射壓力為95MPa;將制成的第一支架100坯件依次經(jīng)過 后處理、表面處理后得到成品，其中：上述表面處理為等離子體微弧氧化處理，上述后處理 包括均勻化退火處理，且均勻化退火處理的溫度為520°C，保溫時間為15h。
[0054] 實施例5:
[0055]按照上述表1中實施例5組成成分及其重量份數(shù)配料、熔煉，熔煉成鋁液后進行扒 渣、除氣精煉，靜置預設時間后進行除渣;將上述除渣后的鋁液倒入壓室內，在預設壓射速 度下填充進模具的型腔進行澆注，使鋁液在預設壓射壓力下凝固成型為第一支架1〇〇坯件， 其中：上述的壓射速度為150L/min，壓射壓力為105MPa;將制成的第一支架100坯件依次經(jīng) 過后處理、表面處理后得到成品，其中：上述表面處理為等離子體微弧氧化處理，上述后處 理包括均勻化退火處理，且均勻化退火處理的溫度為505°C，保溫時間為13.5h。
[0056]對比例1與實施例3的區(qū)別僅在于:對比例1的第一支架100采用普通Al-Mg-Si系鋁 合金材料制備得到。
[0057]對比例2與實施例3的區(qū)別僅在于:對比例2中制備第一支架100的鋁合金材料中不 含Zr元素。
[0058]對比例3與實施例3的區(qū)別僅在于:對比例3中制備第一支架100的鋁合金材料中不 含稀土元素。
[0059]對比例4與實施例3的區(qū)別僅在于:對比例5中制備得到的第一支架100沒有經(jīng)過表 面處理（即等離子體微弧氧化處理）。
[0060] 將上述實施例1-5和對比例1-4制成的第一支架100進行性能測試，測試結果如表2 和表3所示。
[0061 ]表2:實施例1-5第一支架100性能測試結果 [0062]
[0063]表3:對比例1-4第一支架100性能測試結果
[0064]
[0065]從表2和表3可知，采用普通Al-Mg-Si系鋁合金材料制成的第一支架100和采用對 比例2-3配方制成的第一支架100的綜合性能均不及本申請。而從對比例4可知，鋁合金材料 制成的第一支架100不經(jīng)過等離子體微弧氧化處理，由于鋁合金材料本身的硬度(HB)較低， 其表面硬度(HV)也較低。
[0066] 其中，所述第二支架110的材料為鋁合金材料，該鋁合金材料由以下成分（以重量 份數(shù)計）組成:A1:85-106份，Si: 0 · 12-0 · 2份，F(xiàn)e: 0 · 32-0 · 45份，Cu: 9-12份，Μη: 0 · 5-0 · 86份， 18:10-14份，〇:0.8-1.5份，211:6.8-7.8份，1^ :0.45-0.7份，2『:0.25-0.46份，？匕5:0.4~ 0 · 75份，Sc: 0 · 75-1 · 5份，Υ: 2 · 5-3 · 5份，鑭系元素:6-9份。
[0067]鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，其重量輕，強度比較高，接 近或超過優(yōu)質鋼，且塑性好，可加工成各種第二支架110的型材，具有優(yōu)良的強度和耐腐蝕 性。其中，Al-Mg-Si-Cu系合金具有良好的強度、耐磨性、焊接性，其是可熱處理合金，屬于超 硬鋁合金，但耐腐蝕性較差，影響成品的質量以及成品第二支架110工作的穩(wěn)定性。
[0068]因此，本發(fā)明優(yōu)選采用Al-Mg-Si-Cu系合金制備貨架的第二支架110,但是，本發(fā)明 在該鋁合金的基礎上，先對鋁合金的組成成分及其重量份數(shù)進行了上述的調整，以獲得強 度、耐腐蝕性等綜合性能更好的鋁合金材料。
[0069]本案在Al-Mg-Si-Cu系鋁合金組成成分及其質量百分比的基礎上，提高了Cu元素、 Mg元素以及Zn元素的含量，并優(yōu)選將(Cu元素+Mg元素)/Zn元素的質量比控制在2.8-3.3,使 Cu元素能配合Zn元素使鋁合金材料獲得高強度、強耐蝕性和較好的塑性等性能。
[0070]具體的，Cu元素和A1元素在合金中能形成足夠量的強化相CuA12,增加鋁合金的強 度和抗氧化性能，并進一步增加鋁合金的耐腐蝕性能；同時Mg元素和Zn元素在合金中能形 成足夠量的強化相MgZn2,對合金產(chǎn)生明顯的強化作用，進一步提高鋁合金材料的強度;進 一步的，當MgZm含量提高到14%時，可明顯增加抗拉強度和屈服強度，增加鋁合金的耐腐 蝕性能。
[0071] 在本案中，還進一步減少了Si元素和Fe元素的含量，減少合金中難溶或不溶的 AlFeSi等脆性相的存在，從而有利于進一步提高本發(fā)明鋁合金材料的斷裂韌性等性能。進 一步的，在合金中還加入了能夠細化晶粒的PbS，控制冷加工如的晶粒大小，有利于提尚廣 品的彈性模量以及疲勞強度。
[0072]此外，本發(fā)明在對鋁合金的組成成分及其質量百分比的調整中，較為明顯的是，本 發(fā)明在Al-Mg-Si-Cu系鋁合金的組成成分中添加了Zr元素和稀土元素。
[0073]其中：微量元素Zr有良好的可塑性和很強的耐腐蝕性，有效地提高了第二支架110的耐腐蝕性和抗氧化性能。添加上述微量的Zr元素可以抑制再結晶，提高鋁合金再結晶溫 度，改善鋁合金的強度、斷裂韌性、抗應力腐蝕以及抗剝落(或層狀)腐蝕性能。
[0074]具體的，Zr元素與A1元素生成高密度的亞穩(wěn)Al3Zr，高密度的亞穩(wěn)Al3Zr細小彌散， 是一種極為有效的強化彌散體和再結晶抑制劑，從而對合金再結晶行為具有抑制作用，以 獲得具有完全非再結晶組織的各類半成品，使變形過程中產(chǎn)生的高密度位錯和纖維組織得 以保留下來。而非再結晶組織的存在使合金半成品具有更優(yōu)良的抗腐蝕性能，Al3Zr的強化 彌散則有利于提高合金的斷裂韌性和強度，因而Zr元素的添加可以有效改善鋁合金的綜合 性能。
[0075]進一步的，當添加的Zr元素的重量份數(shù)低于0.46份時，Zr元素的添加能夠改善材 料的強度、斷裂韌性和抗應力腐蝕性能，并且隨著Zr含量的升高，其對材料性能的提升也會 有所提高，但當Zr元素的重量份數(shù)超過0.46份時，在鑄錠中將形成粗大一次晶金屬化合物， 對合金的塑性和與此有關的其他性能具有不利影響，故綜合考慮，本發(fā)明將Zr的重量份數(shù) 控制在0.46份以下。
[0076]同時，本發(fā)明中添加的稀土元素不僅含有鑭系元素，還有Sc元素和Y元素，Sc與Zr的綜合作用也局限了Zr的加入量，因為Zr與Sc的比例限制在一定的范圍內，優(yōu)選為1:3的重 量份數(shù)比添加量時具有較佳的效果，這樣既不會浪費Zr也不會多添Sc。因此，本發(fā)明經(jīng)過綜 合考慮，將Sc、Y和Zr的添加量限定在上述范圍內并與其他組分相互配合，有效地改善了力 學強度及焊接性能的平衡，解決了現(xiàn)存鋁合金材料因強度低或焊接性能差造成的零件尺寸 較厚以致于無法滿足高載荷和輕質化要求的問題。
[0077]而由于本發(fā)明在鋁合金材料中加入了適量的Zr元素，可以部分代替Cr元素和Μη元 素，因此，本發(fā)明可以適當?shù)慕档土薈r元素和Μη元素的重量份數(shù)。而降低Cr元素在鋁合金材 料中的含量可以降低AlFeCrSi相，提高合金中Mg2Si相的含量，從而也可以提高合金的強 度。
[0078]在本案中，為使得成品后的第二支架110具有良好的強度和耐腐蝕性，保證機構的 穩(wěn)定工作，提高使用時的安全性能，在鋁合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不僅 可以起到微合金化的作用，還能與氫等氣體和許多非金屬有較強的親和力，能生成熔點高 的化合物，有一定的除氫、精煉、凈化作用。同時，稀土元素化學活性極強，可以在長大的晶 粒界面上選擇性地吸附，阻礙晶粒的生長，使晶粒細化，有變質的作用，從而提高鋁合金的 強度、硬度和韌性，改善加工性能、耐熱性、可塑性及可鍛性。
[0079]值得一提的：稀土元素加入鋁合金中，使鋁合金熔鑄時增加成分過冷，細化晶粒， 減少二次晶間距，減少合金中的氣體和夾雜，并使夾雜相趨于球化;還可降低熔體表面張 力，增加流動性，有利于澆注成錠，對工藝性能有著明顯的提高，增加鋁合金的耐腐蝕性能。
[0080]此外，本發(fā)明中通過向鋁合金中復合添加預設分量的Sc和Y微合金化元素，有效地 改善了鋁合金材料的力學及焊接性能，較好地滿足了現(xiàn)代科技發(fā)展對鋁合金結構件高載荷 和輕質化的要求。
[0081]具體的，Sc有強烈的變質作用，能細化焊縫熔化區(qū)的晶粒，形成很大的晶格應變， 有效地阻止位錯的移動和晶粒的長大，抑制再結晶，進而顯著降低焊接裂紋傾向性。添加Sc 元素可減少由于添加Cu元