[发明专利]地铁站吊顶用铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金的加工技术领域，具体涉及一种适用于地铁站吊顶的铝合金及其制备方法。

背景技术

地铁是一种独立的有轨交通系统，其正常运行不受地面道路拥挤的影响，能快捷、安全、舒适地运送旅客到达目的地。地铁是现代城市交通的主流和方向，其运量大，速度快，干扰小，能耗低，被誉为现代城市的大动脉，是一座城市融入国际大城市现代化交通的显著标志，它不仅是一个国家国力和科技水平的实力展现，而且是解决大城市交通紧张状况的最有效的方式。

目前，地铁站吊顶主要采用石膏板、矿棉板、PVC、铝扣板及软性天花等。吊顶的第一代产品为石膏板、矿棉板；第二代为PVC；第三代产品是金属天花。现在石膏板、矿棉板也在不断改进，有防水石膏板和吸音矿棉板。但它们板型单一，不易擦洗，为明架龙骨安装，多用于工程；PVC产品，塑钢产品抗氧化性差，不防潮、不防火，易变形，变色。铝合金材料具有非常出色的耐腐蚀性，可抵御各种潮湿环境，抗紫外线，环保，无毒无味，抗静电，不吸尘，易清洁，质轻、硬度高，防火，不粘污渍等优点，同时材料使用寿命长，且不易老化下沉、变色变形。适用于办公楼、商场、地铁站、加油站等建筑装饰工程的吊顶使用。而且铝合金能够提供多种规格的铝质天花、方通、方管、挂片。美观，大方，线条优美，有很好的透气性。是一种装饰性垂帘型吊顶天花，线条明快飘逸，整体通透，祥和，色泽丰富。选用适当的高度，以适当视觉角度，能产生幕布效果，使得设计变化万千，效果美观。

地铁站吊顶用铝合金需要有良好的强度、散热性、耐腐蚀、耐潮湿及抗静电性能。而氧化物等非金属夹杂物的存在会破坏铝合金基体的连续性，降低铝合金的塑性行、韧性、抗疲劳和耐蚀性，使铝合金的工艺性能和表面质量更差。溶解于铝合金中的氢会使铸锭产生气孔、疏松，进而使加工产品起泡及分层，甚至使铝合金产品产生氢脆。因此，对铝合金熔体进行净化处理，降低金属熔体中非金属夹杂物和去除溶解于铝熔体中的气体，特别是氢，获得高纯洁度的铝合金熔体，为铸造出高品质的铸锭创造条件，是铝合金熔炼的一个重要目的，也是生产地铁站顶吊用铝合金材料的关键步骤。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种具有良好的强度、散热性、耐腐蚀、耐潮湿、抗静电性能以及良好的加工性能的地铁站吊顶用铝合金及其制备方法。

本发明是这样实现的：

一种地铁站吊顶用铝合金，其特征在于，其化学组分按质量百分比为：Mg:0.45-0.6％、Si:0.3-0.5％、Mn:0.1-0.3％、Cr:0.1-0.2％、Zr:0.1-0.3％、Hf:0.1-0.3％、Ta:0.05-0.2％、Cu:0.05-0.15％、Zn≤0.05％、Fe≤0.20％、Ti≤0.05％，其它杂质元素单个含量≤0.05％，其它杂质元素总含量≤0.15％，余量为Al。

本发明地铁站吊顶用铝合金的制备方法，包括熔炼、精炼、铸造和均匀化，步骤如下：

(1)熔炼：将铝锭及中间合金投入熔炼炉在进行熔炼，按铝合金总量的0.05-0.1％往熔炼炉内加入精炼剂，铝液温度达到700℃以上时，投入打渣剂，然后用扒渣车对熔炼炉内的铝液夹渣进行扒渣，打渣剂投入量为铝合金总量的0.01-0.1％，扒渣后再加入镁锭，镁锭采用铁笼投放入熔炼炉中，在熔炼过程中用电磁搅拌加速熔炼速度，当铝液温度达到730-750℃时转入保温炉；

(2)精炼：经过熔炼的铝液转至保温炉进行炉内精炼，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入至保温炉的铝液中，由旋转吹头向铝液通入氯气和氩气进行精炼，精炼时采用在线测氢仪测定铝液的液态氢含量，精炼完成后将铝液静置5-10min后过滤除渣，除渣后的铝液直接进行浇铸；

(3)铸造：采用半连续铸造生产铝合金铸锭，将铝液浇铸成棒状铝合金铸坯，对铝合金铸坯表面进行喷水冷却至120℃以下，然后空气自然冷却至室温；

(4)均匀化：将铝合金铸坯送入热处理炉中进行二级均匀化退火处理，先将铝合金铸坯在440-450℃温度下保温15-20h，然后在450-500℃温度下保温5-10h。

进一步优选，所述铁笼投放镁锭为将镁锭整齐叠放于铁笼内，采用叉车及支撑杆将铁笼吊起送入熔炼炉，并在熔炼炉炉体内缓慢移动，直到镁锭完全融化。