[发明专利]一种含铬钨元素的耐磨铝型材

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝型材，具体涉及了一种含铬钨元素的耐磨铝型材。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金的密度低，但是其强度比较高，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，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。但是，目前大多暴露在室外的铝制产品的强度、耐磨性能、抗腐蚀性能均不是很理想，尤其是人们日常生活中所使用的铝制门窗、公共场所的铝制栏杆、扶手等等始终处在风吹日晒雨淋的环境中且经常遇到撞击，因而断裂损坏的情况很严重，极大缩短了其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的一些不足，提供了一种通过加入铬、钒、钼等元素改善合金力学性能的高强度、韧性好、超耐磨的铝合金。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种含铬钨元素的耐磨铝型材，按质量百分比计，该含铬钨元素的耐磨铝型材含有：铬4～8%、钨3～5%、铜1～2%，镁0.2～0.4%、锌0.4～0.8%、钼1～2%、钒0.2～0.3%、铋0.02～0.03%、硅0.5～0.6%、锡0.2～0.4%、铁0.5～1%、余量为铝和杂质。

对本发明的技术方案进一步优选，按质量百分比计，该含铬钨元素的耐磨铝型材含有：铬6%、钨4%、铜1%、镁0.3%、锌0.5%、钼1.5%、钒0.3%、铋0.02%、硅0.6%、锡0.3%、铁0.8%、余量为铝和杂质。

进一步说明，所述的杂质包括微量的碳、磷、硫。

本发明的铝型材采用常规生产工艺：（1）将原料进行初炼；（2）精炼；（3）冷却成型；（4）轧制；（5）淬火；（6）回火；（7）冷却即可。

下面对本发明采用的一些组分元素的性能进行一些介绍：

铬（Cr），铬能够有效地提高铝合金的淬火性和回火阻抗性，提高铝合金的强度，并且铬还可以降低碳的活度，提高铝合金的浸碳性，并形成微细碳化物，可降低加热、轧制和热处理过程中的铝材表面脱碳和石墨化倾向，提高韧性和耐磨损性；但是，铬含量过高时，反而大量形成铬的碳化物，恶化铝合金的弹减性能和韧性。因此，在本发明中，控制铝合金中铬的含量为4～8%（重量百分比），最优选含量为6%。

钨（W），钨的物理特征非常强，在合金里加入少量钨可以极大地增高合金的强度和耐磨性能。在本发明中，控制在铝合金中钨的含量为3%～5%，最优含量为4%。

钼（Mo），钼是铝合金耐腐蚀的关键元素；因此，钼添加剂对铝合金的性能有着很大的影响，把少量钼加到铝合金之中，可使铝合金具有非常优异的性能，可以大大增加铝合金的耐磨性能，延长使用寿命。含铬钨元素的耐磨铝型材含钼可以提高铝材硬度、强度和韧性，并具良好的可焊性和抗腐蚀性能。当铸件添加1%～2%的钼后，将会大大提高抗拉、抗弯和抗疲劳强度，还会提高铸件结构的均匀性，这对大型铸件尤其显得重要，这些铸件广泛应用于汽车制造、压力管道和铸模等，加工工业里钼用得更广泛。利用热膨胀系数小，导热强、高强度好的钼或钼基合金，模具寿命大幅度延长；向铁、铝及其它金属中加入合金元素便可改善它们的性能，如淬火性、下的强度、耐腐蚀性与耐研磨性。但是钼的含量过高时，则恶化铝合金的塑性、韧性和加工性能。因此，在本发明中，发明人控制了铝合金中钼的含量为1～2%（重量百分比），最优可选1.5%。

钒（V），具有众多优异的物理性能和化学性能，因而钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。在铝合金中加入钒，可以提高晶粒粗化温度，从而起到增加铝合金的强度、韧性和耐磨性。在本发明中，控制在铝合金中钒的含量为0.2%～0.3%，最优含量为0.3%。

本发明的优点：

本发明的耐磨铝型材通过调整合金的成分的组成及配比，不仅添加了铜、镁、硅、锌等元素，还添加了铬、钨、钒、钼等元素，通过高温熔炼，能够形成稳定的强化相，极大改善了铝型材的力学性能及焊接性能；本发明的铝合金强度更高、更为耐磨，使用寿命也更长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

一种含铬钨元素的耐磨铝型材，按质量百分比计，该耐磨铝型材含有：铬4%、钨3%、铜1%，镁0.2%、锌0.4%、钼1%、钒0.2%、铋0.02%、硅0.5%、锡0.2%、铁0.5%、余量为铝和杂质（包括微量的碳、磷、硫等）。

实施例2：