CN101974711B - 一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法 - Google Patents

一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及金属制造业，特别涉及一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法，首先将含有10％体积固相的铝镁合金浆料注入预热的模具内进行成形，在成形时模具采用高频加热淬火温度452-510℃，形成初期的硬化层；然后将形成初期的硬化层经过500-530℃下保温4-4.5小时的细晶化处理后，得到最终的硬化层；最后将硬化层采用抑弧氧化电解水处理形成得到一种铝镁合金材料，该铝镁合金材料，具有耐磨耐蚀的性能，生产成本低，制备操作方便、简单，可广泛适用制造高性能汽车零部件等。

Description

一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法
技术领域
本发明涉及金属制造业，特别涉及一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法。
背景技术
国家计委、科技部共同发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》确定了汽车领域优先发展的重点产业主要集中在汽车零部件制造业。汽车工业的“小型化、轻量化和高速化”发展方向，为铝镁合金材料提供了极大的发展机遇。自20世纪70年代后期，汽车排放法规日益严格，为改善燃油效率，降低排放，不断地提高发动机排气温度。为提高燃油经济性，也需减轻车重。
国内的零部件企业，“低端混战”愈演愈烈，呈现“高端失守”的局面。从市场利润来看，高端汽车零部件虽然目前只占整个车用配件市场的30％，但利润却大大超过了中低端产品的利润总额。尽管我国汽车零部件业在高端市场已经有所突破，但国外汽车零部件厂商以其强大的经济技术实力、成熟的产品和生产管理经验，加上与跨国汽车集团结成的战略联盟，占领了我国主要高端零部件市场，控制了高技术、高效益的产品领域。
专利号为200810231204.0的“一种耐磨高强铝镁合金材料及其制造工艺”发明了一种耐磨高强铝镁合金材料及其制造工艺。耐磨高强铝镁合金材料构成为7.6～8.3％硅、2.5～3.5％铜、1.2～1.4％铁、0.3～0.5％镁、0.1～0.05％稀土余量为铝。由于材料的内部化学成分及制造工艺的变化、改进，使其内部组织致密，韧性好，其铸造成型性，加工性优良，耐磨性好，成本低。但这种材料还不能解决耐蚀的问题，而且耐磨性能不高。
目前一般采用低温硬质氧化提高耐磨性能。由于铝镁合金基体的硬度及耐蚀性较差，仅仅在铝镁合金基体上形成低温硬质氧化模，硬质氧化模厚度有限，很难满足现代汽车的高质量要求。
发明内容
本发明提供了一种耐磨，耐蚀的铝镁合金材料及其制备方法。
为解决以上技术问题和经济问题，本发明采取的技术方案：一种铝镁合金材料及其制备方法，首先将含有10％体积固相的铝镁合金浆料注入预热的模具内进行成形，在成形时模具采用高频加热淬火温度452-510℃，形成初期的硬化层；然后将形成初期的硬化层经过500-530℃下保温4-4.5小时的细晶化处理后，得到最终的硬化层；最后将硬化层采用抑弧氧化电解水处理形成得到一种铝镁合金材料。
所述抑弧氧化电解水的溶液成份：模数为3.1-3.4的硅酸钠8.2～11.6g/L，工业丝级氢氧化钾5～10g/L，氟化氢氨0.5～1.3g/L，钨酸钠1～3g/L，有机胺抑弧剂2.5～3.6g/L，阴极材料为不锈钢板；先将电压缓慢升至300V，并保持30～40s，然后将阳极氧化电压上升至410-430V，电解2～30min，溶液温度为20～35℃。
该耐磨耐蚀铝镁合金材料及其制备方法，具有耐磨耐蚀的性能，生产成本低，制备操作方便、简单，可广泛适用制造高性能汽车零部件等。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法：首先将计量的铝镁合金(Al-0.9Mg-0.2Si-0.5Y)加入坩埚中，加热至651～659℃即形成10％左右体积固相的铝镁合金浆料，注入预热至260℃的模具内成形，在成形时模具采用高频加热(根据铝镁合金材料选择淬火温度476～482℃，保证成形的同时形成初期的硬化层，然后迅速将成形后的零件放入水中冷却，获得所需接近成品尺寸的零件；然后在530℃下保温4.5小时进行细晶化处理，得到最终的硬化层；最后将硬化层采用抑弧氧化电解水处理形成得到一种铝镁合金材料。
所述抑弧氧化电解水的溶液成份：模数为3.4的硅酸钠12.5g/L，工业丝级氢氧化钾8g/L，氟化氢氨1.3g/L，钨酸钠1.Sg/L，有机胺抑弧剂2.5g/L，阴极材料为不锈钢板；先将电压缓慢升至300V，并保持40s；然后将阳极氧化电压上升至430V，电解30min，溶液温度为25℃；最后得到维氏硬度720的铝镁合金，耐中性盐雾腐蚀时间为640小时。

Claims (2)

1.一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法，其特征在于：首先将含有10％体积固相的铝镁合金浆料，注入预热至260℃的模具内成形，在成形时模具采用高频加热淬火温度452-510℃，形成初期的硬化层；然后迅速将成形后的零件放入水中冷却，再将形成初期的硬化层经过500-530℃下保温4-4.5小时的细晶化处理后，得到最终的硬化层；最后将硬化层采用抑弧氧化电解水处理形成得到一种铝镁合金材料。
2.根据权利要求1所述一种耐磨耐蚀铝镁合金材料的制备方法，其特征在于：所述抑弧氧化电解水的溶液成份：模数为3.1-3.4的硅酸钠8.2～11.6g/L，工业丝级氢氧化钾5～10g/L，氟化氢氨0.5～1.3g/L，钨酸钠1～3g/L，有机胺抑弧剂2.5～3.6g/L，阴极材料为不锈钢板；先将电压缓慢升至300V，并保持30～40s，然后将阳极氧化电压上升至410-430V，电解2～30min，溶液温度为20～35℃。
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