CN104404596A - 一种耐磨型铝合金 - Google Patents

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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
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Abstract

本发明公开了一种耐磨型铝合金，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60%-70%∶20%-25%∶15%-20%。本发明揭示了一种耐磨型铝合金，该铝合金制备工艺简便，易于实施，且成本适中，可获得良好的综合性能，质地轻盈且强度及耐磨性能突出，适合制成发动机等重要零部件。

Description

一种耐磨型铝合金
技术领域
本发明涉及一种铝合金，尤其涉及一种耐磨性能突出的新型铝合金，属于金属材料技术领域。
 
背景技术
汽车、摩托车等机械产品的轻量化是一个很重要的发展趋势。把机械产品全部或是某一部分的材料由密度大的钢铁换成密度小的铝合金，可以大大减轻其质量。譬如，汽车发动机的质量在车身质量中占很大比重，将发动机由原来的铸铁材料换成铝合金材料后，可有效降低车辆自重，降低能源消耗。但是，由于铝合金材料的耐磨性较差，而发动机汽缸内壁与活塞接触的部分的磨损较为严重，因此，必须对铝合金发动机进行处理。
在传统工艺中，是在铝合金发动机的气缸内部增加一铸铁缸套，活塞运动时与铸铁缸套接触，可避免铝合金发动机气缸的磨损。但这种方法工艺复杂，同时又增加了铝合金发动机气缸的质量。在现行工艺中，通常是采用表面处理技术在铝合金工件的表面附着耐磨层，耐磨层可以是金属或陶瓷材料，耐磨层可有效提高铝合金工件的耐磨性，因此，受到国内外的广泛重视。但是，现行的铝合金表面涂层的综合性能还不够完善，特别是表面质量、强度及耐磨性等方面的性能还不能兼顾，有待进一步提高。
 
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种耐磨型铝合金，该铝合金制备过程实施简便，综合性能优良，可兼顾强度及耐磨性等方面的性能。    
本发明是一种耐磨型铝合金，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60%-70%:20%-25%:15%-20%。
在本发明一较佳实施例中，所述的电解液中各成分的质量百分比为：磷酸二氢钠63%-65%:铝酸钠20%-22%:硅酸钠15%-17%。
在本发明一较佳实施例中，所述的阴极可选用不锈钢棒或镍棒。
在本发明一较佳实施例中，所述的脉冲电源采用电压电流双闭环控制，输出电压为50-500V，频率为20-2000Hz，最大平均电流为200-220A。
在本发明一较佳实施例中，所述的等离子电解沉积工艺的处理时间约为30-40分钟，电解液温度控制在30℃-35℃。
在本发明一较佳实施例中，所述的陶瓷膜的成型厚度约为3-5um。
本发明揭示了一种耐磨型铝合金，该铝合金制备工艺简便，易于实施，且成本适中，可获得良好的综合性能，质地轻盈且强度及耐磨性能突出，适合制成发动机等重要零部件。
 
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提及的本发明提及的耐磨型铝合金中，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60%-70%:20%-25%:15%-20%。
进一步说明，该电解液中各成分的质量百分比为：磷酸二氢钠63%-65%:铝酸钠20%-22%:硅酸钠15%-17%；阴极可选用不锈钢棒或镍棒；脉冲电源采用电压电流双闭环控制，输出电压为50-500V，频率为20-2000Hz，最大平均电流为200-220A。
等离子电解沉积工艺实施之前，必须对铝合金坯料进行除油及水洗预处理，以提高陶瓷膜的附着里；沉积处理过程中，电解液温度控制在30℃-35℃，处理时间约为30-40分钟，期间需不断搅拌电解液，以提高陶瓷膜的匀称性；通过上述工艺，陶瓷膜的成型厚度约为3-5um；成膜后，还需进行封闭、涂漆及抛光处理，以提高陶瓷膜的装饰性。 
本发明揭示了一种耐磨型铝合金，其特点是：该铝合金制备工艺简便，易于实施，且成本适中，可获得良好的综合性能，质地轻盈且强度及耐磨性能突出，适合制成发动机等重要零部件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种耐磨型铝合金，其特征在于，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60%-70%:20%-25%:15%-20%。
2.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金，其特征在于，所述的电解液中各成分的质量百分比为：磷酸二氢钠63%-65%:铝酸钠20%-22%:硅酸钠15%-17%。
3.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金，其特征在于，所述的阴极可选用不锈钢棒或镍棒。
4.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金，其特征在于，所述的脉冲电源采用电压电流双闭环控制，输出电压为50-500V，频率为20-2000Hz，最大平均电流为200-220A。
5.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金，其特征在于，所述的等离子电解沉积工艺的处理时间约为30-40分钟，电解液温度控制在30℃-35℃。
6.根据权利要求1所述的耐磨型铝合金，其特征在于，所述的陶瓷膜的成型厚度约为3-5um。
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