本發(fā)明涉及鋁合金
技術領域：
，具體涉及一種鋁合金門框。
背景技術：
：鋁合金材料由于其比重小、耐久性好以及容易加工等特點，廣泛應用在各種結構中。鋁合金門框是將表面處理過的鋁合金型材，經下料、打孔、銑槽、攻絲、制作等加工工藝面制作成的門框構件，再用連接件、密封材料和開閉五金配件一起組合裝配而成。由于是直接采用鋁合金制成，在使用時極容易被外物掛刮壞，造成鋁合金門框表面損壞，外形不美觀，使用壽命短。技術實現要素：本發(fā)明的目的是針對現有技術的問題，提供一種表面強度高，耐磨耐腐蝕的鋁合金門框。為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現的：一種鋁合金門框，包括鋁合金基材和涂覆在鋁合金基材表面的功能涂層，其特征在于，所述鋁合金基材按照以下重量份配料：硅5-8份，鎳6-10份，鉻5-8份，銅1-2份，鐵0.5-1份，錳1-2份，鎂1-2份，鋅1-2份，鈦0.5-1份，鈣≤200ppm，鉛0-0.2份，鎘0-0.05份，其余為鋁；所述功能涂層包括順丁橡膠20-50份，填充劑20-50份，塑化劑8-10份，偶聯(lián)劑3-10份，所述填充劑按照以下質量百分比配料：氧化鋁-二氧化鈦復合材料30-60%，二氧化錳20-40%和二氧化硅10-40%；所述潤滑劑為有機硅油，所述偶聯(lián)劑為異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯，所述塑化劑為二乙二醇二間甲基苯甲酸酯。進一步地，所述氧化鋁-二氧化鈦復合材料按以下質量百分比配料：二氧化鈦7-20%，余量為氧化鋁，所述二氧化硅為經過次磷酸鈉浸泡后的多孔二氧化硅。進一步地，所述鋁合金基材的制備方法包括以下步驟：a.將所述硅、鎳、鉻、銅、鐵、錳、鎂、鋅、鈦、鈣、鉛、鎘和鋁混合，在高溫下熔煉6-8小時，得到鋁合金溶液；b.將得到的鋁合金溶液進行水平連鑄，并清洗；c.連續(xù)擠壓成型得鋁合金基材半成品；d.對步驟c得到的鋁合金基材進行二級時效熱處理，得到所述鋁合金基材成品。進一步地，所述步驟c中，擠壓轉速為6-10r/min，模具入口圓角半徑為0.3-0.6mm。進一步地，所述二級時效處理的步驟如下：a.將所述鋁合金基材半成品置于溫度為100-120℃的環(huán)境下保溫7-10h，然后逐漸冷卻至室溫；b.將所述鋁合金基材半成品置于溫度為180-220℃的環(huán)境下保溫1-2h，然后逐漸冷卻至室溫。進一步地，所述冷卻方式為空冷或水冷。進一步地，所述功能涂層的制備方法包括以下步驟：a.將所述氧化鋁-二氧化鈦復合材料、二氧化錳和二氧化硅混合，得到混合粉末，將混合粉末在100-200℃下加熱1-4h；b.將密煉機的溫度升至70-90℃，待溫度達到后將所述順丁橡膠投入密煉機中，進行密煉3-5min，再加入填充劑、塑化劑和偶聯(lián)劑，保持70-90℃繼續(xù)密煉2-5min，得到交聯(lián)物；c.向攪拌機中加水，設定攪拌機的轉速為150-200r/min，然后依次加入所述交聯(lián)物和經步驟a處理的混合粉末，攪拌10-15min，得到混合漿液；d.通過等離子噴涂工藝將所述混合漿液噴涂在所述鋁合金基材表面，形成所述功能涂層。進一步地，所述步驟d中，噴涂一層所述混合漿液后，待所述混合漿液冷卻再噴涂另一層混合漿液。進一步地，所述等離子噴涂工藝的電流為500-580a，電壓為62-68v，噴涂距離為100-120mm，送液速度為400-600g/min。本發(fā)明與現有技術相比，具有如下的有益效果：本發(fā)明鋁合金基材采用鋁、鎳、鉻、硅等成分，強度高，機械性能優(yōu)良；表面通過順丁橡膠、填充劑、塑化劑和偶聯(lián)劑制成的功能涂層進行防護，具有防刮、耐磨、耐腐蝕和不易損壞等特點，可以滿足鋁合金門框日漸增大的高端需求。鋁合金基材的制備過程中，無需均勻化和預熱處理，大大縮短鋁合金的生產周期，降低能耗，工藝過程中浪費少，極大節(jié)省了生產成本。制成的鋁合金基材具有合格的金相組織結構，具有優(yōu)良的機械性能。功能涂層通過等離子噴涂工藝將混合漿液噴涂在鋁合金基材表面，制備出厚度薄，與基材附著力高，同時具有較好耐磨耐腐蝕性能的涂層；其中的氧化鋁-二氧化鈦復合材料主要起分散、抗磨損和支撐作用。另外，將多孔二氧化硅在次磷酸鈉中浸泡后，實現涂層的自修復功能。同時，實現了自動化噴涂，利于更好地控制涂層厚度和組織均勻性，保護門框表面不被損壞的同時，美化門框的外觀，提高門框的使用壽命。通過實驗檢測可以看出，本發(fā)明提供的鋁合金門框與現有的鋁合金門框相比，晶粒細小均勻，具有較高的抗拉強度和韌性，此外還具有ea級的耐腐蝕性，表面硬度高，耐磨耐刮擦，極具市場潛力。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1一種鋁合金門框，包括鋁合金基材和涂覆在鋁合金基材表面的功能涂層，其特征在于，鋁合金基材按照以下重量份配料：硅5克，鎳6克，鉻5克，銅1克，鐵0.5克，錳1克，鎂1克，鋅1克，鈦0.5克，鈣150ppm，其余為鋁；功能涂層包括順丁橡膠20克，填充劑20克，塑化劑8克，偶聯(lián)劑3克，填充劑按照以下質量百分比配料：氧化鋁-二氧化鈦復合材料30%，二氧化錳20%和二氧化硅10%；潤滑劑為有機硅油，偶聯(lián)劑為異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯，塑化劑為二乙二醇二間甲基苯甲酸酯。上述氧化鋁-二氧化鈦復合材料按以下質量百分比配料：二氧化鈦7%，余量為氧化鋁，二氧化硅為經過次磷酸鈉浸泡后的多孔二氧化硅。上述鋁合金基材的制備方法包括以下步驟：a.將硅、鎳、鉻、銅、鐵、錳、鎂、鋅、鈦、鈣、鉛、鎘和鋁混合，在高溫下熔煉6-8小時，得到鋁合金溶液；b.將得到的鋁合金溶液進行水平連鑄，并清洗；c.連續(xù)擠壓成型得鋁合金基材半成品；d.對步驟c得到的鋁合金基材進行二級時效熱處理，得到鋁合金基材成品。上述步驟c中，擠壓轉速為6r/min，模具入口圓角半徑為0.3mm。上述二級時效處理的步驟如下：a.將鋁合金基材半成品置于溫度為100℃的環(huán)境下保溫4h，然后逐漸冷卻至室溫；b.將鋁合金基材半成品置于溫度為180℃的環(huán)境下保溫2h，然后逐漸冷卻至室溫。上述冷卻方式為空冷或水冷。上述功能涂層的制備方法包括以下步驟：a.將氧化鋁-二氧化鈦復合材料、二氧化錳和二氧化硅混合，得到混合粉末，將混合粉末在100℃下加熱1h；b.將密煉機的溫度升至70℃，待溫度達到后將順丁橡膠投入密煉機中，進行密煉3min，再加入填充劑、塑化劑和偶聯(lián)劑，保持70℃繼續(xù)密煉2min，得到交聯(lián)物；c.向攪拌機中加水，設定攪拌機的轉速為150r/min，然后依次加入交聯(lián)物和經步驟a處理的混合粉末，攪拌10min，得到混合漿液；d.通過等離子噴涂工藝將混合漿液噴涂在鋁合金基材表面，形成功能涂層。上述步驟d中，噴涂一層混合漿液后，待混合漿液冷卻再噴涂另一層混合漿液。上述等離子噴涂工藝的電流為500a，電壓為62v，噴涂距離為100mm，送液速度為400g/min。實施例2一種鋁合金門框，包括鋁合金基材和涂覆在鋁合金基材表面的功能涂層，其特征在于，鋁合金基材按照以下重量份配料：硅8克，鎳10克，鉻8克，銅2克，鐵1克，錳2克，鎂2克，鋅2克，鈦1克，鈣200ppm，鉛0.2克，鎘0.05克，其余為鋁；功能涂層包括順丁橡膠50克，填充劑50克，塑化劑10克，偶聯(lián)劑10克，填充劑按照以下質量百分比配料：氧化鋁-二氧化鈦復合材料60%，二氧化錳40%和二氧化硅40%；潤滑劑為有機硅油，偶聯(lián)劑為異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯，塑化劑為二乙二醇二間甲基苯甲酸酯。上述氧化鋁-二氧化鈦復合材料按以下質量百分比配料：二氧化鈦20%，余量為氧化鋁，二氧化硅為經過次磷酸鈉浸泡后的多孔二氧化硅。上述鋁合金基材的制備方法包括以下步驟：a.將硅、鎳、鉻、銅、鐵、錳、鎂、鋅、鈦、鈣、鉛、鎘和鋁混合，在高溫下熔煉6-8小時，得到鋁合金溶液；b.將得到的鋁合金溶液進行水平連鑄，并清洗；c.連續(xù)擠壓成型得鋁合金基材半成品；d.對步驟c得到的鋁合金基材進行二級時效熱處理，得到鋁合金基材成品。上述步驟c中，擠壓轉速為10r/min，模具入口圓角半徑為0.6mm。上述二級時效處理的步驟如下：a.將鋁合金基材半成品置于溫度為120℃的環(huán)境下保溫10h，然后逐漸冷卻至室溫；b.將鋁合金基材半成品置于溫度為220℃的環(huán)境下保溫1h，然后逐漸冷卻至室溫。上述冷卻方式為空冷或水冷。上述功能涂層的制備方法包括以下步驟：a.將氧化鋁-二氧化鈦復合材料、二氧化錳和二氧化硅混合，得到混合粉末，將混合粉末在200℃下加熱1h；b.將密煉機的溫度升至90℃，待溫度達到后將順丁橡膠投入密煉機中，進行密煉5min，再加入填充劑、塑化劑和偶聯(lián)劑，保持90℃繼續(xù)密煉5min，得到交聯(lián)物；c.向攪拌機中加水，設定攪拌機的轉速為200r/min，然后依次加入交聯(lián)物和經步驟a處理的混合粉末，攪拌15min，得到混合漿液；d.通過等離子噴涂工藝將混合漿液噴涂在鋁合金基材表面，形成功能涂層。上述步驟d中，噴涂一層混合漿液后，待混合漿液冷卻再噴涂另一層混合漿液。上述等離子噴涂工藝的電流為580a，電壓為68v，噴涂距離為120mm，送液速度為600g/min。實施例3一種鋁合金門框，包括鋁合金基材和涂覆在鋁合金基材表面的功能涂層，其特征在于，鋁合金基材按照以下重量份配料：硅7克，鎳8克，鉻6克，銅3克，鐵0.8克，錳1.5克，鎂1.5克，鋅1.5克，鈦0.8克，鈣150ppm，鉛0.1克，鎘0.3克，其余為鋁；功能涂層包括順丁橡膠35克，填充劑35克，塑化劑9克，偶聯(lián)劑7克，填充劑按照以下質量百分比配料：氧化鋁-二氧化鈦復合材料45%，二氧化錳30%和二氧化硅25%；潤滑劑為有機硅油，偶聯(lián)劑為異丙基三油酸酰氧基鈦酸酯，塑化劑為二乙二醇二間甲基苯甲酸酯。上述氧化鋁-二氧化鈦復合材料按以下質量百分比配料：二氧化鈦14%，余量為氧化鋁，二氧化硅為經過次磷酸鈉浸泡后的多孔二氧化硅。上述鋁合金基材的制備方法包括以下步驟：a.將硅、鎳、鉻、銅、鐵、錳、鎂、鋅、鈦、鈣、鉛、鎘和鋁混合，在高溫下熔煉7小時，得到鋁合金溶液；b.將得到的鋁合金溶液進行水平連鑄，并清洗；c.連續(xù)擠壓成型得鋁合金基材半成品；d.對步驟c得到的鋁合金基材進行二級時效熱處理，得到鋁合金基材成品。上述步驟c中，擠壓轉速為8r/min，模具入口圓角半徑為0.5mm。上述二級時效處理的步驟如下：a.將鋁合金基材半成品置于溫度為110℃的環(huán)境下保溫8h，然后逐漸冷卻至室溫；b.將鋁合金基材半成品置于溫度為200℃的環(huán)境下保溫1.5h，然后逐漸冷卻至室溫。上述冷卻方式為空冷或水冷。上述功能涂層的制備方法包括以下步驟：a.將氧化鋁-二氧化鈦復合材料、二氧化錳和二氧化硅混合，得到混合粉末，將混合粉末在150℃下加熱3h；b.將密煉機的溫度升至80℃，待溫度達到后將順丁橡膠投入密煉機中，進行密煉4min，再加入填充劑、塑化劑和偶聯(lián)劑，保持80℃繼續(xù)密煉3min，得到交聯(lián)物；c.向攪拌機中加水，設定攪拌機的轉速為180r/min，然后依次加入交聯(lián)物和經步驟a處理的混合粉末，攪拌13min，得到混合漿液；d.通過等離子噴涂工藝將混合漿液噴涂在鋁合金基材表面，形成功能涂層。上述步驟d中，噴涂一層混合漿液后，待混合漿液冷卻再噴涂另一層混合漿液。上述等離子噴涂工藝的電流為540a，電壓為65v，噴涂距離為110mm，送液速度為500g/min。實施例4使用實施例1-3和現有的鋁合金門框進行指標測評，結果如表1所示：抗拉強度（n/mm2)耐腐蝕性平均晶粒尺寸（mm）維氏硬度（hv，kg/mm2）實施例1550ea0.02630實施例2548ea0.02632實施例3557ea0.02641現有鋁合金門框393ec0.05487表1其中，耐腐蝕性按國標gb／t6892-2006規(guī)定，表面出現微小的皰疤、裂紋、薄片或粉末，僅帶有輕微分離的現象(ea)級為合格；表面出現明顯分層，并穿入進金屬的現象(eb-ed)級為不合格。從測評結果可以看出，本發(fā)明提供的鋁合金門框與現有的鋁合金門框相比，晶粒細小均勻，具有較高的抗拉強度和韌性，此外還具有ea級的耐腐蝕性，表面硬度高，耐磨耐刮擦，極具市場潛力。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁12