[发明专利]一种具有锌镍元素的铝合金材料及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及门窗领域，具体的说是一种具有锌镍合金的铝合金材料及其热处理工艺。

背景技术

随着各行业对高强铝合金的要求日益提高，并提出了高载荷、轻质化、高强、高韧、高模量、良好的耐蚀性能及焊接性能等一系列要求，并且铝合金的应用范围越来越广，在各行各业中起到至关重要的作用，但是目前的铝合金仍然存在强度低，抗氧化性能低，磨损严重，使用寿命短，成本高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种具有锌镍合金的铝合金材料及其热处理工艺，该具有锌镍合金的铝合金材料不仅使用寿命长，而且强度高，安全性好，还具有很强的耐摩擦和耐腐蚀性能；该提供的热处理工艺，不仅能降低加工成本，缩短加工周期，而且能改善铝合金的抗腐蚀性能和焊接性能，提高产品的质量。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种具有锌镍合金的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为：C：0.012-0.015%，Si：2.25-2.28%，Se：0.06-0.08%，Cu：3.32-3.35%，Mg：0.12-0.14%，Mn：0.21-0.23%， Ni：15.23-15.25%，Zn：18.55-18.58%，Ti：0.27-0.29%，Fe：0.24-0.26%，B：0.024-0.028%，稀土：7.25-7.28%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：12.43-12.45%，Tm：14.2-14.5%，Dy：3.6-3.8%，Yb：0.85-0.88%，Nd：8.53-8.55%，Pr：9.55-9.58%，余量为La。

本发明还提供了一种具有锌镍合金的铝合金材料的热处理工艺，该工艺按以下步骤进行：

步骤（1）：将稀土等分为三份，先按比例将纯铝锭加入锅炉中熔化，温度在425-428℃，保持32-35min，进行脱杂质和脱氧，然后炉温升至508-510℃，依次放入：C，Si，Se，Cu，Mg，Mn元素和第一份稀土，保温20-25min，然后将温度升至556-558℃，再依次放入Ni，Zn，Ti，Fe元素和第二份稀土，保温10-15min，最后加热至600-605℃，依次加入B元素和第三份稀土，保温2-3h；

步骤（2）：再经过 LF炉精炼，将炉温控制在683-685℃，时间保持在3-6h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为642～645℃，抽气时间在7-8h；

步骤（3）：在462～465℃的温度下进行氮气保护模铸，凝固后将温度保持在220-225℃，保温时间为26-28h，最后空冷至室温；

步骤（4）：将锻造好的零部件进行一次热处理：将锻造好的部件加热到282-285℃，保温30-35min，然后用水冷以8-10℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到295-298℃，用油冷以11-13℃/s的冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的具有锌镍合金的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为：C：0.012%，Si：2.25%，Se：0.06%，Cu：3.32%，Mg：0.12%，Mn：0.21%， Ni：15.23%，Zn：18.55%，Ti：0.27%，Fe：0.24%，B：0.024%，稀土：7.25%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：12.43%，Tm：14.2%，Dy：3.6%，Yb：0.85%，Nd：8.53%，Pr：9.55%，余量为La。

前述的具有锌镍合金的铝合金材料，铝合金材料化学成分的质量百分比为：C：0.015%，Si：2.28%，Se：0.08%，Cu：3.35%，Mg：0.14%，Mn：0.23%， Ni：15.25%，Zn：18.58%，Ti：0.29%，Fe：0.26%，B：0.028%，稀土：7.28%，其余为Al和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd：12.45%，Tm：14.5%，Dy：3.8%，Yb：0.88%，Nd：8.55%，Pr：9.58%，余量为La。