[發(fā)明專利]一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810949312.5
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109175378B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊燕軍;熊朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 楊燕軍;熊朝陽
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F7/06;B22F1/00;C25D11/06;C04B35/81;C04B35/584;B28D5/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

1）韌性陶瓷骨架的制造

①按重量份數(shù)準(zhǔn)備碳化硅晶須8份-10份、顆粒尺寸3μm-5μm的氮化硅微粉50份-60份、氟化鉀粉末1份-1.5份、硅化鉬3-5份、正硅酸乙酯6份-8份、無水乙醇3份-5份、純凈水3份-5份、熱塑性酚醛樹脂1.5份-2.5份；

②將步驟①獲得的所有物料混合后放入輪廓尺寸與特種金屬劃片刀外形尺寸相適應(yīng)、具有30mm-50mm間距網(wǎng)格的模具中，然后將該模具置于800℃-850℃、真空度1×10^-3Pa-1×10^-5Pa的環(huán)境下，保溫5h-8h，獲得網(wǎng)格狀預(yù)制毛坯；

③將步驟②獲得的網(wǎng)格狀預(yù)制毛坯置于2-3倍大氣壓的保護(hù)氣氛中，以1000℃以上保持200℃/h-250℃/h的升溫速率升溫至1600℃-1700℃，保溫時(shí)間4h-7h；

④燒結(jié)完成后，爐溫T不低于1000℃時(shí)隨爐冷卻；爐溫T處于800℃≤T＜1000℃半開爐門冷卻；爐溫T＜800℃出爐空冷，冷卻至室溫后，即獲得所需韌性陶瓷骨架；

2）鋁合金復(fù)合材料的制造

①按重量份準(zhǔn)備足量7A75鋁合金微粉、碳粉10份-12份、聚乙烯醇20份-25份；

②將階段1）獲得的韌性陶瓷骨架放置于旋轉(zhuǎn)托盤上，采用超音速火焰噴涂設(shè)備，以7A75鋁合金微粉為原料，在真空度1×10^-1Pa-1×10^-3Pa的環(huán)境下對韌性陶瓷骨架進(jìn)行均勻化噴涂，噴涂厚度0.1mm-0.15mm，獲得預(yù)制心部骨架；

③將步驟②獲得的預(yù)制心部骨架置于與特種金屬劃片刀外形尺寸相匹配的模具中，使預(yù)制心部骨架與模具空間形狀同軸，并在模具剩余空間內(nèi)填充滿步驟①準(zhǔn)備的7A75鋁合金微粉、碳粉和聚乙烯醇的均勻混合物，獲得待二次燒結(jié)模具；

④將步驟③獲得的待二次燒結(jié)模具置于700℃-705℃、真空度1×10^-2Pa-1×10^-3Pa的環(huán)境下，保溫2h-3h，獲得二次預(yù)制毛坯；

⑤將步驟④獲得的二次預(yù)制毛坯在爐溫T不低于500℃時(shí)隨爐冷卻；爐溫T處于200℃≤T＜500℃半開爐門冷卻；爐溫T＜200℃出爐空冷，冷卻至室溫后，即獲得所需內(nèi)部固化有韌性陶瓷骨架的鋁合金復(fù)合材料；

3）特種金屬劃片刀制造

①準(zhǔn)備以鎳板作為陰極材料，具備400V-500V輸出電壓、25A-30A輸出電流的微弧氧化處理槽；槽液為硅酸鈉、磷酸鈉、硼酸鈉以質(zhì)量比7:2:1混合后溶入純凈水中的溶質(zhì)總質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%-10%的溶液；

②將階段2）中獲得的內(nèi)部固化有韌性陶瓷骨架的鋁合金復(fù)合材料作為陽極材料浸入步驟①準(zhǔn)備的微弧氧化處理槽的槽液中，并以35℃-45℃的處理溫度、70min-75min的處理時(shí)間進(jìn)行微弧氧化處理，處理結(jié)束后取出即獲得所需特種金屬劃片刀。

2.采用權(quán)利要求1所述方法制造的特種金屬劃片刀，其特征在于：該特種金屬劃片刀包括韌性陶瓷骨架、鋁合金復(fù)合材料、致密微弧氧化膜層三個(gè)部分；其中韌性陶瓷骨架具體為由氮化硅陶瓷體復(fù)合碳化硅晶須的韌化疏孔陶瓷骨架；鋁合金復(fù)合材料具體為7A75鋁合金粉末混合碳粉、聚乙烯醇后二次燒結(jié)而成；所述鋁合金復(fù)合材料包裹著韌性陶瓷骨架，致密微弧氧化層固定生長在鋁合金復(fù)合材料表面。