本發(fā)明涉及一種制造鋁合金水表表殼的方法及其制品。

背景技術(shù)：

計(jì)量用水量的水表的表殼一直是沿用鑄鐵、鑄造黃銅制造。鑄鐵鑄造的水表，優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)性能好，價(jià)格低，缺點(diǎn)是表殼重，更主要的是耐腐蝕性能差，易造成二次污染。鑄造黃銅的優(yōu)點(diǎn)是力學(xué)性能好，缺點(diǎn)是鑄造黃銅含鉛，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的鉛污染，除此之外，還存在表殼重，成本高的缺點(diǎn)。鋁合金以其質(zhì)輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)早就用于航空工業(yè)，之后隨著鑄造鋁合金的發(fā)展，也廣泛用于汽車工業(yè)。但是，目前并未用于制造水表表殼，也就是說，現(xiàn)行的鋁合金不能適應(yīng)水表惡劣的工作環(huán)境和對機(jī)械性能的要求。水表表殼其內(nèi)壁長期處于水的浸泡之下，受水和水中雜質(zhì)的影響，要求它在較長的使用期間內(nèi)，八年、十年、甚至更長的時(shí)間，都要求保持良好的機(jī)械、化學(xué)性能。

現(xiàn)階段，自來水的pH值約6.5左右.因?yàn)樗m然是中性(pH＝7.0)的,但是自然界的水大多會(huì)溶入一定濃度的二氧化碳,另外自來水中加有氯,用來消毒,氯在水中會(huì)產(chǎn)生少量次氯酸,使水呈弱酸性。在弱酸性條件下，水表強(qiáng)度會(huì)稍稍下降，長時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致水表強(qiáng)度下降，造成一定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度易加工且長時(shí)間在酸性條件下也不會(huì)造成強(qiáng)度損失的銅鋁鎂合金水表表殼及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼，包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

Cu：8.00％～15.5％；

Si：0.2％～4.50％；

Mg：1.5％～6.50％；

Mn：0.50％～1.80％；

Ti：0.15％～0.25％；

B：0.03％～0.15％；

RE：0.05％～0.15％；

Sr：0.01％～0.1％；

Zr：0.005％～0.01％；

Be：0.005％～0.01％；

余量為Al。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：

Cu：10.2％～15.5％；

Si：2.5～4.50％；

Mg：3.5％～6.50％；

Mn：1％～1.80％；

Ti：0.2％～0.25％；

B：0.08％～0.15％；

RE：0.08％～0.15％；

Sr：0.05％～0.1％；

Zr：0.008％～0.01％；

Be：0.008％～0.01％；

余量為Al。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：

Cu：13.5％；

Si：3.5％；

Mg：5.5％；

Mn：1.5％；

Ti：0.2％；

B：0.1％；

RE：0.1％；

Sr：0.1；

Zr：0.01％；

Be：0.01％；

余量為Al。

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼的制備方法：

步驟一：按配比(重量百分比)配料；

步驟二：熔煉：將上述配比的配料，除Ti、Sr、RE外，均投入中頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度800℃；

步驟三：精煉與凈化處理：調(diào)整熔融溫度在650℃，加入除氣精煉凈化劑，總加入量為爐料量的0.2％，攪拌10分鐘，直到渣與金屬液分離，靜置10分鐘，凈化扒渣，撒入覆蓋劑避免液面暴露；

步驟四：變質(zhì)、細(xì)化處理：將溫度控制在650℃，加入Ti、Sr、和RE，熔煉20分鐘后，均勻攪拌，然后，靜置30分鐘；

步驟五：爐內(nèi)液面保護(hù)、澆注與鑄造成形：溫度控制在650℃，扒去液面的浮渣，進(jìn)行澆注；

步驟六：把金屬鑄模加熱至150℃，澆注，從而獲得鑄造鋁合金的水表表殼鑄件；

步驟七：熱處理：加熱保溫溫度400℃，保溫時(shí)間8～25小時(shí)；出爐立即熱水淬火或油淬，水或油溫控制在80℃；加熱保溫溫度為160℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；出爐空冷至室溫；

步驟八：機(jī)械加工與化學(xué)、電化學(xué)氧化處理：將熱處理的水表表殼鑄件進(jìn)行機(jī)加工，獲得所需的水表表殼；對加工后的水表表殼進(jìn)行表面噴丸處理、表面化學(xué)預(yù)處理，和陽極氧化處理。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述步驟三中的覆蓋劑包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

MgO：20％

CaO：16％

SiO2：22％

Al2O3：15％

NaF：13％

Na2CO3：14％。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述覆蓋劑用量為總量的2％。

通過本發(fā)明制備的水表殼體具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、力學(xué)性能較好，得到的水表殼體在安裝到戶外時(shí)，具有較好的強(qiáng)度，保證整體水表損壞。

2、在戶外使用時(shí)，長時(shí)間處于弱酸性環(huán)境下，仍然具有較好的力學(xué)性能。

3、經(jīng)過太陽長時(shí)間在戶外暴曬，整個(gè)殼體仍然具有較好的力學(xué)性能。

4、本發(fā)明制備的水表殼體，在生產(chǎn)過程中較為簡單，易于加工和操作。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼，包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

Cu：8％；

Si：2.50％；

Mg：6.50％；

Mn：1％；

Ti：0.15％；

B：0.08％；

RE：0.15％；

Sr：0.05％；

Zr：0.005％；

Be：0.008％；

余量為Al。

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼的制備方法：

步驟一：按配比(重量百分比)配料；

步驟二：熔煉：將上述配比的配料，除Ti、Sr、RE外，均投入中頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度800℃；

步驟三：精煉與凈化處理：調(diào)整熔融溫度在650℃，加入除氣精煉凈化劑，總加入量為爐料量的0.2％，攪拌10分鐘，直到渣與金屬液分離，靜置10分鐘，凈化扒渣，撒入覆蓋劑避免液面暴露；

步驟四：變質(zhì)、細(xì)化處理：將溫度控制在650℃，加入Ti、Sr、和RE，熔煉20分鐘后，均勻攪拌，然后，靜置30分鐘；

步驟五：爐內(nèi)液面保護(hù)、澆注與鑄造成形：溫度控制在650℃，扒去液面的浮渣，進(jìn)行澆注；

步驟六：把金屬鑄模加熱至150℃，澆注，從而獲得鑄造鋁合金的水表表殼鑄件；

步驟七：熱處理：加熱保溫溫度400℃，保溫時(shí)間8～25小時(shí)；出爐立即熱水淬火或油淬，水或油溫控制在80℃；加熱保溫溫度為160℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；出爐空冷至室溫；

步驟八：機(jī)械加工與化學(xué)、電化學(xué)氧化處理：將熱處理的水表表殼鑄件進(jìn)行機(jī)加工，獲得所需的水表表殼；對加工后的水表表殼進(jìn)行表面噴丸處理、表面化學(xué)預(yù)處理，和陽極氧化處理。

所述步驟三中的覆蓋劑包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

MgO：20％

CaO：16％

SiO2：22％

Al2O3：15％

NaF：13％

Na2CO3：14％。

所述覆蓋劑用量為總量的2％。

實(shí)施例二：

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼，包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

Cu：10.2％；

Si：4.50％；

Mg：3.50％；

Mn：0.5％；

Ti：0.2％；

B：0.15％；

RE：0.08％；

Sr：0.01％；

Zr：0.008％；

Be：0.01％；

余量為Al。

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼的制備方法：

步驟一：按配比(重量百分比)配料；

步驟二：熔煉：將上述配比的配料，除Ti、Sr、RE外，均投入中頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度800℃；

步驟三：精煉與凈化處理：調(diào)整熔融溫度在650℃，加入除氣精煉凈化劑，總加入量為爐料量的0.2％，攪拌10分鐘，直到渣與金屬液分離，靜置10分鐘，凈化扒渣，撒入覆蓋劑避免液面暴露；

步驟四：變質(zhì)、細(xì)化處理：將溫度控制在650℃，加入Ti、Sr、和RE，熔煉20分鐘后，均勻攪拌，然后，靜置30分鐘；

步驟五：爐內(nèi)液面保護(hù)、澆注與鑄造成形：溫度控制在650℃，扒去液面的浮渣，進(jìn)行澆注；

步驟六：把金屬鑄模加熱至150℃，澆注，從而獲得鑄造鋁合金的水表表殼鑄件；

步驟七：熱處理：加熱保溫溫度400℃，保溫時(shí)間8～25小時(shí)；出爐立即熱水淬火或油淬，水或油溫控制在80℃；加熱保溫溫度為160℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；出爐空冷至室溫；

步驟八：機(jī)械加工與化學(xué)、電化學(xué)氧化處理：將熱處理的水表表殼鑄件進(jìn)行機(jī)加工，獲得所需的水表表殼；對加工后的水表表殼進(jìn)行表面噴丸處理、表面化學(xué)預(yù)處理，和陽極氧化處理。

所述步驟三中的覆蓋劑包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

MgO：20％

CaO：16％

SiO2：22％

Al2O3：15％

NaF：13％

Na2CO3：14％。

所述覆蓋劑用量為總量的2％。

實(shí)施例三

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼，包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

Cu：13.5％；

Si：0.2％；

Mg：1.5％；

Mn：1.8％；

Ti：0.25％；

B：0.03％；

RE：0.05％；

Sr：0.05％；

Zr：0.01％；

Be：0.005％；

余量為Al。

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼的制備方法：

步驟一：按配比(重量百分比)配料；

步驟二：熔煉：將上述配比的配料，除Ti、Sr、RE外，均投入中頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度800℃；

步驟三：精煉與凈化處理：調(diào)整熔融溫度在650℃，加入除氣精煉凈化劑，總加入量為爐料量的0.2％，攪拌10分鐘，直到渣與金屬液分離，靜置10分鐘，凈化扒渣，撒入覆蓋劑避免液面暴露；

步驟四：變質(zhì)、細(xì)化處理：將溫度控制在650℃，加入Ti、Sr、和RE，熔煉20分鐘后，均勻攪拌，然后，靜置30分鐘；

步驟五：爐內(nèi)液面保護(hù)、澆注與鑄造成形：溫度控制在650℃，扒去液面的浮渣，進(jìn)行澆注；

步驟六：把金屬鑄模加熱至150℃，澆注，從而獲得鑄造鋁合金的水表表殼鑄件；

步驟七：熱處理：加熱保溫溫度400℃，保溫時(shí)間8～25小時(shí)；出爐立即熱水淬火或油淬，水或油溫控制在80℃；加熱保溫溫度為160℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；出爐空冷至室溫；

步驟八：機(jī)械加工與化學(xué)、電化學(xué)氧化處理：將熱處理的水表表殼鑄件進(jìn)行機(jī)加工，獲得所需的水表表殼；對加工后的水表表殼進(jìn)行表面噴丸處理、表面化學(xué)預(yù)處理，和陽極氧化處理。

所述步驟三中的覆蓋劑包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

MgO：20％

CaO：16％

SiO2：22％

Al2O3：15％

NaF：13％

Na2CO3：14％。

所述覆蓋劑用量為總量的2％。

實(shí)施例四：

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼，包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

Cu：13.5％；

Si：3.5％；

Mg：5.5％；

Mn：1.5％；

Ti：0.2％；

B：0.1％；

RE：0.1％；

Sr：0.1；

Zr：0.01％；

Be：0.01％；

余量為Al。

一種高強(qiáng)度易加工銅鋁鎂合金水表表殼的制備方法：

步驟一：按配比(重量百分比)配料；

步驟二：熔煉：將上述配比的配料，除Ti、Sr、RE外，均投入中頻感應(yīng)爐熔煉，熔煉溫度800℃；

步驟三：精煉與凈化處理：調(diào)整熔融溫度在650℃，加入除氣精煉凈化劑，總加入量為爐料量的0.2％，攪拌10分鐘，直到渣與金屬液分離，靜置10分鐘，凈化扒渣，撒入覆蓋劑避免液面暴露；

步驟四：變質(zhì)、細(xì)化處理：將溫度控制在650℃，加入Ti、Sr、和RE，熔煉20分鐘后，均勻攪拌，然后，靜置30分鐘；

步驟五：爐內(nèi)液面保護(hù)、澆注與鑄造成形：溫度控制在650℃，扒去液面的浮渣，進(jìn)行澆注；

步驟六：把金屬鑄模加熱至150℃，澆注，從而獲得鑄造鋁合金的水表表殼鑄件；

步驟七：熱處理：加熱保溫溫度400℃，保溫時(shí)間8～25小時(shí)；出

爐立即熱水淬火或油淬，水或油溫控制在80℃；加熱保溫溫度為

160℃，保溫時(shí)間5小時(shí)；出爐空冷至室溫；

步驟八：機(jī)械加工與化學(xué)、電化學(xué)氧化處理：將熱處理的水表表殼鑄

件進(jìn)行機(jī)加工，獲得所需的水表表殼；對加工后的水表表殼進(jìn)行表面

噴丸處理、表面化學(xué)預(yù)處理，和陽極氧化處理。

所述步驟三中的覆蓋劑包括下列重量百分?jǐn)?shù)組成：

MgO：20％

CaO：16％

SiO2：22％

Al2O3：15％

NaF：13％

Na2CO3：14％。

所述覆蓋劑用量為總量的2％。

試驗(yàn)：將材料制成圓柱形拉伸試樣，在室溫下進(jìn)行力學(xué)測試；

通過鹽酸制備成pH值為6.0的水溶液，將圓柱形拉伸試樣浸泡其中7天，進(jìn)行力學(xué)測試；

將圓柱形拉伸試樣在紫外燈下烘烤7天，進(jìn)行力學(xué)測試。

通過本發(fā)明制備的水表殼體具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、力學(xué)性能較好，得到的水表殼體在安裝到戶外時(shí)，具有較好的強(qiáng)度，保證整體水表損壞。

2、在戶外使用時(shí)，長時(shí)間處于弱酸性環(huán)境下，仍然具有較好的力學(xué)性能。

3、經(jīng)過太陽長時(shí)間在戶外暴曬，整個(gè)殼體仍然具有較好的力學(xué)性能。

4、本發(fā)明制備的水表殼體，在生產(chǎn)過程中較為簡單，易于加工和操作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。