[发明专利]一种耐腐蚀铝合金型材及其制备方法

说明书

本发明公开一种耐腐蚀铝合金型材及其制备方法，属于合金材料制备技术领域。本发明铝合金材料包括以下重量百分比的原料制备而成：Cu0.1‑0.2％，Fe0.05‑0.15％，Mn0.08‑0.1％，Cr0.14‑0.16％，Mg0.5‑0.8％，Zn0.1‑0.2％，Si0.3‑0.8％，Zr0.06‑0.08％，Ni0.01‑0.02％，稀土元素0.1‑0.3％，余量为Al。本发明通过优化铝合金中各原料金属的比例，同时加入稀土元素，稀土元素的加入可以有效改善合金组织中共晶体的偏聚现象，细化合金组织中的α‑Al晶粒，从根本上提高合金的耐腐蚀性。后续通过对合金进行表面处理，大幅提升材料的耐腐蚀性和力学强度，适合各类环境使用，可以满足现有科技工业发展下的高品质铝合金材料需求。

技术领域

本发明属于合金材料制备技术领域，具体涉及一种耐腐蚀铝合金型材及其制备方法。

背景技术

铝是现代工业体系中应用十分广泛的金属元素，在金属材料中的使用量仅次于钢铁。此外，铝合金因具有高比强度、低密度、低熔点、优良的加工性能等特点，在机械、建筑、电器、交通运输、复合材料、金属包装、文体卫生等领域发挥着不可替代的作用，并且随着工业技术的不断发展，铝合金作为节能环保型材料，需求也在不断增加，应用前景十分广阔。但铝合金在应用过程中容易出现氧化膜破坏，进而引发铝合金基体腐蚀现象，如点蚀、晶间腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀等，影响了铝合金的进一步使用。

目前改善高强铝合金抗腐蚀性能的技术包括合金成分优化设计、加工工艺优化改进、变晶粒结构、多级时效、喷涂耐腐蚀涂层等。

成分优化主要是添加微量元素，如稀土V和Er等，用于细化晶粒等。例如专利号为201510123326.8的发明专利“一种高强度耐腐蚀的铝合金材料及其制作工艺”，专利号为201610283631.8的发明专利“一种航空用高强耐蚀铝合金生产工艺”等。

加工工艺优化主要是控制热轧和冷轧变形过程和退火工艺，调控再结晶行为，优化晶粒尺寸和晶界角度。例如专利号为201410248579.3的发明专利“提高700MPa强度级高合金化7000系铝合金抗腐蚀性能的方法”，专利号为201510636206.8的发明专利“一种耐腐蚀的铝合金及其制备方法”等。

变晶粒结构、多级时效主要集中在固溶淬火后的时效工艺制定方面，用于控制晶内和晶界析出相的特征。例如专利号为201510636206.8的发明专利“一种提高铝合金抗腐蚀能力的方法”，专利号为201010518020.X的发明专利“一种高强铝合金的热处理工艺”，专利号为201610515694.1的发明专利“一种高强耐腐蚀铝合金的热处理工艺”等。以上处理都要精确控制热处理参数，以在改善抗腐蚀特性的前提下不降低合金强度。

但是工艺的改变，成分的改变，会一定程度提升合金材料的耐腐蚀能力，但也会一定程度降低材料的力学性能，从而降低了使用寿命，得不偿失。

喷涂耐腐蚀涂层通常在其表面构筑化学转化膜，目前，已有许多类型的化学转化膜应用于合金基底，包括铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、氟化膜、稀土转化膜、Mg-Al水滑石转化膜、离子液体薄膜、熔盐膜、钒基转化膜、硬脂酸转化膜等。研究者们发现虽然通过化学反应在金属表面生成一层非金属的、不导电的、多孔的、难溶的磷酸盐薄膜能提升金属的耐腐蚀性能，但生成的磷化膜具有孔状结构，不利于形成长期稳定的防腐层。

因此如何高效稳定的提升铝合金的耐腐蚀能力，延长使用寿命和保证强度，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种高耐腐蚀的铝合金复合型材，首先通过优化合金成分，从源头提升合金基材的耐腐蚀性以及强度，之后通过填充型超疏水涂层，梯度浓度浸泡处理，在填充铝合金表面缝隙的同时，形成超疏水涂层，提升强度，减少侵蚀。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：