[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐蝕鋁合金板材及其加工工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211599278.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116005156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余加明;符金柱;黃添星
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇世豪合金科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C28/00
• 分類(lèi)號(hào): C23C28/00;C23C14/34;C23C14/16;C23C14/08;C23C8/36;C23C16/26;C23C16/52;C22C21/10
• 代理公司: 揚(yáng)州邗誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32469
• 代理人: 吳淑芳

本發(fā)明涉及鋁合金板材技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種耐蝕鋁合金板材及其加工工藝。方案以鋁合金基板作為基材，并在其表面進(jìn)行濺射沉積膜層，以提高鋁合金板材的耐腐蝕、耐磨性能，其中鋁合金基板各組分含量為：以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，Zn：5.85～6.42％、Mg：2.2～2.3％、Cu：2.13～2.18％、Fe：0.05～0.055％、Si：0.02～0.041％、Mn：0.01～0.019％、Zr：0.094～0.12％、Cr：0.003～0.01％，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，以該配方加工形成的鋁合金基板，其具有較優(yōu)異的力學(xué)性能，可適用于方案實(shí)施。本申請(qǐng)通過(guò)限定靶材的濺射順序沉積并形成復(fù)合底膜，離子滲氮后進(jìn)行DLC膜沉積，制備得到的鋁合金板材具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，表面硬度高，耐磨性能優(yōu)異，具有較高的實(shí)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金板材技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種耐蝕鋁合金板材及其加工工藝。

背景技術(shù)

鋁合金一般會(huì)在純鋁中加入一種或多種合金元素(如Cu、Zn、Mg)和一些微量元素，使其成分和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而使其具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度和耐腐蝕性能，加工成型性能優(yōu)異，因此，相比于現(xiàn)有公開(kāi)的其他合金材料，鋁合金已經(jīng)逐漸成為工業(yè)化產(chǎn)品的首選加工材料，在航空航天、海運(yùn)、汽車(chē)、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

由于鋁合金自身機(jī)械強(qiáng)度較低，耐磨性差，因此現(xiàn)有研發(fā)人員會(huì)對(duì)其進(jìn)行表面修飾，利用陽(yáng)極氧化、熱噴涂、激光熔覆、電鍍等工藝提高鋁合金產(chǎn)品的表面耐磨性能和耐腐蝕性能，而類(lèi)金剛石薄膜(DLC膜)的沉積也是現(xiàn)有較為常用的修飾方法，但現(xiàn)有工藝所得到的產(chǎn)品依舊無(wú)法滿(mǎn)足我們的實(shí)際需求。

因此，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種耐蝕鋁合金板材及其加工工藝，以解決該技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐蝕鋁合金板材及其加工工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種耐蝕鋁合金板材的加工工藝，包括以下步驟：

(1)取鋁合金基板，表面砂紙打磨，依次采用無(wú)水乙醇、去離子水超聲清洗10～20min，吹干后表面通過(guò)氬氣離子清洗5～10min，再以二氧化鈰靶、鋁靶、鈦靶、鉻靶共濺射，沉積底膜；

(2)在底膜表面進(jìn)行離子滲氮處理；

(3)取步驟(2)處理后的鋁合金基板，表面沉積DLC膜，去離子水超聲清洗，真空干燥，得到成品。

較優(yōu)化的方案，步驟(1)中，共濺射具體步驟為：

S1：腔體內(nèi)通入氬氣，維持腔體壓強(qiáng)為0.5～1.0Pa，先開(kāi)啟鉻靶和鋁靶，鉻靶功率為1500～2000W，鋁鈀功率為300～500W，濺射10～20min；

S2：關(guān)閉鉻靶，開(kāi)啟二氧化鈰鈀，二氧化鈰鈀功率為100～200W，鋁鈀功率調(diào)整為150～200W，繼續(xù)濺射5～10min；

S3：重復(fù)S1～S2步驟2～3次，關(guān)閉二氧化鈰鈀；

S4：開(kāi)啟鈦靶、鉻靶，鉻靶功率為1500～2000W，鈦靶功率為1000～1200W，鋁鈀功率調(diào)整至為300～500W，以鈦靶、鋁鈀、鉻靶共濺射40～50min，關(guān)閉靶材，形成底膜。

較優(yōu)化的方案，步驟(3)中，DLC膜沉積工藝參數(shù)為：乙炔流量為50～60mL/min，氬氣流量為20～30mL/min，控制腔體內(nèi)壓強(qiáng)為2.0Pa，基體溫度為100～120℃，離子源功率4～5kW，沉積時(shí)間為2～3h。

較優(yōu)化的方案，步驟(2)中，離子滲氮溫度為460～480℃，滲氮時(shí)間為4～6h，滲氮壓力為0.6～0.8Pa。

較優(yōu)化的方案，步驟(2)中，離子滲氮時(shí)在鋁合金基板周?chē)鷶[放海綿鈦、硼鐵混合料，實(shí)現(xiàn)鈦硼氮復(fù)合滲。