[發明專利]一種具備涂層的鋁鉛硅合金板材的制備方法

在審

• 申請號: 201810185135.8
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108396164A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 戴愛娟
• 申請（專利權）人: 戴愛娟
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/02;C22C21/00;B22D17/00;C23C18/12
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本發明公開了一種具備涂層的鋁鉛硅合金板材的制備方法，本發明通過向合金熔體中添加微量的Zn和C，在合金熔體冷卻發生液?液相變前，Zn和C以ZnC粒子形式自熔體中沉淀析出，從而大幅度形核率；本發明對鋁鉛硅合金板材表面進行PVA／SiO₂復合溶膠表面改性處理，使得鎢鎳材料的表面均勻致密、膜基結合強度高、力學性能優良。

所屬技術領域

本發明涉及鋁合金制造領域，具體涉及一種具備涂層的鋁鉛硅合金板材的制備方法。

背景技術

合金材料由于在材料中存在多種金屬元素，因此可以具有不同金屬元素的特性，具備了不同金屬元素的特性后，擴大了合金材料的性能和使用范圍。銅鋁合金合金的使用范圍很廣，可以用于輕工、重工、電子行業等。Al-Pb合金是一種重要的軸瓦材料，在Al中加入適量的Pb可提高材料的減摩性。

二氧化硅凝膠具有絕熱性能好、納米結構可控、耐腐蝕性能好、生物相容性優異等特點，但SiO₂凝膠若直接涂覆于合金表面則存在粘結強度低的問題，因此需要引入成膜劑進行改性。聚乙烯醇是一種無毒、透明的多羥基高聚物，在作為一種有機偶聯劑時與SiO₂溶膠具有良好的結合效果。一方面，可使SiO₂溶膠粘度升高且與基材的結合性能良好，從而有效提高涂層的結合強度；另一方面，PVA溶劑還可以有效填充SiO₂溶膠在形成凝膠過程中形成的孔洞間隙，提高涂層的致密度、耐磨性、硬度等性能。

發明內容

本發明提供一種具備涂層的鋁鉛硅合金板材的制備方法，本發明通過向合金熔體中添加微量的Zn和C，在合金熔體冷卻發生液-液相變前，Zn和C以ZnC粒子形式自熔體中沉淀析出，從而大幅度形核率；本發明對鋁鉛硅合金板材表面進行PVA／SiO₂復合溶膠表面改性處理，使得鎢鎳材料的表面均勻致密、膜基結合強度高、力學性能優良。

為了實現上述目的，本發明提供了一種具備涂層的鋁鉛硅合金板材的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備鋁鉛合金基材

采用鑄造技術，向Al-Pb合金熔體中添加微量的Zn和C，在合金熔體冷卻過程中，于液-液相變前，Zn和C以ZnC粒子形式自合金熔體中沉淀析出，析出的ZnC粒子在合金熔體發生液-液相變時作為富Pb相或富Bi相液滴的形核基底，提高富Pb或富Bi相液滴的形核率，促進具有彌散型復合凝固組織的Al-Pb或Al-Bi合金的獲得；

所述Zn和C在熔煉Al-Pb 合金時加入，合金熔體的熔煉溫度和澆注溫度高于合金組元互溶溫度150K以上，低于1220K；

所述Zn和C加入合金熔體后全部溶解于合金熔體中，合金熔體中添加的Zn和C的摩爾比例為(1-1.1)：1；

（2）將材料按比例配料，其中配料比例為硅的質量百分比為21％-35％，余量為上述鋁鉛合金基材；

將上述配料過熱到液相線溫度以上90-120℃精煉；

將精煉后的合金熔液倒入預熱后的定量爐并蓋好爐蓋；

將定量爐蓋頂部的閥門打開，同時打開氬氣瓶的閥門，直至爐內的空氣完全排盡為止，最后關閉爐蓋頂部的閥門和氬氣瓶的閥門；

將爐內合金熔液過熱到液相線溫度以上250-300℃；

將爐內合金熔液在液相線溫度以上250-300℃情況下保溫0.5-1小時；

用定量泵通過升液管將過熱的高溫合金熔液輸送至控制形核器，控制形核器將高溫合金熔液快速冷卻至半固態溫度區并完成半固態漿料制備；

將得到的半固態漿料直接流變壓鑄，并做致密化加工，得到基材；

（3）基材預處理