本發(fā)明涉及一種鋁合金型材，特別涉及一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材，屬于建材技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國大規(guī)模的基建投資和工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，鋁型材全行業(yè)的產(chǎn)量和消費(fèi)量迅猛增長，而我國也一躍成為世界上最大的鋁型材生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場，經(jīng)過長達(dá)近10年的高速增長，我國鋁型材行業(yè)步入了新的發(fā)展階段，并展現(xiàn)出了諸多新的發(fā)展趨勢。2012年國內(nèi)工業(yè)鋁型材市場需求將超過400萬噸。未來，鋁型材在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用空間將十分巨大，在我國現(xiàn)有的124個產(chǎn)業(yè)部門中，有113個部門使用鋁制品，比重為91％。鋁型材是一種較年輕的金屬材料，在20世紀(jì)初才開始工業(yè)應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)期間，鋁型材主要用于制造軍用飛機(jī)。戰(zhàn)后，由于軍事工業(yè)對鋁型材的需求量驟減，鋁工業(yè)界便著手開發(fā)民用鋁型材，使其應(yīng)用范圍由航空工業(yè)擴(kuò)展到建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電力和電子工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)和石油化工等國民經(jīng)濟(jì)各部門，應(yīng)用到人們的日常生活當(dāng)中。現(xiàn)在，鋁型材的用量之多，范圍之廣，僅次于鋼鐵，成為第二大金屬材料。但是現(xiàn)有技術(shù)下，鋁合金所制造的太陽能邊框鋁型材在使用過程中容易變形，表面容易劃傷，耐腐蝕性能不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材，其特征在于，該鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比為：鋅6％～10％，銅0.1％～3％，鎂1％～3％，鐵0.3％～0.5％，硅0.5％～1％，錳0.3％～0.6％，鎳0.4％～0.8％，銀0.2％～0.4％，鈧0.03％～0.05％，鋯0.02％～0.04％，鉺0.02％～0.04％，鑭0.03％～0.05％，釔0.01％～0.03％，鈰0.01％～0.03％，鈦0.03％～0.06％，硼0.08％～0.1％，余量為鋁。
所述鋁合金型材的制備方法為：
(1)按照所述鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比對各元素進(jìn)行配料；將余量鋁投入熔煉爐在750～780℃下進(jìn)行熔煉，熔化后攪拌20～30min，檢測合金成分并調(diào)整；
(2)將步驟(1)所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；
(3)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為730～750℃,鑄造溫度為650～700℃,鑄造速度為90～100mm/min,冷卻水壓為0.3～0.5MPa，得到鋁合金鑄錠；
(4)對鋁合金鑄錠進(jìn)行多級熱處理：
第一級：升溫至290～310℃，保溫3～5h；
第二級：升溫至460～475℃，保溫4～8h；
第三級：降溫至240～260℃，保溫2～3h，空冷至室溫；
第四級：升溫至180～240℃，保溫2～3h；
第五級：升溫至480～500℃，保溫5～10h；
第六級：降溫至150～180℃，保溫1～2h，冷卻至室溫；
第七級：升溫至320～350℃，保溫2～3h，出爐空冷至室溫；
(5)擠壓成型：將擠壓模具預(yù)熱到440℃～460℃，模筒預(yù)熱到380℃～440℃，將步驟(3)得到的鋁合金鑄錠送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為110N/mm2～120N/mm2、擠壓速度為0.5m/s～0.6m/s進(jìn)行擠壓，得到鋁合金型材；
(6)鋁合金型材制品擠出出口后，立即進(jìn)行淬火冷卻；型材淬火出口溫度控制在520℃～550℃；
(7)人工時效
將淬火后的鋁合金型材在時效爐內(nèi)加熱至190℃～200℃，然后保溫2小時；通過硬度鉗對經(jīng)過上述人工時效的鋁合金型材進(jìn)行檢驗；
對一次時效不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次時效，二次時效的溫度為160℃～170℃，保溫10小時；對二次時效仍不合格的產(chǎn)品加熱至250℃～300℃，保溫3～5分鐘，迅速冷卻至室溫；隨后將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至100℃～120℃，保溫8小時；再將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至130℃～150℃，保溫8小時；空冷至室溫，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
進(jìn)一步的，所述多級熱處理中，第一級以120～140℃/h升溫；第二級以65～75℃/h升溫；第三級以強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷降溫；第四級以80～120℃/h升溫；第五級以100～150℃/h升溫；第六級以140～180℃/h降溫至150～180℃，以水冷方式冷至室溫；第七級以100～150℃/h升溫至320～350℃，保溫2～3h，出爐空冷至室溫。
進(jìn)一步的，步驟(3)中，所述冷卻水進(jìn)水口溫度不高于25℃,出水口水溫不高于45℃。
進(jìn)一步的，所述淬火處理通過將鋁合金型材緩慢通過水溫為50℃～55℃的水槽內(nèi)進(jìn)行。
進(jìn)一步的，所述淬火處理通過開動全部淬火風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻；所述鋁合金型材淬火時在通過風(fēng)冷區(qū)尾風(fēng)機(jī)時的溫度小于或等于200℃，配有牽引機(jī)的，及時開動牽引機(jī)。
進(jìn)一步的，所述保溫過程中，為防止跑溫造成時效不合格，每隔30分鐘記錄一次溫度并經(jīng)常查看儀表是否正常。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用鋁、鋅、鎂、銅為主要元素制成的鋁合金型材，加入適當(dāng)比例的鋅和鎂，可大大提高鋁合金的強(qiáng)度，適當(dāng)比例的銅的加入，可對合金產(chǎn)生附加的強(qiáng)化效果，提高合金的耐腐蝕和疲勞性能；通過加入微量鈧元素和鋯元素，在鋁合金中形成復(fù)合強(qiáng)化相，對晶界的釘扎作用更強(qiáng)，能更有效地抑制再結(jié)晶；采用微量鉺、鑭等稀土元素，在鋁合金中起到凈化、變質(zhì)作用，同時細(xì)化鑄態(tài)組織，易填補(bǔ)鋁相表面缺陷，改善合金的熱塑性，提高鋁合金力學(xué)性能；添加錳元素可細(xì)化晶粒，降低合金淬火敏感性，提高鋁合金型材的應(yīng)力腐蝕性能，提高材料的韌性；添加鈦、鐵、鎳等元素，可提高鋁合金型材的耐高溫性；在制造過程中，對熱處理及時效處理采用多級處理方式，可改善超高強(qiáng)度鋁合金型材的抗應(yīng)力腐蝕性。綜上所述，本發(fā)明不僅保證了鋁合金型材具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐高溫性，同時提高了鋁合金型材的綜合力學(xué)性能，延長了太陽能邊框的使用壽命。
具體實施方式
以下結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實施例1
一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材，該鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比為：鋅6％，銅0.1％，鎂1％，鐵0.3％，鎳0.4％，銀0.2％，硅0.5％，錳0.3％，鈧0.03％，鋯0.02％，鉺0.02％，鑭0.03％，釔0.01％，鈰0.01％，鈦0.03％，硼0.08％，余量為鋁。
所述超高強(qiáng)度鋁合金型材的制備方法為：
(1)按照所述鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比對各元素進(jìn)行配料；將余量鋁投入熔煉爐在750℃下進(jìn)行熔煉，熔化后攪拌20min，檢測合金成分并調(diào)整；
(2)將步驟(1)所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；
(3)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為730℃,鑄造溫度為650℃,鑄造速度為90mm/min,冷卻水壓為0.3MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于25℃,出水口水溫不高于45℃；得到鋁合金鑄錠；
(4)對鋁合金鑄錠進(jìn)行多級熱處理：
第一級：以120℃/h升溫至290℃，保溫3h；
第二級：以65℃/h升溫至460℃，保溫4h；
第三級：以強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至240℃，保溫2h，空冷至室溫；
第四級：以80℃/h升溫至180℃，保溫2h；
第五級：以100℃/h升溫至480℃，保溫5h；
第六級：以140℃/h降溫至150℃，保溫1h，水冷至室溫；
第七級：以100℃/h升溫至320℃，保溫2h，出爐空冷至室溫；
(5)擠壓成型：將擠壓模具預(yù)熱到440℃，模筒預(yù)熱到380℃，將步驟(3)得到的鋁合金鑄錠送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為110N/mm2、擠壓速度為0.5m/s進(jìn)行擠壓，得到厚度為30mm的鋁合金型材；
(6)鋁合金型材制品擠出出口后，立即進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理通過開動全部淬火風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻；所述鋁合金型材淬火時在通過風(fēng)冷區(qū)尾風(fēng)機(jī)時的溫度小于或等于200℃，配有牽引機(jī)的，及時開動牽引機(jī)；型材淬火出口溫度控制在520℃～550℃；
(7)人工時效
將淬火后的鋁合金型材在時效爐內(nèi)加熱至190℃，然后保溫2小時；通過硬度鉗對經(jīng)過上述人工時效的鋁合金型材進(jìn)行檢驗；
對一次時效不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次時效，二次時效的溫度為160℃，保溫10小時；對二次時效仍不合格的產(chǎn)品加熱至250℃℃，保溫3分鐘，迅速冷卻至室溫；隨后將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至100℃，保溫8小時；再將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至130℃，保溫8小時；在保溫過程中，為防止跑溫造成時效不合格，每隔30分鐘記錄一次溫度并經(jīng)常查看儀表是否正常?？绽渲潦覝?，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
實施例2
一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材，該鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比為：鋅10％，銅3％，鐵0.5％，鎳0.8％，銀0.4％，鎂3％，硅1％，錳0.6％，鈧0.05％，鋯0.04％，鉺0.04％，鑭0.05％，釔0.03％，鈰0.03％，鈦0.06％，硼0.1％，余量為鋁。
所述超高強(qiáng)度鋁合金型材的制備方法為：
(1)按照所述鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比對各元素進(jìn)行配料；將余量鋁投入熔煉爐在780℃下進(jìn)行熔煉，熔化后攪拌30min，檢測合金成分并調(diào)整；
(2)將步驟(1)所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；
(3)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為750℃,鑄造溫度為700℃,鑄造速度為100mm/min,冷卻水壓為0.5MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于25℃,出水口水溫不高于45℃；得到鋁合金鑄錠；
(4)對鋁合金鑄錠進(jìn)行多級熱處理：
第一級：以140℃/h升溫至310℃，保溫5h；
第二級：以75℃/h升溫至475℃，保溫8h；
第三級：以強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至260℃，保溫3h，空冷至室溫；
第四級：以120℃/h升溫至240℃，保溫3h；
第五級：以150℃/h升溫至500℃，保溫10h；
第六級：以180℃/h降溫至180℃，保溫2h，水冷至室溫；
第七級：以150℃/h升溫至350℃，保溫3h，出爐空冷至室溫；
(5)擠壓成型：將擠壓模具預(yù)熱到460℃，模筒預(yù)熱到440℃，將步驟(3)得到的鋁合金鑄錠送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為120N/mm2、擠壓速度為0.6m/s進(jìn)行擠壓，得到厚度為40mm的鋁合金型材；
(6)鋁合金型材制品擠出出口后，立即進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理通過開動全部淬火風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻；所述鋁合金型材淬火時在通過風(fēng)冷區(qū)尾風(fēng)機(jī)時的溫度小于或等于200℃，配有牽引機(jī)的，及時開動牽引機(jī)；型材淬火出口溫度控制在520℃～550℃；
(7)人工時效
將淬火后的鋁合金型材在時效爐內(nèi)加熱至200℃，然后保溫2小時；通過硬度鉗對經(jīng)過上述人工時效的鋁合金型材進(jìn)行檢驗；
對一次時效不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次時效，二次時效的溫度為170℃，保溫10小時；對二次時效仍不合格的產(chǎn)品加熱至300℃，保溫5分鐘，迅速冷卻至室溫；隨后將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至120℃，保溫8小時；再將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至150℃，保溫8小時；在保溫過程中，為防止跑溫造成時效不合格，每隔30分鐘記錄一次溫度并經(jīng)常查看儀表是否正常?？绽渲潦覝兀?jīng)表面處理、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
實施例3
一種應(yīng)用于太陽能邊框的鋁合金型材，該鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比為：鋅8％，銅1.5％，鎂1.5％，鐵0.4％，鎳0.6％，銀0.3％，硅0.7％，錳0.45％，鈧0.04％，鋯0.03％，鉺0.03％，鑭0.04％，釔0.02％，鈰0.02％，鈦0.05％，硼0.09％，余量為鋁。
所述超高強(qiáng)度鋁合金型材的制備方法為：
(1)按照所述鋁合金型材中各元素組成的質(zhì)量百分比對各元素進(jìn)行配料；將余量鋁投入熔煉爐在770℃下進(jìn)行熔煉，熔化后攪拌25min，檢測合金成分并調(diào)整；
(2)將步驟(1)所得到的合金混合熔液進(jìn)行過濾，過濾掉合金混合熔液所混有的未熔化的雜質(zhì)，得到相對純凈的合金混合熔液；
(3)采用金屬型水冷半連續(xù)鑄造技術(shù)，鋁液出爐溫度為740℃,鑄造溫度為675℃,鑄造速度為95mm/min,冷卻水壓為0.4MPa，冷卻水進(jìn)水口溫度不高于25℃,出水口水溫不高于45℃；得到鋁合金鑄錠；
(4)對鋁合金鑄錠進(jìn)行多級熱處理：
第一級：以130℃/h升溫至300℃，保溫4h；
第二級：以70℃/h升溫至470℃，保溫6h；
第三級：以強(qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至250℃，保溫2.5h，空冷至室溫；
第四級：以100℃/h升溫至210℃，保溫2.5h；
第五級：以125℃/h升溫至490℃，保溫7.5h；
第六級：以160℃/h降溫至165℃，保溫1.5h，水冷至室溫；
第七級：以125℃/h升溫至340℃，保溫2.5h，出爐空冷至室溫；
(5)擠壓成型：將擠壓模具預(yù)熱到450℃，模筒預(yù)熱到410℃，將步驟(3)得到的鋁合金鑄錠送入模筒中，將模筒放入擠壓模具內(nèi)，以擠壓壓力為115N/mm2、擠壓速度為0.55m/s進(jìn)行擠壓，得到厚度為35mm的鋁合金型材；
(6)鋁合金型材制品擠出出口后，立即進(jìn)行淬火處理，所述淬火處理通過開動全部淬火風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻；所述鋁合金型材淬火時在通過風(fēng)冷區(qū)尾風(fēng)機(jī)時的溫度小于或等于200℃，配有牽引機(jī)的，及時開動牽引機(jī)；型材淬火出口溫度控制在520℃～550℃；
(7)人工時效
將淬火后的鋁合金型材在時效爐內(nèi)加熱至195℃，然后保溫2小時；通過硬度鉗對經(jīng)過上述人工時效的鋁合金型材進(jìn)行檢驗；
對一次時效不合格的產(chǎn)品進(jìn)行二次時效，二次時效的溫度為165℃，保溫10小時；對二次時效仍不合格的產(chǎn)品加熱至275℃，保溫3～5分鐘，迅速冷卻至室溫；隨后將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至110℃，保溫8小時；再將上述鋁合金產(chǎn)品加熱至140℃，保溫8小時；在保溫過程中，為防止跑溫造成時效不合格，每隔30分鐘記錄一次溫度并經(jīng)常查看儀表是否正常?？绽渲潦覝?，經(jīng)表面處理、精整、檢查驗收、包裝即得成品。
以上對本發(fā)明的三個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。