一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及铝合金技术领域，具体为一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
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，工业经济的飞速发展，铝合金密度低但是可塑性较高，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，目前市场对铝合金焊接结构件和防腐蚀的需求日益增多，使铝合金的材质性研究也随之深入。
[0003]
铝合金因其强度高，成形质量好，受到了工业界的广泛使用，在铝合金的热成形加工工艺中，铝合金经过高温热压以及冷却淬火后可以得到高强度的铝合金，而在这一过程中，其耐腐蚀性能普遍不佳，容易因酸雨和烟雾等环境因素造成其表面或是内部发生腐蚀现象，影响了铝合金的整体性能，从而降低了该铝合金的实用性。


技术实现要素：

[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，解决了现有的铝合金容易因酸雨和烟雾等环境因素造成其表面或是内部发生腐蚀的问题。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐腐蚀铝合金材料，耐腐蚀铝合金材料由如下按照重量份的原料组成：铁20-25份、铜14-16份、铝8-10份、镁6-10份、锌10-14份、锰8-12份、锆8-14份、镍4-9份、二氧化硅粉7-10份、碳化钨粉66-70份、钍4-8份、树脂6-9份、成型剂5-8 份、抗氧剂4-6份、银5-10份、氮化硼8-12份。
[0008]
作为本发明的一种优选技术方案，树脂采用环氧树脂、丙烯酸树脂或酚醛树脂中的任一种。
[0009]
作为本发明的一种优选技术方案，碳化钨粉的含碳量为7-9％。
[0010]
作为本发明的一种优选技术方案，成型剂为硅烷偶联剂。
[0011]
作为本发明的一种优选技术方案，抗氧剂为聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯中的任一种。
[0012]
一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0013]
s1、首先，根据耐腐蚀铝合金材料各成分的含量，配备各成分的原材料；
[0014]
s2、然后将铁、铜、铝、镁、锌、锰、锆、镍，依次加入到熔炼炉中加热熔化，然后对熔炼炉内进行初次升温，待炉内的物料全部熔化后，均匀搅拌30-45min，搅拌结束后升温至850℃静置保温10-20min，进行扒渣，扒渣后取样分析，对合金成分进行检测并调整制得混合物a；
[0015]
s3、将混合物a进行初次降温,然后加入对应比例的氧化硅粉、碳化钨粉和钍使其完全融化，保持15-20分钟，再降温400-600℃，加入对应比例的树脂、甲硅烷醚基、抗氧剂、
银和氮化硼，充分融合，得到熔融物b；
[0016]
s4、最后将熔融物b浇注到模具中，即可制得耐腐蚀铝合金材料。
[0017]
作为本发明的一种优选技术方案，s2中熔炼炉初次升温温度为 750-850℃。
[0018]
作为本发明的一种优选技术方案，s3中初次降温的温度为500-700℃。
[0019]
(三)有益效果
[0020]
与现有技术相比，本发明提供了一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，具备以下有益效果：
[0021]
1、该耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，通过铬和锰有相似的作用，不但有利于合金的抗蚀性，而且还能使合金强度得到有效提高，通过过加入镍可以有效提高铝合金耐腐蚀性能，并进一步提高强度耐磨、耐高温、耐氧化性能，通过加入锌能使铝合金的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，同时锌也能大幅度提高合金的耐腐蚀性，并且提高其机械性能，锌本身的强度和硬度不高，通过加入铝、镁合金元素后，其强度和硬度均大为提高，其抗蠕变性能也大幅度被提高，进而提高了该铝合金的整体强度。
[0022]
2、该耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，通过增加铝合金中各金属的配比，来实现对铝合金的防腐蚀强度的提升，使得该铝合金达到了防腐蚀的效果，使得该铝合金具有良好的耐腐蚀、强度高、韧性好和导热性等性能，进而也提高了该铝合金的实用性。
附图说明
[0023]
图1为本发明耐腐蚀铝合金材料流程示意图。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
实施例1
[0026]
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种耐腐蚀铝合金材料，耐腐蚀铝合金材料由如下按照重量份的原料组成：铁20份、铜14份、铝8份、镁6 份、锌10份、锰8份、锆8份、镍4份、二氧化硅粉7份、碳化钨粉66份、钍4份、树脂6份、成型剂5份、抗氧剂4份、银5份、氮化硼8份。
[0027]
具体的，树脂为环氧树脂。
[0028]
具体的，碳化钨粉的含碳量为7％。
[0029]
具体的，成型剂为硅烷偶联剂。
[0030]
具体的，抗氧剂为聚乙烯。
[0031]
一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0032]
s1、首先，根据耐腐蚀铝合金材料各成分的含量，配备各成分的原材料；
[0033]
s2、然后将铁、铜、铝、镁、锌、锰、锆、镍，依次加入到熔炼炉中加热熔化，然后对熔炼炉内进行初次升温，待炉内的物料全部熔化后，均匀搅拌30min，搅拌结束后升温至850℃
静置保温10min，进行扒渣，扒渣后取样分析，对合金成分进行检测并调整制得混合物a；
[0034]
s3、将混合物a进行初次降温,然后加入对应比例的氧化硅粉、碳化钨粉和钍使其完全融化，保持15分钟，再降温400℃，加入对应比例的树脂、甲硅烷醚基、抗氧剂、银和氮化硼，充分融合，得到熔融物b；
[0035]
s4、最后将熔融物b浇注到模具中，即可制得耐腐蚀铝合金材料。
[0036]
具体的，s2中熔炼炉初次升温温度为750℃。
[0037]
具体的，s3中初次降温的温度为500℃。
[0038]
实施例2
[0039]
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种耐腐蚀铝合金材料，耐腐蚀铝合金材料由如下按照重量份的原料组成：铁21份、铜14.5份、铝8.5份、镁7份、锌11份、锰9份、锆9份、镍5份、二氧化硅粉8份、碳化钨粉67 份、钍5份、树脂7份、成型剂6份、抗氧剂4.5份、银6份、氮化硼9份。
[0040]
具体的，树脂为环氧树脂。
[0041]
具体的，碳化钨粉的含碳量为7％。
[0042]
具体的，成型剂为硅烷偶联剂。
[0043]
具体的，抗氧剂为聚乙烯。
[0044]
一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0045]
s1、首先，根据耐腐蚀铝合金材料各成分的含量，配备各成分的原材料；
[0046]
s2、然后将铁、铜、铝、镁、锌、锰、锆、镍，依次加入到熔炼炉中加热熔化，然后对熔炼炉内进行初次升温，待炉内的物料全部熔化后，均匀搅拌35min，搅拌结束后升温至850℃静置保温14min，进行扒渣，扒渣后取样分析，对合金成分进行检测并调整制得混合物a；
[0047]
s3、将混合物a进行初次降温,然后加入对应比例的氧化硅粉、碳化钨粉和钍使其完全融化，保持16分钟，再降温450℃，加入对应比例的树脂、甲硅烷醚基、抗氧剂、银和氮化硼，充分融合，得到熔融物b；
[0048]
s4、最后将熔融物b浇注到模具中，即可制得耐腐蚀铝合金材料。
[0049]
具体的，s2中熔炼炉初次升温温度为760℃。
[0050]
具体的，s3中初次降温的温度为540℃。
[0051]
实施例3
[0052]
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种耐腐蚀铝合金材料，耐腐蚀铝合金材料由如下按照重量份的原料组成：铁22份、铜15份、铝9份、镁9 份、锌13份、锰10份、锆12份、镍8份、二氧化硅粉9份、碳化钨粉68 份、钍7份、树脂8份、成型剂7份、抗氧剂5份、银8份、氮化硼10份。
[0053]
具体的，树脂为丙烯酸树脂。
[0054]
具体的，碳化钨粉的含碳量为8％。
[0055]
具体的，成型剂为硅烷偶联剂。
[0056]
具体的，抗氧剂为聚丙烯。
[0057]
一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0058]
s1、首先，根据耐腐蚀铝合金材料各成分的含量，配备各成分的原材料；
[0059]
s2、然后将铁、铜、铝、镁、锌、锰、锆、镍，依次加入到熔炼炉中加热熔化，然后对熔
炼炉内进行初次升温，待炉内的物料全部熔化后，均匀搅拌40min，搅拌结束后升温至850℃静置保温18min，进行扒渣，扒渣后取样分析，对合金成分进行检测并调整制得混合物a；
[0060]
s3、将混合物a进行初次降温,然后加入对应比例的氧化硅粉、碳化钨粉和钍使其完全融化，保持18分钟，再降温500℃，加入对应比例的树脂、甲硅烷醚基、抗氧剂、银和氮化硼，充分融合，得到熔融物b；
[0061]
s4、最后将熔融物b浇注到模具中，即可制得耐腐蚀铝合金材料。
[0062]
具体的，s2中熔炼炉初次升温温度为780℃。
[0063]
具体的，s3中初次降温的温度为650℃。
[0064]
实施例4
[0065]
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种耐腐蚀铝合金材料，耐腐蚀铝合金材料由如下按照重量份的原料组成：铁25份、铜16份、铝10份、镁 10份、锌14份、锰12份、锆14份、镍9份、二氧化硅粉10份、碳化钨粉 70份、钍8份、树脂9份、成型剂8份、抗氧剂6份、银10份、氮化硼12 份。
[0066]
具体的，树脂为酚醛树脂。
[0067]
具体的，碳化钨粉的含碳量为9％。
[0068]
具体的，成型剂为硅烷偶联剂。
[0069]
具体的，抗氧剂为聚丁烯。
[0070]
一种耐腐蚀铝合金材料及其制备方法，包括以下步骤：
[0071]
s1、首先，根据耐腐蚀铝合金材料各成分的含量，配备各成分的原材料；
[0072]
s2、然后将铁、铜、铝、镁、锌、锰、锆、镍，依次加入到熔炼炉中加热熔化，然后对熔炼炉内进行初次升温，待炉内的物料全部熔化后，均匀搅拌45min，搅拌结束后升温至850℃静置保温20min，进行扒渣，扒渣后取样分析，对合金成分进行检测并调整制得混合物a；
[0073]
s3、将混合物a进行初次降温,然后加入对应比例的氧化硅粉、碳化钨粉和钍使其完全融化，保持20分钟，再降温600℃，加入对应比例的树脂、甲硅烷醚基、抗氧剂、银和氮化硼，充分融合，得到熔融物b；
[0074]
s4、最后将熔融物b浇注到模具中，即可制得耐腐蚀铝合金材料。
[0075]
具体的，s2中熔炼炉初次升温温度为800℃。
[0076]
具体的，s3中初次降温的温度为700℃。
[0077]
由实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制得的一种耐腐蚀铝合金材料，经检验，通过铬和锰有相似的作用，不但有利于合金的抗蚀性，而且还能使合金强度得到有效提高，通过过加入镍可以有效提高铝合金耐腐蚀性能，并进一步提高强度耐磨、耐高温、耐氧化性能，通过加入锌能使铝合金的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力，同时锌也能大幅度提高合金的耐腐蚀性，并且提高其机械性能，锌本身的强度和硬度不高，通过加入铝、镁合金元素后，其强度和硬度均大为提高，其抗蠕变性能也大幅度被提高，进而提高了该铝合金的整体强度，通过增加铝合金中各金属的配比，来实现对铝合金的防腐蚀强度的提升，使得该铝合金达到了防腐蚀的效果，使得该铝合金具有良好的耐腐蚀、强度高、韧性好和导热性等性能，进而也提高了该铝合金的实用性。
[0078]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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