[发明专利]一种耐磨型铝合金

说明书

本发明提供一种耐磨型铝合金，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60％‑70％∶20％‑25％∶15％‑20％。本发明揭示了一种耐磨型铝合金，该铝合金制备工艺简便，易于实施，且成本适中，可获得良好的综合性能，质地轻盈且强度及耐磨性能突出，适合制成发动机等重要零部件。

技术领域

本发明涉及一种铝合金，尤其涉及一种耐磨性能突出的新型铝合金，属于金属材料技术领域。

背景技术

目前汽车、摩托车等机械产品的轻量化是一个很重要的发展趋势。把机械产品全部或是某一部分的材料由密度大的钢铁换成密度小的铝合金，可以大大减轻其质量。譬如，汽车发动机的质量在车身质量中占很大比重，将发动机由原来的铸铁材料换成铝合金材料后，可有效降低车辆自重，降低能源消耗。但是，由于铝合金材料的耐磨性较差，而发动机汽缸内壁与活塞接触的部分的磨损较为严重，因此，必须对铝合金发动机进行处理。

在传统工艺中，是在铝合金发动机的气缸内部增加一铸铁缸套，活塞运动时与铸铁缸套接触，可避免铝合金发动机气缸的磨损。但这种方法工艺复杂，同时又增加了铝合金发动机气缸的质量。在现行工艺中，通常是采用表面处理技术在铝合金工件的表面附着耐磨层，耐磨层可以是金属或陶瓷材料，耐磨层可有效提高铝合金工件的耐磨性，因此，受到国内外的广泛重视。但是，现行的铝合金表面涂层的综合性能还不够完善，特别是表面质量、强度及耐磨性等方面的性能还不能兼顾，有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种耐磨型铝合金，该铝合金制备过程实施简便，综合性能优良，可兼顾强度及耐磨性等方面的性能。

本发明是一种耐磨型铝合金，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60％-70％，20％-25％，15％-20％。

在本发明一较佳实施例中，所述的电解液中各成分的质量百分比为：磷酸二氢钠63％-65％，铝酸钠20％-22％，硅酸钠15％-17％。

在本发明一较佳实施例中，所述的阴极可选用不锈钢棒或镍棒。

在本发明一较佳实施例中，所述的脉冲电源采用电压电流双闭环控制，输出电压为50-500V，频率为20-2000Hz，最大平均电流为200-220A。

在本发明一较佳实施例中，所述的等离子电解沉积工艺的处理时间约为30-40分钟，电解液温度控制在30℃-35℃。

在本发明一较佳实施例中，所述的陶瓷膜的成型厚度约为3-5um。

本发明揭示了一种耐磨型铝合金，该铝合金制备工艺简便，易于实施，且成本适中，可获得良好的综合性能，质地轻盈且强度及耐磨性能突出，适合制成发动机等重要零部件。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1

一种耐磨型铝合金，该铝合金表面通过等离子电解沉积工艺形成一陶瓷膜，所述的等离子电解沉积工艺是将铝合金坯料浸没在特制的电解液中，并作为阳极，不溶性金属材料作为阴极，通脉冲电源后进行的沉积处理，所述的电解液为磷酸二氢钠、铝酸钠和硅酸钠的混合溶液，其质量百分比为：60％-70％:20％-25％:15％-20％。