[發明專利]一種高強度鋁合金錠配方以及制備工藝

在審

• 申請號: 201911359062.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN113025849A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 周敏玲;周建炎
• 申請（專利權）人: 廣東華勁金屬型材有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C32/00;B22F7/08;C22F1/04;C25D5/44;C25D3/12;C25D5/18;B22F3/10;B33Y10/00
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本發明涉及鋁合金技術領域，尤其是一種高強度鋁合金錠配方以及制備工藝；它包括：5重量％的鐵、1重量％的釩、0.5重量％的鍶、5重量％的銅、14體積％的陶瓷相、3重量％的鎂，剩余部分為鋁和雜質。改良了鋁合金配方，可提高金屬與陶瓷相的結合能力；通過包覆純鋁，而后淬火再電鍍的方式，使得高強度鋁合金表面可進行電鍍且可以電鍍得到較為均勻的鍍層；通過特殊的電鍍方式，使得鋁合金錠上鍍上一層鎳。

技術領域

本發明涉及鋁合金技術領域，尤其是一種高強度鋁合金錠配方以及制備工藝。

背景技術

提高鋁合金的強度有多種方法，例如在鋁合金內設置一定比例的陶瓷相。現有技術的不足在于：第一，陶瓷相是一種與陶瓷性能類似的物質，金屬與陶瓷之間的結合能力、浸潤能力稍差；第二，由于陶瓷相的存在，當采用電鍍對鋁合金表面進行處理時，從除油到活化再到電鍍都存在不一致(表面的陶瓷相與金屬的成分不同，故與酸堿、電鍍液等反應速率不同)的問題，表面容易出現斑紋；第三，由于鋁合金表面活化后容易氧化，故難以在它的表面電鍍鎳層。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種利于陶瓷相與金屬結合的高強度鋁合金，另外還提供包括電鍍在內的鋁合金錠制備、加工方法。

本發明的技術方案為：

一種高強度鋁合金錠配方，它包括：

5重量％的鐵、1重量％的釩、0.5重量％的鍶、5重量％的銅、14體積％的陶瓷相、3重量％的鎂，剩余部分為鋁和雜質。鎂可改善金屬與陶瓷之間的潤濕性能。

一種高強度鋁合金的制備工藝，它包括以下步驟：

步驟一，胚體的制備；

步驟二，將胚體切割打磨成所需樣式的鋁合金錠；

步驟三，包覆鋁層，淬火；

步驟四，使用沖擊鎳電鍍液酸洗；

步驟五，不過水直接帶電帶酸進入電鍍槽，電鍍液為沖擊鎳電鍍液，給予鋁合金錠電鍍電流三倍的電流沖擊100秒后使用電鍍電流繼續電鍍，直至電鍍層完整后取出鋁合金錠清洗即可。

具體的，所述步驟一中，胚體的制備方法為：

S1將5重量％的鐵、1重量％的釩、0.5重量％的鍶、5重量％的銅、14體積％的陶瓷相、3重量％的鎂，剩余部分為鋁的粉末原料均勻散布在粉末床上；

S2加熱到高于形成鋁合金胚體的液相線溫度；(因為原料繁多，且具有陶瓷相，當購買不同品牌原料時可能產生不一樣的液相線溫度，故需要實施者自行實驗得到該液相線溫度)

S3形成熔融后以1000攝氏度每秒進行冷卻，直至溫度低于500攝氏度；

S4重復S1-S3若干次，直至得到目標尺寸的鋁合金胚體。

具體的，所述步驟三中，將鋁合金錠浸入純鋁熔融中后取出，664攝氏度的環境下處理1分鐘。切割打磨后的鋁合金錠由于表面存在少量陶瓷相，如果直接電鍍或者表面處理，會產生斑點，假如該鋁合金錠是作為工藝品等用途則非常不美觀，故進行純鋁的包覆，從而使得表面具備普通鋁制品的電鍍性能而內部具備特種鋁合金的強度。另外通過淬火使得鋁層與鋁合金錠之間產生較為完整的連接，不至于出現斷層。

具體的，所述步驟四中，沖擊鎳電鍍液的組成如下：氯化鎳180克每升，鹽酸120克每升，此時通過鹽酸對油脂等進行清洗，另外鹽酸也對鋁層具有活化作用，此時需要注意的是，氯化鎳溶液并不作為電鍍液來使用，而且此時沒有通電也難以實現電鍍，氯化鎳的作用是因為下一步驟中，為了減少攜帶有酸洗液體的鋁合金錠進入電鍍槽時表面的電鍍液濃度發生大幅度變化，故在酸洗時就采用類似于電鍍液的液體。