[发明专利]一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及门窗领域，具体的说是一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法。

背景技术

随着各行业对高强铝合金的要求日益提高，尤其是对高载荷、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不断提高，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，目前铝合金的材料的成份元素也越来越多，甚至加入了大量昂贵的稀有元素，大大增加了成本，并且回收利用难度大等问题，为了降低成本，但是又不能降低铝合金的性能，成为目前最难以解决的问题。

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，提出一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层及其制备方法，该高强度金属涂层不仅能增加门窗的强度，具有防火、耐高温，还具有很强的耐摩擦和耐腐蚀性能，能在恶劣的环境下使用，并且使用寿命长，降低了对稀有元素的需求量，节约成本；该提供的热处理工艺，不仅能降低加工成本，操作简单，缩短加工周期，改善门窗的综合机械性能，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：一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层，所述金属涂层的成分按质量百分比为：碳：0.02-0.04%，镁：2.1-2.3%，铬：7.5-7.8%，钒：3.5-3.7%，镍：11.5-11.8%，钙：2.3-2.5%，铌：1.2-1.5%，锆：2.1-2.3%，钼：2.7-2.9%，钨：0.02-0.04%，硒：1.2-1.5%，铝：4.2-4.5%，铷：2.3-2.5%，钠：3.5-3.8%，钕：6.8-6.9%，钷：3.3-3.8%，铒：1.2-1.4%，钆：4.2-4.5%,助剂：5.2-5.5%，余量为铁；

所述助剂的组分按质量百分比为：铝：5-7%，镁：3-5%，铜：4-6%，镍：11-13%，锌：4-6%，硅：3-7%，锰：2-4%，余量为铁；

所述助剂的制备方法为：将铝、镁、铜、镍、铁混合送入加热炉中加热至500-600℃，保温30-40min，然后加热至760-780℃，然后再加入硅、锰、锌组分搅拌均匀，然后加热至1020-1080℃，保温3-5小时，然后以氮气作为保护气体，空冷至620-650℃，然后以5-12℃/s的速度风冷至200-250℃，然后空冷至室温，得到固体A,将固体A送入球磨机中粉碎，过40目筛，得到粉末颗粒B，然后将粉末颗粒B加热至710-720℃下煅烧2-3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过100目筛，即可得到助剂。

本发明还提供了一种用于铝合金门窗的高强度金属涂层的制备方法，该方法按以下步骤进行：

步骤（1）：将碳、镁、铬、钒、镍、钙、铌、锆、钼、钨、硒、铝、铷、钠、钕、钷、铒、钆、铁混合均匀后放入加热炉中加热至600-620℃，保温3-5小时，然后加热至900-920℃，然后加入助剂，搅拌均匀，然后保温1-3小时，然后以氮气作为保护气体空冷至室温，得到固体A；

步骤（2）：将固体A放入球磨机中，加热至300-330℃，然后开始粉碎，过100目数，得到粉末B，然后将门窗零件放入热油中，加热至120-150℃，保温15-20min，然后取出晾干至室温，利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.05-0.1mm，然后加热至420-450℃，保温30-45min，然后以9-12℃/s速度风冷至室温；

步骤（3）：再次利用喷涂设备将粉末B均匀的喷涂至门窗表面，厚度为0.1-0.3mm，然后加热至530-540℃，保温1-3h，然后以12-15℃/s速度水冷至室温；

步骤（4）：将门窗零部件进行第一次热处理：将门窗部件加热到320-340℃，保温7-9h，然后用风冷以5-7℃/s的速度冷却到室温，清洗表面，检验尺寸即可。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的用于铝合金门窗的高强度金属涂层，金属涂层的成分按质量百分比为：碳：0.02%，镁：2.1%，铬：7.5%，钒：3.5%，镍：11.5%，钙：2.3%，铌：1.2%，锆：2.1%，钼：2.7%，钨：0.02%，硒：1.2%，铝：4.2%，铷：2.3%，钠：3.5%，钕：6.8%，钷：3.3%，铒：1.2%，钆：4.2%,助剂：5.2%，余量为铁；

所述助剂的组分按质量百分比为：铝：5%，镁：3%，铜：4%，镍：11%，锌：4%，硅：3%，锰：2%，余量为铁；