂Si相，这些硬质颗粒可以显著提高合金的耐磨性能，同时合金组织中还添加了少量的 As、In以及稀土金属元素，可以改善合金的高温稳定性。本发明铝合金型材强度高、高温稳定性强、耐磨性能优异，可以广泛应用于工业上的耐磨损零部件。

具体实施方式

    一种高耐磨铝合金型材的生产工艺，包括以下步骤：