[发明专利]一种高强度耐磨损铝合金门窗及其制造方法

说明书

本发明属于铝合金门窗加工技术领域，具体地，涉及一种高强度耐磨损铝合金门窗及其制造方法，所述铝合金门窗是高强度铝合金棒材经过热压成型和机床加工成铝合金门窗型材，然后对铝合金门窗型材进行表面处理，处理后的铝合金门窗型材进行喷涂耐磨损涂层，最终得到铝合金门窗。本发明使用精确设计和控制铝合金的成分，铝合金的各合金元素协同作用，使得其具有很高的强度。本发明的铝合金门窗的抗拉强度≥530MPa，屈服≥480MPa，延伸率≥23％；完全满足门窗的使用需要。耐磨损涂层，能进一步有效提高抗磨损性能和耐腐蚀性能，大大增加其使用寿命和美观性。本发明的制造方法简单、可控性强、成本低，生产效率高、绿色环保。

技术领域

本发明属于铝合金加工门窗技术领域，具体地，涉及一种高强度耐磨损铝合金门窗及其制造方法。

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。

铝合金门窗，是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗。铝合金门窗包括以铝合金作受力杆件(承受并传递自重和荷载的杆件)基材的和木材、塑料复合的门窗，简称铝木复合门窗、铝塑复合门窗。传统的铝合金门窗强度欠佳，在使用过程中，能够承受的外力有限，且铝合金门窗在使用时，由于与墙壁或者门窗之间的相互摩擦，导致铝合金门窗的表面产生划痕，这样就会使光亮的铝合金门窗表面变得灰暗。虽然铝合金在自然环境下其表面会生成一层氧化膜来抵御腐蚀，但是自然环境中铝合金表面生成的氧化膜厚约4nm，疏松多孔且结构并不均匀，在恶劣的工作条件下腐蚀或从氧化膜的孔洞，或从氧化膜的磨损处发生，导致金属失效，无法满足当今工业发展的要求。

随着物质生活的提高，人们对铝合金门窗的性能要求越来越高。高强度和耐磨损的性能亟需更进一步地提高，进而生产制造强度和磨损性能更优异的门窗。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种高强度耐磨损铝合金门窗的制造方法，所述高强度耐磨损铝合金门窗是高强度铝合金棒材经过热压成型和机床加工成铝合金门窗型材，然后对铝合金门窗型材进行表面处理，处理后的铝合金门窗型材进行喷涂耐磨损涂层，最终得到铝合金门窗，具体包括如下步骤：

(a)对高强度铝合金棒材进行热压成型：将高强度铝合金棒材平铺在热压装置上，启动热压装置进行热压成型，热压温度为425-445℃，压力为55-60Pa、热压时间30分钟，获得高强度铝合金型材；

(b)将步骤a热压成型后的铝合金型材进行数控机床加工，得到高强度铝合金门窗；

(c)对高强度铝合金门窗进行表面处理；

(d)对高强度铝合金门窗进行喷涂耐磨损涂层：得到高强度耐磨损铝合金门窗。

进一步的，所述高强度铝合金棒材包括由以下质量百分含量的的成分组成：Zn：2.85～4.21％、Mg：1.21～1.88％、Cu：0.15～0.27％、Mn：0.23～0.51％、Na：1.36～1.92％、Sr：1.33～1.97％、Fe：1.32～2.05％、Y：0.21～0.35％、Nb：2.4～2.9％、Pd：1.9～2.2％、In：0.41～0.63％、W：1.92～2.15％、Zr：0.13～0.21％、Ti：0.05～0.15％、Si：0.005～0.007％，其余是Al。

进一步的，步骤c中的表面处理，包括如下步骤：S1、预处理：对铝合金门窗型材表面进行机械抛光处理，取出铝型材表面的气泡、拉毛、压坑、弯曲等瑕疵；S2、脱脂：将预处理后的铝型材放入脱脂液中进行脱脂处理，脱脂后清水冲洗；S3、除油：将铝型材放入除油液中进行除油处理，除油后清水冲洗；S4、中和：将冲洗后的铝型材放入中和液中进行中和处理，中和后清水冲洗；S5、电化学抛光：采用电化学抛光对铝型材进行再次抛光处理，处理后清水冲洗；S6、阳极氧化：将电化学抛光后的铝型材进行阳极氧化处理，在铝型材表面形成硬质氧化膜，清水冲洗后用去离子水清洗，然后进行烘干。