[发明专利]在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法，属于铝镁合金性能优化技术领域。

背景技术

随着机械零件轻量化的趋势使得高强韧铝合金有了更为广泛的应用。为了满足不断增大的需求，科研工作者对高强韧铸造铝合金进行了大量的科学研究，也取得了很多的成果。但怎么进一步提高已有的铸造铝合金的性能和开发研制新型的合金系列以满足各种需要，仍然是一个重要的课题。铝的电位一定程度上取决于陶瓷膜层的绝缘性能，改善其表面氧化陶瓷膜层的致密性能、增加膜层的厚度都有助于抗腐蚀性能的提高。一般来讲铝合金的腐蚀速度要比纯铝的快得多。

微弧氧化技术在众多表面处理技术中突出出来，从引进研究到现在，虽然有许多成果和结论，但还处于研究阶段，未大规模投入工业生产。

铝合金微弧氧化技术国内外大多集中在YL12上，铸造铝合金主要集中在Al–Si系合金上，如北师大低能物理研究所的薛文斌等，对Al-Mg系合金的研究较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法，旨在提高铝镁合金的性能，以满足工业的需求。

本发明的技术方案：

在电解液中添加稀土La提高铝镁合金性能的制备方法，采用微弧氧化设备在铝镁合金表面制备氧化陶瓷膜层，在制备氧化陶瓷膜层所用的电解液中添加稀土元素La，所述稀土元素La以质量分数计为0.3%～0.5%。

作为优选，所述的稀土元素La以质量分数计为0.4%。

作为优选，所述的微弧氧化设备为双脉冲交流微弧氧化设备。

作为优选，所述的电解液为硅酸盐电解液。

本发明的有益效果：

在硅酸盐体系中加入稀土元素La添加剂对铝镁合金进行微弧氧化，微弧氧化后陶瓷膜层的表面微裂纹和孔隙率明显降低，尤其是在电解液中稀土La添加剂的含量在0.4g/L左右时，微弧氧化后试样表面能够获得综合性能良好陶瓷膜层。

附图说明：

图1为稀土元素La添加剂对微弧氧化膜层的影响曲线；

图2为稀土元素La添加剂对微弧氧化膜层硬度的影响曲线。

具体实施方式：

实施例：

本发明中微弧氧化设备为双脉冲交流微弧氧化设备，电解液为硅酸盐电解液。

首先配制不同稀土La含量的电解液，以质量分数计分别含稀土La为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%，其编号分别为1、2、3、4、5、6，然后将该电解液采用微弧氧化设备在铝镁合金表面制备氧化陶瓷膜层即可。

用TT230覆层测厚仪测量陶瓷层平均厚度，由图1可明显看出，在硅酸盐体系下加入稀土元素La添加剂，当微弧氧化电解液中稀土La含量小于0.4g/L时，生成陶瓷膜层的平均厚度随La含量的增加而增加。在La含量大于0.4g/L时，随La含量的增加所生成的陶瓷膜层厚度反而有所下降。当稀土元素La的浓度在0.4g/L左右时，所对应的膜层厚度值最大，较未加入稀土元素时膜层厚度增长了15μm。

采用HV1000显微硬度计测量试样的显微硬度，具体数据见下表：

图2所示为将所测得的平均膜层显微硬度模拟作图，由图2可以看出，微弧氧化陶瓷膜层的硬度变化趋势与膜层厚度的变化趋势相类似，即随着稀土元素La浓度的增加先增后减。当稀土元素La浓度在0.4g/L左右时，膜层硬度值达到最大（625HV），比之未加入稀土元素时的硬度提高了一半。