[發明專利]一種耐腐蝕復合金屬材料及其制作方法

在審

• 申請號: 201710102801.2
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106868354A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 陳劍飛
• 申請（專利權）人: 玉林博飛商貿有限公司
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C32/00;B22F1/00;C22C1/04;C22C1/10;B22F3/10
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 但玉梅

【技術領域】

本發明涉及建筑材料生產技術領域，尤其是一種耐腐蝕復合金屬材料及其制作方法。

【技術背景】

金屬基復合材料發展的最初是為了滿足航空領域對特殊材料的需求，至今已有五十年的歷史，金屬基復合材料發展至今，研究者在選擇增強相和制備工藝上進行了大量的探索和實驗，現代科學技術通常情況下用到的增強相有以下幾種類型：單絲、長纖維晶須、短纖維和顆粒，制作工藝的主要方法包括：擴散結合、粉末冶金、霧化和液態金屬，研制綜合性能良好要求的材料，這種材料的綜合性能集高強度、高韌性、高耐磨性、低密度和良好的抗疲勞性等于一體。金屬基復合材料按照基體不同分為鋁基、鋅基、鈦基和銅基等復合材料，目前可達到批量應用的產品多為鋁基復合材料，這種復合材料具有高的比強度和比剛度，有密度小、可塑性好的特點，是金屬復合材料中最重要且常用的材料之一。

隨著環境日益變差，空氣、雨水中的污染物質越來越多，對材料的腐蝕也變得越來越強，普通的金屬基復合材料已不能滿足現代工業和人民的要求，因此，現急需一種耐腐蝕性較好的優質復合金屬材料，以滿足消費人群的需求。

【發明內容】

鑒于以上提出的問題，本發明提供了一種耐腐蝕復合金屬材料及其制作方法，這種耐腐蝕復合金屬材料具備良好耐腐蝕性和耐磨性，集高強度、高韌性、抗疲勞性等于一體，制作方法安全。

本發明的技術方案如下：

一種耐腐蝕復合金屬材料，所述耐腐蝕復合金屬材料包含的原料及其質量百分數為鎂2-3％、鈦0.08-0.10％、碳化硅0.2-0.4％、鉬0.5-0.6％、鈰0.5-0.7％、錳0.05-0.07％、其余為鋁；其中，在制作耐腐蝕復合金屬材料的過程中使用了組合物b，所述組合物b是由表面氧化劑、成膜促進劑、表面活性劑以及緩沖溶液混合制成；其中，

所述表面氧化劑為高氯酸鹽、硫酸鎳、高錳酸按照1:1:1-2的質量比混合制成；所述成膜促進劑為亞硝酸鈉、銅鹽按照1:0.2-0.3的質量比混合制成；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、三乙醇胺、鄰苯二甲酸銨按照1:0.1-0.2:0.2-0.4的質量比混合制成；所述緩沖溶液為醋酸-醋酸鈉緩沖體系。

進一步地，所述耐腐蝕復合金屬材料中包含鎂的質量百分數為2.4-2.6％。

進一步地，所述耐腐蝕復合金屬材料中包含鎂的質量百分數為2.5％。

進一步地，所述耐腐蝕復合金屬材料中包含鈰的質量百分數為0.65％。

本發明還提供所述耐腐蝕復合金屬材料的制作方法，包括以下步驟：

(1)將所述耐腐蝕復合金屬材料的各組原料分別熔融，然后將各組份升溫至2610℃后混合均勻，將所得混合物澆筑成型，自然冷卻后得到生坯；

(2)將所得生坯送入真空燒結爐中進行燒結，燒結室真空為5.0×10^-2-1.0×10^-3Pa，燒結溫度以5-7℃/min的速率進行升溫，達到550-650℃時保溫4-5h，然后隨爐冷卻至室溫，得到物質a；

(3)將所述物質a打磨至表面粗糙度在10μm以下，除去表面油脂，用水清洗干凈；

(4)制作組合物b：將所述表面氧化劑、成膜促進劑、表面活性劑以及緩沖溶液按照0.5-0.6:0.2-0.3:1:5-6混合均勻，制成所述組合物b；

(5)將所述物質a放置于所述組合物b中浸泡處理10-15min，取出后用水清洗干凈，于室溫下風干，即得所述耐腐蝕復合金屬材料。

進一步地，在步驟(4)中，所述表面氧化劑為高氯酸鹽、硫酸鎳、高錳酸按照1:1:1.2的質量比混合制成；所述成膜促進劑為亞硝酸鈉、銅鹽按照1:0.24的質量比混合制成；所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、三乙醇胺、鄰苯二甲酸銨按照1:0.3:0.26的質量比混合制成。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

本發明耐腐蝕復合金屬材料所用原料為鎂、鈦、碳化硅、鉬、鈰、錳和鋁，其中，加入碳化硅可使復合材料有更好的熱穩定性，可在溫度變化劇烈的環境中使用，具有較高的強度、硬度和優良的耐磨性和耐腐蝕性；本發明所采用的合金材料耐蝕性優異，于制作過程中加入一定量的鎂和錳，部分元素溶解到固溶體中而有效強化基體，或與鋁形成化合物相提高合金的機械強度和表面耐磨性能；加入鈦等元素，可在基體上形成彌散狀TiAl等化合物，形成強化效果。