[发明专利]一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材及其制造方法

权利要求书

1.一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，包括挤压型材本体(1)，其特征在于：所述挤压型材本体(1)为半封闭式的方管状结构件，且挤压型材本体(1)采用等温变速挤压为一体结构，所述挤压型材本体(1)的内部设置有挤压中空腔(9)，所述挤压中空腔(9)的内部设置有支撑板(2)，且支撑板(2)的两端均与挤压型材本体(1)设置为一体结构，所述支撑板(2)与挤压型材本体(1)之间设置有加强块(8)，且加强块(8)与支撑板(2)和挤压型材本体(1)设置为一体结构。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，其特征在于：所述挤压型材本体(1)包括铝合金基材(10)、隔热保温板(11)和电泳防护涂漆(12)，且铝合金基材(10)、隔热保温板(11)和电泳防护涂漆(12)设置为一体结构。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，其特征在于：所述铝合金基材(10)的内部设置有纳米增强颗粒(13)，且纳米增强颗粒(13)与铝合金基材(10)设置为一体结构。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，其特征在于：所述挤压中空腔(9)的内部设置有消音垫(5)，且消音垫(5)与挤压中空腔(9)的内壁贴合连接。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，其特征在于：所述挤压型材本体(1)上设置有安装孔(6)，且安装孔(6)对应设置在挤压型材本体(1)的上板和下板上，所述安装孔(6)的内部设置有安装件(4)。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材，其特征在于：所述挤压中空腔(9)的内部设置有缓冲填充块(3)，且缓冲填充块(3)的两端分别与挤压型材本体(1)相贴合，所述缓冲填充块(3)上设置有通孔(7)，且通孔(7)设置在缓冲填充块(3)的中心位置处。

7.基于权利要求1-6任意一项所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：称取硅、镁、猛、铁、铜、钛、铬和铝添加到熔炼炉中熔炼为一体，硅、镁、猛、铁、铜、钛和铬的质量比为20：10：5：2：4：5：3，将氩气注入到熔炼炉中进行除气；

步骤2：将纳米增强颗粒添加到熔炼炉中进行反应，在反应过程中施加声磁耦合场中合成纳米增强颗粒；

步骤3：将熔炼体制得复合材料半连续铸棒，对铸棒进行均匀化处理；

步骤4：在模具预涂脱模剂，将均匀化处理后的铸棒放入模具中，采用挤压工具对模具中的铸棒进行挤压成型；

步骤5：将挤压成型的铸件进行热处理，常温冷却后即可得到铝合金挤压型材。

8.根据权利要求7所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材的制造方法，其特征在于：所述步骤2中纳米增强颗粒为生成陶瓷相增强体元素的粉体，所述生成陶瓷相增强体元素的粉体为硼砂、氟错酸钾和氟钛酸钾反应生成多元纳米颗粒，硼砂、氟姞酸钾和氟钛酸钾的质量比例为：3：2：2，添加量为铝合金原料重量的35％，反应温度为850℃，反应时间为30min，所述声磁耦合场包括低频磁场和高能超声场，低频磁场的频率和磁力电流分别与30Hz和200A，高能超声场的功率和频率分别为1800W和22kHz。

9.根据权利要求7所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材的制造方法，其特征在于：所述步骤3中均匀化处理采用双级均匀化处理，先将铸棒升温到490℃并保温18h，再将铸棒升温到550℃并保温6h，再自然冷却。

10.根据权利要求7所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材的制造方法，其特征在于：所述步骤4中挤压成型采用等温变速挤压方式进行挤压，铸棒升温到500℃，模具预热到460℃，挤压头的温度为420℃，挤压头的挤压速度为20mm/s，挤压头的压力为70MPa。

11.根据权利要求7所述的一种轻量化高强韧纳米强化铝合金挤压型材的制造方法，其特征在于：所述步骤5中热处理为T4P+人工时效，固溶淬火：温度540-570℃，保温时间1.5h-5h，水淬；预时效：温度130-170℃，保温时间10-30min；自然时效：常温放置15-20天；人工时效：温度170-180℃，保温时间20-60min。