[发明专利]一种铸造铝合金型内氧化处理用涂料及利用其制备表面氧化层的方法

说明书

本发明公开了一种铸造铝合金型内氧化处理用涂料及利用其制备表面氧化层的方法，所述涂料主要由以下重量份比例的组分所组成：60～80份骨料，7.4～32.4份Na₂Cr₂O₇·2H₂O，6～9份熔盐，1.6～3.6份粘结剂，0.1～0.2份悬浮剂。相较于现有的表面处理技术，型内氧化技术不需要专门的设备，不受铸件形状的限制，不仅可以提高铝合金铸件的耐腐蚀性能，而且充分利用金属液的余热及金属液凝固时的潜热，制造工序少，制造周期短，节约能源，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种铸造铝合金型内氧化处理用涂料及利用其制备表面氧化层的方法，属于铝合金铸造技术领域。

背景技术

铝是地壳中含量最多的金属元素，占地壳总重量的7.45％。铝及其合金是目前使用量最多的有色金属材料之一，与广泛使用的钢铁材料相比，铝的密度较小，只有铸铁的1/3，比强度高，导电、导热性优良，无低温脆性，易加工，塑性和成型性好。目前，铝及铝合金材料已广泛被应用于建筑、航空航天、机械、汽车、航海、医疗等生活中各个领域中。

铝在自然条件下，表面会生成一层致密的氧化物薄膜，保护基体不被腐蚀。铝合金与纯铝相同，在自然条件下表面也会生成一层厚度为0.01μm～0.05μm的Al₂O₃·nH₂O薄膜，它能够阻碍铝表面的活性分子和周围介质的接触，起到保护金属的作用，使铝及其合金材料在中性和无电解质的环境中具有较好的耐蚀性。因此，长期以来，绝大多数铝合金工件都是不经任何表面处理而直接使用的。

但是，由于铝合金表面的天然氧化膜厚度较薄，防护能力十分有限，且铝的电极电位较负，日常生活和工业生产中大量排放的碳的氧化物、氮的氧化物和硫的氧化物等气体，使大气的pH值偏离中性；冬天大雪之后，为了更快的恢复交通，公路上经常会撒一些融雪盐，增加了空气尘埃中的Cl^-离子。这些物质一旦与铝合金接触，就会使其表面的天然氧化膜遭到不同程度的破坏，从而失去对基体的保护作用，发生腐蚀。因此，生活中所见到的一些铝合金产品会做一定的表面处理，如铝合金型材、结构件等，以此来提高其使用寿命。

现有的铝合金防腐表面处理工艺如阳极氧化、微弧氧化、激光熔覆等在工业上具有较为广泛的应用，它们都可以改善零件的表面性能并延长其使用寿命，但存在周期长、成本高等问题，并且大多是针对塑性成型的铝合金型材，有关铸造铝合金表面处理的研究和方法都较少。

发明专利ZL2015104712048和ZL2015104711806，和申请号为2015104722285、2015104709717、2015104710377和2015104720275的公开专利分别介绍了一种铝合金铸渗用涂料及利用其制备铸渗涂层的方法。这些涂料及方法的不足在于，涂料中的氧化剂CrO₃分解温度过低，浇注过程中反应过于剧烈，导致所形成的涂层质量难以控制，另一方面，CrO₃的氧化性强，对树脂的粘结性能有一定的损害，易引起砂型或型芯表面掉砂。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种铸造铝合金型内氧化处理用涂料及利用其制备表面氧化层的方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种铸造铝合金型内氧化处理用涂料，其主要由以下重量份比例的组分所组成：

60～80份骨料，7.4～32.4份Na₂Cr₂O₇·2H₂O，6～9份熔盐，1.6～3.6份粘结剂，0.1～0.2份悬浮剂。

优选，所述的铸造铝合金型内氧化处理用涂料主要由以下重量份比例的组分所组成：