[发明专利]一种铝合金表面改性工艺及其制备的铝合金表面耐磨结构

权利要求书

1.一种铝合金表面改性工艺，其特征在于：

包括以下步骤：

第一步、打磨，用砂纸打磨铝合金表面；

第二步、除油，用丙酮清洗铝合金表面，并吹干；

第三步、开槽，在铝合金表面均匀开设宽0.5-2mm，深1-3mm的沟槽；

第四步、混合，将体积百分比为50％～75％的MoSi₂粉末和25％～50％的MoS₂粉末球磨混合，得到混合粉末；

第五步、填料，先在沟槽中填充占沟槽容积20％-50％的MoSi₂粉末，然后在沟槽中填充占沟槽容积50％～75％的混合粉末并压实；

第六步、封槽，用短针的搅拌头进行搅拌摩擦加工封槽；

第七步、搅拌摩擦加工，用长针搅拌头进行至少一道次的搅拌摩擦加工，并且相邻道次搅拌头的旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的铝合金表面改性工艺，其特征在于：所述第四步中采用行星式球磨机，球料的质量比为5:1，转速为300rpm/min，球磨时间为3小时。

3.根据权利要求1所述的铝合金表面改性工艺，其特征在于：所述第四步和第五步中MoSi₂粉末的平均粒径为2-23μm，MoS₂粉末的平均粒径小于等于1.5μm。

4.根据权利要求1或2或3所述的铝合金表面改性工艺，其特征在于：所述第七步中搅拌摩擦加工的转速为1000-1540rpm，移动速度25-90mm/min。

5.根据权利要求4所述的铝合金表面改性工艺，其特征在于：所述第七步中搅拌摩擦加工的道次为1-4次。

6.根据权利要求5所述的铝合金表面改性工艺，其特征在于：相邻沟槽之间的间距d＝D/2，其中D为第七步中所用长针搅拌头的轴肩直径。

7.一种根据权利要求1或2或3或4或5或6任一所述铝合金表面改性工艺制备的铝合金表面耐磨结构，包括铝合金基体(1)，其特征在于：在所述铝合金基体(1)外覆盖有一层复合材料层(4)，该复合材料层(4)包括均匀分布的铝合金、MoSi₂和MoS₂三个组分，在所述复合材料层(4)与铝合金基体(1)之间间隔有过渡层，所述过渡层由均匀间隔布置的铝合金过渡条(2)和复合材料过渡条(3)构成，其中铝合金过渡条(2)呈端面外窄内宽的不规则梯形条状，该铝合金过渡条(2)靠近铝合金基体(1)的一侧与铝合金基体(1)一体相连，所述复合材料过渡条(3)呈端面外宽内窄的不规则梯形条状，该复合材料过渡条(3)包括铝合金、MoSi₂和MoS₂三个组分，并且其中MoSi₂的分布从靠近铝合金基体(1)到远离铝合金基体(1)逐渐减少，铝合金和MoS₂的分布从靠近铝合金基体(1)到远离铝合金基体(1)逐渐增多。