[發明專利]一種鎂鋁合金板的涂層熱壓增強方法

無效

• 申請號: 201110350738.7
• 申請日: 2011-11-05
• 公開（公告）號: CN102400135A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 衛英慧;李永剛;侯利鋒;杜華云
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C23C24/08
• 分類號: C23C24/08;C22C23/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種鎂鋁合金板的涂層熱壓增強方法，屬有色金屬增強力學性能及工藝制備的技術領域。

背景技術

鎂鋁合金是一種有色金屬合金，具有密度小，比強度和比剛度高，電磁屏蔽性好，易于加工等優點，在汽車工業、電子產品、航空航天領域得到廣泛應用；但鎂鋁合金的化學活性高，耐腐蝕性差，在空氣中易氧化生成疏松的多孔氧化膜，且質地較軟、硬度、強度較低，表面耐腐蝕性差，這些弊端限制了鎂鋁合金的應用，為了使鎂鋁合金獲得更加廣泛的應用，必須對鎂鋁合金的表面進行增強處理。

目前，鎂鋁合金的表面處理方法有多種形式，例如電化學處理法、化學氧化處理法、有機涂層法、金屬鍍層法、這些表面改性方法雖然對鎂鋁合金有一定的作用，但也存在技術上的不足，有的工藝復雜，設備投資大，成本高，有的涂層與基體結合性差，易脫落，有的涂層物質性能不足，達不到增強、增硬、耐腐蝕的目的，限制了大規模的工業化應用。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術的不足，以鎂鋁合金板為基體，采用金屬間化合物和稀土中間合金為增強劑，經合金鑄造、球磨成粉，熱壓燒結在基體上，形成合金膜層，以大幅度提高鎂鋁合金板的硬度、強度和耐腐蝕性能。

技術方案

本發明使用的化學物質材料為：鎂鋁合金板、鎂粉、鋁粉、鉺粉、石墨紙、丙酮、氬氣，其組合準備用量如下：以毫米、克、厘米³為計量單位

鎂鋁合金板：AZ61????100×100×10mm

鎂粉：Mg????????????220.23g±0.01g

鋁粉：Al????????????174.89g±0.01g

鉺粉：Er????????????4.88g±0.01g

石墨紙：C???????????1000×500×1mm

丙酮：C₃H₆O?????????200ml±5ml

氬氣：Ar????????????10000cm³±50cm³

鎂鋁合金板的涂層熱壓增強方法

(1)精選化學物質材料

對使用的化學物質材料要進行精選，并進行質量純度控制：

鎂鋁合金板：固態固體??????????99.9％

鎂粉：固態固體????????????????99.9％

鋁粉：固態固體????????????????99.9％

鉺粉：固態固體????????????????99.9％

石墨紙：固態固體??????????99.5％

氬氣：氣態氣體????????????99.5％

(2)涂層的合金化鑄造

①制備開合式模具

用不銹鋼材料制備開合式模具，型腔為矩形，尺寸為200×150×10mm，并在澆注口加濾網；

②合金化鑄造

稱取鎂粉220.23g±0.01g、鋁粉174.89g±0.01g，置于熔煉坩堝中；

開啟熔煉爐，加熱升溫至780℃±5℃，使其熔化，在此溫度恒溫保溫15min±1min，成鎂鋁溶液；

開啟氬氣瓶，對準熔煉坩堝輸入氬氣，氬氣輸入速度100cm³/min；

稱取鉺粉4.88g±0.01g，快速加入鎂鋁熔液的液面下，并攪拌使其熔化，成：鎂鋁鉺混合溶液，恒溫保溫20min±1min，待溫度降至720℃±5℃時，開始澆鑄；

③澆鑄成錠

將盛有鎂鋁鉺混合熔液的坩堝對準開合式模具進行澆鑄，澆滿為止；

④冷卻

將澆鑄后的開合式模具置于自然空氣環境中進行冷卻，至25℃；

⑤開模取錠

打開開合式模具，取出鑄錠；

(3)球磨成粉

將鑄錠打碎成10mm×10mm的塊狀，然后置于球磨機中進行球磨，球磨滾丸材料為GCr15鋼；球磨滾丸與塊狀材料之比為10∶1，球磨轉速為300r/min，球磨時間60min；

過篩，塊狀材料球磨后用200目篩網過篩，球磨、過篩反復進行，球磨后成：鎂鋁鉺混合細粉，細粉顆粒直徑≤0.075mm；

(4)燒結熱壓鎂鋁鉺合金膜層