一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，屬于鋁合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：表面處理，注入釔、鎳、銦離子，高溫養(yǎng)護(hù)，噴灑表面處理劑，中溫養(yǎng)護(hù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明選用了釔、鎳、銦元素作為注入元素，使鎂合金表面的抗氧化性能得到了有效提高，同時(shí)，對(duì)鋁合金表面噴涂表面處理劑，使得表面形成膜厚度低、環(huán)保，膜層致密均勻，極化電流密度較小，具有很好的防腐蝕效果，抗氧化性強(qiáng)，保護(hù)性持久。該方法工藝簡(jiǎn)單，適用范圍廣，可以對(duì)各種類型的鋁合金表面進(jìn)行改性，并且無(wú)環(huán)境污染問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金是用途廣泛的常用有色金屬，由于在熔鑄時(shí)高溫液體狀態(tài)下的鋁合金氧化較快，造成澆鑄后的鑄件表面灰暗，致密度較低，質(zhì)量較差，需要對(duì)鋁合金表面進(jìn)行處理。鋁合金的表面處理方法有很多，如物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和綜合法?，F(xiàn)在常用的方法是陽(yáng)極氧化法，通過(guò)電化學(xué)方法在鋁合金表面形成轉(zhuǎn)化膜，這種方法雖然可提高鋁合金的抗氧化性能，但是其適應(yīng)環(huán)境的能力差，轉(zhuǎn)化膜層不夠均勻、易脫落，耐磨性能沒(méi)有得到改善，而傳統(tǒng)的磷酸鹽轉(zhuǎn)化和鉻酸鹽鈍化表面處理技術(shù)雖然可以獲得良好的效果，但處理過(guò)程中排出的廢液中含有鋅、錳、鎳、鉻等重金屬離子和亞抗氧化等致癌物質(zhì)，對(duì)環(huán)境污染非常嚴(yán)重，而金屬表面硅烷化處理技術(shù)由于不涉及危害環(huán)境的物質(zhì)，生產(chǎn)工藝能耗低、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，被認(rèn)為有望取代磷酸鹽轉(zhuǎn)化處理和鉻酸鹽鈍化處理，是金屬表面單獨(dú)防護(hù)最新發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法。具體如下:
[0004]—種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，包括以下步驟:
[0005]I)先將鋁合金表面用SiC砂紙拋光至1500#，然后用酒精清洗干凈，自然晾干；
[0006]2)將鋁合金放入離子注入機(jī)的真空室中，抽真空室中1.4 X I O—3Pa，向其表面注入劑量至少為5X10131nS/cm2的釔離子，相應(yīng)釔離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6μΑ/cm2;然后向其表面注入劑量至少為5 X 10131nS/cm2的鎳離子，相應(yīng)鎳離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;然后向其表面注入劑量至少為5 X 10131nS/cm2的銦離子，相應(yīng)銦離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/Cm2;達(dá)到所需的注入劑量后，停止注入離子，保持真空半個(gè)小時(shí)；
[0007]3)高溫養(yǎng)護(hù)，步驟2)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，300?350°C的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上；
[0008]4)將鋁合金放置于真空噴射機(jī)中，對(duì)其表面噴灑表面處理劑，噴灑量為0.03?
0.1g/cm2，達(dá)到量后停止噴灑，保持真空半小時(shí)以上；
[0009]5)中溫養(yǎng)護(hù)，將步驟4)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，90?95°C的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上，及得到成品。
[0010]進(jìn)一步的，所述的表面處理劑為以下重量份的原料組成:硼氫化鈉5?10份、偏釩酸銨I?3份、二苯基咪唑啉0.5?I份、納米二氧化鈦5?10份、硬脂酸鎂0.5?I份、氟硅酸鈉I?2份、硅烷偶聯(lián)劑3?6份、硬脂酸I?2份、鉬酸銨0.05?0.1份、含氫硅油3?6份、無(wú)水乙醇30?35份。
[0011]進(jìn)一步的，所述的表面處理劑為以下重量份的原料組成:硼氫化鈉8份、偏釩酸銨2份、二苯基咪唑啉0.8份、納米二氧化鈦8份、硬脂酸鎂0.8份、氟硅酸鈉1.5份、硅烷偶聯(lián)劑4份、硬脂酸1.5份、鉬酸銨0.08份、含氫硅油4份、無(wú)水乙醇33份。
[0012]進(jìn)一步的，所述的表面處理劑的制作工藝為:
[0013]I)將硼氫化鈉、偏釩酸銨、二苯基咪唑啉、硬脂酸鎂、氟硅酸鈉硅烷偶聯(lián)劑、鉬酸銨按照比例混入球磨機(jī)中研磨均勾，加入無(wú)水乙醇，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min，得分散液；
[0014]2)恒溫處理，將處理至于45?55 °C的密閉環(huán)境中處理2?4h;
[0015]3)按比例將硬脂酸、含氫硅油加入分散液中，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min即可。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明選用了釔、鎳、銦元素作為注入元素，使鎂合金表面的抗氧化性能得到了有效提高，同時(shí)，對(duì)鋁合金表面噴涂表面處理劑，使得表面形成膜厚度低、環(huán)保，膜層致密均勻，極化電流密度較小，具有很好的防腐蝕效果，抗氧化性強(qiáng)，保護(hù)性持久。該方法工藝簡(jiǎn)單，適用范圍廣，可以對(duì)各種類型的鋁合金表面進(jìn)行改性，并且無(wú)環(huán)境污染問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0018]實(shí)施例一
[0019]本實(shí)施例提供了一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，包括以下步驟:
[0020]1、原料準(zhǔn)備
[0021]釔離子，鎳離子，銦離子。
[0022]表面處理劑，原料組成:硼氫化鈉5kg、偏釩酸銨lkg、二苯基咪唑啉0.5kg、納米二氧化鈦5kg、硬脂酸鎂0.5kg、氟硅酸鈉lkg、硅烷偶聯(lián)劑3kg、硬脂酸lkg、鉬酸銨0.05kg、含氫娃油3kg、無(wú)水乙醇30kg。其制作工藝為:
[0023]I)將硼氫化鈉、偏釩酸銨、二苯基咪唑啉、硬脂酸鎂、氟硅酸鈉硅烷偶聯(lián)劑、鉬酸銨按照比例混入球磨機(jī)中研磨均勾，加入無(wú)水乙醇，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min，得分散液；
[0024]2)恒溫處理，將處理至于45?55 °C的密閉環(huán)境中處理2?4h;
[0025]3)按比例將硬脂酸、含氫硅油加入分散液中，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min即可。
[0026]2、鋁合金表面抗氧化性處理工藝
[0027]I)先將鋁合金表面用SiC砂紙拋光至1500#，然后用酒精清洗干凈，自然晾干；
[0028]2)將鋁合金放入離子注入機(jī)的真空室中，抽真空室中1.4 X I O—3Pa，向其表面注入劑量為5 X 10151ns/cm2的乾尚子，相應(yīng)乾尚子的引出電壓為50kV，尚子流密度為6μΑ/cm2 ；然后向其表面注入劑量為5X10141nS/cm2的鎳離子，相應(yīng)鎳離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/Cm2;然后向其表面注入劑量為5 X 10161nS/cm2的銦離子，相應(yīng)銦離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;達(dá)到所需的注入劑量后，停止注入離子，保持真空半個(gè)小時(shí)；
[0029]3)高溫養(yǎng)護(hù)，步驟2)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，300 V的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上;
[0030]4)將鋁合金放置于真空噴射機(jī)中，對(duì)其表面噴灑表面處理劑，噴灑量為0.03?
0.1g/cm2，達(dá)到量后停止噴灑，保持真空半小時(shí)以上；
[0031]5)中溫養(yǎng)護(hù)，將步驟4)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，90°C的溫度下養(yǎng)護(hù)
IOh以上，及得到成品。
[0032]實(shí)施例三
[0033]本實(shí)施例提供了一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，包括以下步驟:
[0034]1、原料準(zhǔn)備
[0035]釔離子，鎳離子，銦離子。
[0036]表面處理劑，原料組成:硼氫化鈉10kg、偏f凡酸錢3kg、二苯基咪卩坐啉lkg、納米二氧化鈦10kg、硬脂酸鎂lkg、氟硅酸鈉2kg、硅烷偶聯(lián)劑6kg、硬脂酸2kg、鉬酸銨0.lkg、含氫硅油6kg、無(wú)水乙醇35kg。其制作工藝為:
[0037]I)將硼氫化鈉、偏釩酸銨、二苯基咪唑啉、硬脂酸鎂、氟硅酸鈉硅烷偶聯(lián)劑、鉬酸銨按照比例混入球磨機(jī)中研磨均勾，加入無(wú)水乙醇，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min，得分散液；
[0038]2)恒溫處理，將處理至于45?55 °C的密閉環(huán)境中處理2?4h;
[0039]3)按比例將硬脂酸、含氫硅油加入分散液中，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min即可。
[0040]2、鋁合金表面抗氧化性處理工藝
[0041]I)先將鋁合金表面用SiC砂紙拋光至1500#，然后用酒精清洗干凈，自然晾干；
[0042]2)將鋁合金放入離子注入機(jī)的真空室中，抽真空室中1.4X10—3Pa,向其表面注入劑量為5 X 10131ns/cm2的乾尚子，相應(yīng)乾尚子的引出電壓為50kV，尚子流密度為6μΑ/cm2 ；然后向其表面注入劑量為5X10131nS/cm2的鎳離子，相應(yīng)鎳離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/Cm2;然后向其表面注入劑量為5 X 10131nS/cm2的銦離子，相應(yīng)銦離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;達(dá)到所需的注入劑量后，停止注入離子，保持真空半個(gè)小時(shí)；
[0043]3)高溫養(yǎng)護(hù)，步驟2)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，350 V的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上;
[0044]4)將鋁合金放置于真空噴射機(jī)中，對(duì)其表面噴灑表面處理劑，噴灑量為0.1g/cm2，達(dá)到量后停止噴灑，保持真空半小時(shí)以上；
[0045]5)中溫養(yǎng)護(hù)，將步驟4)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，95°C的溫度下養(yǎng)護(hù)
IOh以上，及得到成品。
[0046]實(shí)施例三
[0047]本實(shí)施例提供了一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，包括以下步驟:
[0048]1、原料準(zhǔn)備
[0049]釔離子，鎳離子，銦離子。
[0050]表面處理劑，原料組成:硼氫化鈉8kg、偏釩酸銨2kg、二苯基咪唑啉0.8kg、納米二氧化鈦8kg、硬脂酸鎂0.8kg、氟娃酸鈉1.5kg、娃燒偶聯(lián)劑4kg、硬脂酸1.5kg、鉬酸錢0.08kg、含氫娃油4kg、無(wú)水乙醇33kg。其制作工藝為:
[0051]I)將硼氫化鈉、偏釩酸銨、二苯基咪唑啉、硬脂酸鎂、氟硅酸鈉硅烷偶聯(lián)劑、鉬酸銨按照比例混入球磨機(jī)中研磨均勾，加入無(wú)水乙醇，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min，得分散液；
[0052]2)恒溫處理，將處理至于45?55°C的密閉環(huán)境中處理2?4h;
[0053]3)按比例將硬脂酸、含氫硅油加入分散液中，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min即可。
[0054]2、鋁合金表面抗氧化性處理工藝
[0055]I)先將鋁合金表面用SiC砂紙拋光至1500#，然后用酒精清洗干凈，自然晾干；
[0056]2)將鋁合金放入離子注入機(jī)的真空室中，抽真空室中1.4 X I O—3Pa，向其表面注入劑量為5 X 10141nS/cm2的釔離子，相應(yīng)釔離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;然后向其表面注入劑量為5X10141nS/cm2的鎳離子，相應(yīng)鎳離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/Cm2;然后向其表面注入劑量為5 X 10151nS/cm2的銦離子，相應(yīng)銦離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;達(dá)到所需的注入劑量后，停止注入離子，保持真空半個(gè)小時(shí)；
[0057]3)高溫養(yǎng)護(hù)，步驟2)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，300?350°C的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上；
[0058]4)將鋁合金放置于真空噴射機(jī)中，對(duì)其表面噴灑表面處理劑，噴灑量為0.0Sg/cm2，達(dá)到量后停止噴灑，保持真空半小時(shí)以上；
[0059]5)中溫養(yǎng)護(hù)，將步驟4)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，93°C的溫度下養(yǎng)護(hù)
IOh以上，及得到成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高鋁合金表面抗氧化性的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)先將鋁合金表面用SiC砂紙拋光至1500#，然后用酒精清洗干凈，自然晾干； 2)將鋁合金放入離子注入機(jī)的真空室中，抽真空室中1.4X 10—3Pa，向其表面注入劑量至少為5 X 10131nS/cm2的釔離子，相應(yīng)釔離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;然后向其表面注入劑量至少為5X10131nS/cm2的鎳離子，相應(yīng)鎳離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;然后向其表面注入劑量至少為5X10131nS/cm2的銦離子，相應(yīng)銦離子的引出電壓為50kV，離子流密度為6yA/cm2;達(dá)到所需的注入劑量后，停止注入離子，保持真空半個(gè)小時(shí)； 3)高溫養(yǎng)護(hù)，步驟2)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，300?350°C的溫度下養(yǎng)護(hù)1h以上; 4)將鋁合金放置于真空噴射機(jī)中，對(duì)其表面噴灑表面處理劑，噴灑量為0.03?0.1g/cm2，達(dá)到量后停止噴灑，保持真空半小時(shí)以上； 5)中溫養(yǎng)護(hù)，將步驟4)的鋁合金至于真空環(huán)境或惰性氣體中，90?95°C的溫度下養(yǎng)護(hù)IOh以上，及得到成品。2.如權(quán)利要求1所述的提高鋁合金表面抗氧化性的方法，其特征在于:所述的表面處理劑為以下重量份的原料組成:硼氫化鈉5?10份、偏釩酸銨I?3份、二苯基咪唑啉0.5?I份、納米二氧化鈦5?10份、硬脂酸鎂0.5?I份、氟硅酸鈉I?2份、硅烷偶聯(lián)劑3?6份、硬脂酸I?2份、鉬酸錢0.05?0.1份、含氫娃油3?6份、無(wú)水乙醇30?35份。3.如權(quán)利要求1所述的提高鋁合金表面抗氧化性的方法，其特征在于:所述的表面處理劑為以下重量份的原料組成:硼氫化鈉8份、偏釩酸銨2份、二苯基咪唑啉0.8份、納米二氧化鈦8份、硬脂酸鎂0.8份、氟硅酸鈉1.5份、硅烷偶聯(lián)劑4份、硬脂酸1.5份、鉬酸銨0.08份、含氫娃油4份、無(wú)水乙醇33份。4.如權(quán)利要求2或3所述的提高鋁合金表面抗氧化性的方法，其特征在于:所述的表面處理劑的制作工藝為: 1)將硼氫化鈉、偏釩酸銨、二苯基咪唑啉、硬脂酸鎂、氟硅酸鈉硅烷偶聯(lián)劑、鉬酸銨按照比例混入球磨機(jī)中研磨均勾，加入無(wú)水乙醇，600-800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-7min，得分散液； 2)恒溫處理，將處理至于45?55°C的密閉環(huán)境中處理2?4h ； 3)按比例將硬脂酸、含氫娃油加入分散液中，600_800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?_7min即可。
【文檔編號(hào)】C23C22/02GK105908130SQ201610283572
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】李翔光, 王德細(xì), 俞開(kāi)升, 陳春喜, 于丹, 敖四海, 王昌明, 程國(guó)棟, 李偉, 梁益龍
【申請(qǐng)人】貴州航天風(fēng)華精密設(shè)備有限公司