一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁型材，具體涉及了一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。鋁合金的密度低，但是其強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。但是，目前大多暴露在室外的鋁制產(chǎn)品的強度、耐磨性能、抗腐蝕性能均不是很理想，尤其是人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫匿X制門窗、公共場所的鋁制欄桿、扶手等等始終處在風(fēng)吹日曬雨淋的環(huán)境中且經(jīng)常遇到撞擊，因而斷裂損壞的情況很嚴(yán)重，極大縮短了其使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的一些不足，提供了一種通過加入鉻、釩、鉬等元素改善合金力學(xué)性能的高強度、韌性好、超耐磨的鋁合金。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含有:鉻4?8%、鎢3?5%、銅I?2%，鎂0.2?0.4%、鋅0.4?0.8%、鉬I?2%、釩0.2?0.3%、鉍
0.02?0.03%、硅0.5?0.6%、錫0.2?0.4%、鐵0.5?1%、余量為鋁和雜質(zhì)。
[0005]對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步優(yōu)選，按質(zhì)量百分比計，該含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含有:鉻 6%、鎢 4%、銅 1%、鎂 0.3%、鋅 0.5%、鉬 1.5%、釩 0.3%、鉍 0.02%、硅 0.6%、錫 0.3%、鐵
0.8%、余量為鋁和雜質(zhì)。
[0006]進一步說明，所述的雜質(zhì)包括微量的碳、磷、硫。
[0007]本發(fā)明的鋁型材采用常規(guī)生產(chǎn)工藝:(I)將原料進行初煉；(2)精煉；(3)冷卻成型；(4)乳制；(5)淬火；(6)回火；(7)冷卻即可。
[0008]下面對本發(fā)明采用的一些組分元素的性能進行一些介紹:
鉻(Cr )，鉻能夠有效地提高鋁合金的淬火性和回火阻抗性，提高鋁合金的強度，并且鉻還可以降低碳的活度，提高鋁合金的浸碳性，并形成微細(xì)碳化物，可降低加熱、乳制和熱處理過程中的鋁材表面脫碳和石墨化傾向，提高韌性和耐磨損性；但是，鉻含量過高時，反而大量形成鉻的碳化物，惡化鋁合金的彈減性能和韌性。因此，在本發(fā)明中，控制鋁合金中鉻的含量為4?8% (重量百分比)，最優(yōu)選含量為6%。
[0009]鎢(W)，鎢的物理特征非常強，在合金里加入少量鎢可以極大地增高合金的強度和耐磨性能。在本發(fā)明中，控制在鋁合金中鎢的含量為3%?5%，最優(yōu)含量為4%。
[0010]鉬(Mo)，鉬是鋁合金耐腐蝕的關(guān)鍵元素；因此，鉬添加劑對鋁合金的性能有著很大的影響，把少量鉬加到鋁合金之中，可使鋁合金具有非常優(yōu)異的性能，可以大大增加鋁合金的耐磨性能，延長使用壽命。含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含鉬可以提高鋁材硬度、強度和韌性，并具良好的可焊性和抗腐蝕性能。當(dāng)鑄件添加1%?2%的鉬后，將會大大提高抗拉、抗彎和抗疲勞強度，還會提高鑄件結(jié)構(gòu)的均勻性，這對大型鑄件尤其顯得重要，這些鑄件廣泛應(yīng)用于汽車制造、壓力管道和鑄模等，加工工業(yè)里鉬用得更廣泛。利用熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱強、高強度好的鉬或鉬基合金，模具壽命大幅度延長；向鐵、鋁及其它金屬中加入合金元素便可改善它們的性能，如淬火性、下的強度、耐腐蝕性與耐研磨性。但是鉬的含量過高時，則惡化鋁合金的塑性、韌性和加工性能。因此，在本發(fā)明中，發(fā)明人控制了鋁合金中鉬的含量為I?2% (重量百分比)，最優(yōu)可選1.5%。
[0011]釩(V)，具有眾多優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能，因而釩的用途十分廣泛，有金屬“維生素”之稱。在鋁合金中加入釩，可以提高晶粒粗化溫度，從而起到增加鋁合金的強度、韌性和耐磨性。在本發(fā)明中，控制在鋁合金中釩的含量為0.2%?0.3%，最優(yōu)含量為0.3%。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點:
本發(fā)明的耐磨鋁型材通過調(diào)整合金的成分的組成及配比，不僅添加了銅、鎂、硅、鋅等元素，還添加了鉻、鎢、釩、鉬等元素，通過高溫熔煉，能夠形成穩(wěn)定的強化相，極大改善了鋁型材的力學(xué)性能及焊接性能；本發(fā)明的鋁合金強度更高、更為耐磨，使用壽命也更長。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]實施例1:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該耐磨鋁型材含有:鉻4%、鎢3%、銅1%，鎂0.2%、鋅0.4%、鉬1%、釩0.2%、鉍0.02%、硅0.5%、錫0.2%、鐵0.5%、余量為鋁和雜質(zhì)(包括微量的碳、磷、硫等)。
[0015]實施例2:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該耐磨鋁型材含有:鉻6%、鎢4%、銅1%、鎂0.3%、鋅0.5%、鉬1.5%、釩0.3%、鉍0.02%、硅0.6%、錫0.3%、鐵0.8%、余量為鋁和雜質(zhì)(包括微量的碳、磷、硫等)。
[0016]實施例3:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該耐磨鋁型材含有:鉻8%、鎢5%、銅2%，鎂0.4%、鋅0.8%、鉬2%、釩0.3%、鉍0.03%、硅0.6%、錫0.4%、鐵1%、余量為鋁和雜質(zhì)(包括微量的碳、磷、硫等)。
[0017]實施例4:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該耐磨鋁型材含有:鉻4%、鎢3.5%、銅2%，鎂0.2%、鋅0.4%、鉬2%、釩0.3%、鉍0.02%、硅0.6%、錫0.3%、鐵0.6%、余量為鋁和雜質(zhì)(包括微量的碳、磷、硫等)。
[0018]實施例5:
一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該耐磨鋁型材含有:鉻5%、鎢4.5%、銅 1.5%，鎂 0.3%、鋅 0.4%、鉬 1%、釩 0.25%、鉍 0.03%、硅 0.5%、錫 0.4%、鐵 0.9%、余量為鋁和雜質(zhì)(包括微量的碳、磷、硫等)。
【主權(quán)項】
1.一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，該含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含有:鉻4?8%、鎢3?5%、銅I?2%，鎂0.2?0.4%、鋅0.4?0.8%、鉬I?2%、釩0.2?0.3%、鉍0.02?0.03%、硅0.5?0.6%、錫0.2?0.4%、鐵0.5?1%、余量為鋁和雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，該含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含有:鉻6%、鎢4%、銅1%、鎂0.3%、鋅0.5%、鉬1.5%、釩0.3%、鉍0.02%、硅0.6%、錫0.3%、鐵0.8%、余量為鋁和雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，其特征在于，所述的雜質(zhì)包括微量的碳、磷、硫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鉻鎢元素的耐磨鋁型材，按質(zhì)量百分比計，該含鉻鎢元素的耐磨鋁型材含有：鉻4～8%、銅1～2%，鎂0.2～0.4%、鋅0.4～0.8%、鉬1～2%、釩0.2～0.3%、鉍0.02～0.03%、硅0.5～0.6%、錫0.2～0.4%、鐵0.5～1%、余量為鋁和雜質(zhì)。本發(fā)明的鋁合金通過加入鉻、釩、鉬、鎢等元素極大改善了合金力學(xué)性能，具有高強度、韌性好、超耐磨、抗腐蝕性好等優(yōu)點。
【IPC分類】C22C21/00, C22F1/04
【公開號】CN105002405
【申請?zhí)枴緾N201510525469
【發(fā)明人】陳程, 花勇功
【申請人】廣西南寧智翠科技咨詢有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月25日