CN105648293A - 新型高强度抗腐蚀发动机外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了新型高强度抗腐蚀发动机外壳，所述发动机外壳按重量百分比包括Mg0.2％，Si？2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。所述发动机外壳经过(1)熔炼；(2)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂添加细化变质剂；(3)在100MPa的条件下静置2h形成铸锭；(4)五道热轧，在超声波振动下三道冷轧；(5)利用C和V激光改性和(6)十八烷基三氯硅烷溶液表面处理后得到成品。本发明利用多种手段对发动机外壳的材料进行改性和处理，使得发动机外壳在恶劣的工作条件下腐蚀仍能保持氧化膜的完整，避免金属失效，满足当今工业发展的要求。

Description

新型高强度抗腐蚀发动机外壳
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及的是新型高强度抗腐蚀发动机外壳。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，分为1000系列、2000系列、3000系列……9000系列。相关技术中，6000系列铝合金主要含有镁和硅两种元素，具有、低熔点、耐蚀性、耐热、耐磨、容易涂层和加工性好等优点，但是，6000系列铝合金很少具有钢材强度和成型性，使得铝合金无法完全取代钢材以减轻装置设备的重量，减少能源消耗和污染物排放。而且随着铝合金应用的发展，人们希望铝合金可应用不同领域和环境，因此对铝合金耐蚀性的要求越来越高。虽然铝合金在自然环境下其表面会生成一层氧化膜来抵御腐蚀，但是自然环境中铝合金表面生成的氧化膜厚约4nm，疏松多孔且结构并不均匀，在恶劣的工作条件下腐蚀或从氧化膜的孔洞，或从氧化膜的磨损处发生，导致金属失效，无法满足当今工业发展的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供新型高强度抗腐蚀发动机外壳，解决铝合金不具有钢材强度和成型性的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是新型高强度抗腐蚀发动机外壳，所述外壳按重量百分比包括Mg0.2％，Si2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于300℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为12kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率1.7kw,扫描速率13mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
本发明的有益效果：
1、合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
2、减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
3、三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。
4、熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
5、发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
6、将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例一
新型高强度抗腐蚀发动机外壳，按重量百分比包括Mg0.2％，Si2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于300℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为12kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率1.7kw,扫描速率13mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
制成的发动机外壳板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别为398.4MPa、325.8MPa、20％、112HB。
合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较，同时使用三种细化变质剂的发动机外壳的抗拉强度增加了6.892％，屈服强度增加了5.974％，伸长率增加了18.0％和布氏硬度增加了9.821％。
熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳板材的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
为了测定发动机外壳表面生成膜层在盐溶液中的耐蚀性能，采用Tafel曲线和电化学阻抗谱来评价薄膜的防腐性能，在进行电化学测试之前所有样品都在NaCl溶液中浸泡一段时间，电化学阻抗谱和计划曲线在开路点位(OCP)稳定之后进行测量，得到发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)的数值，一般认为腐蚀电位越高样品腐蚀的倾向越小，而腐蚀电流密度越小表示样品的腐蚀速度越小，耐蚀性能越好。测量得到的发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)为-545.8mV，发动机外壳板材的腐蚀电流密度(Icorr)为1.421μAcm-2，而未经过处理的发动机外壳是-1057mV，未经处理的发动机外壳的腐蚀电流密度(Icorr)为4.303μAcm-2，由此可知，本发明的发动机外壳板材抗腐蚀性能相比于未经过处理的发动机外壳有所提升。
实施例二
新型高强度抗腐蚀发动机外壳，按重量百分比包括Mg0.6％，Si3.5％，Cu6.0％，Mn0.3％，Fe0.3％，Zr0.5％，Er0.5％，Cr0.02％，Ni0.02％，Ti0.2％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于320下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2.5h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为14kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2～3个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率2.0kw,扫描速率15mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
制成的发动机外壳板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别为427.2MPa、341.8MPa、16％、107HB。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较。
合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较，同时使用三种细化变质剂的发动机外壳的抗拉强度增加了7.234％，屈服强度增加了6.704％，伸长率增加了20.0％和布氏硬度增加了10.758％。
熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2.5h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳板材的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
为了测定发动机外壳表面生成膜层在盐溶液中的耐蚀性能，采用Tafel曲线和电化学阻抗谱来评价薄膜的防腐性能，在进行电化学测试之前所有样品都在NaCl溶液中浸泡一段时间，电化学阻抗谱和计划曲线在开路点位(OCP)稳定之后进行测量，得到发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)的数值，一般认为腐蚀电位越高样品腐蚀的倾向越小，而腐蚀电流密度越小表示样品的腐蚀速度越小，耐蚀性能越好。测量得到的发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)为-564.2mV，发动机外壳板材的腐蚀电流密度(Icorr)为1.145μAcm-2，而未经过处理的发动机外壳是-1057mV，未经处理的发动机外壳的腐蚀电流密度(Icorr)为4.303μAcm-2，由此可知，本发明的发动机外壳板材抗腐蚀性能相比于未经过处理的发动机外壳有所提升。
实施例三
新型高强度抗腐蚀发动机外壳，按重量百分比包括Mg0.6％，Si2.0％，Cu5.0％，Mn0.25％，Fe0.25％，Zr0.3％，Er0.3％，Cr0.015％，Ni0.015％，Ti0.015％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于330℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置3h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为15kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2～3个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率2.1kw,扫描速率18mm/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
制成的发动机外壳板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别为402.3MPa、331.2MPa、18％、109HB。合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较，同时使用三种细化变质剂的发动机外壳的抗拉强度增加了8.126％，屈服强度增加了7.237％，伸长率增加了22.0％和布氏硬度增加了11.594％。
熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置3h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳板材的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
为了测定发动机外壳表面生成膜层在盐溶液中的耐蚀性能，采用Tafel曲线和电化学阻抗谱来评价薄膜的防腐性能，在进行电化学测试之前所有样品都在NaCl溶液中浸泡一段时间，电化学阻抗谱和计划曲线在开路点位(OCP)稳定之后进行测量，得到发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)的数值，一般认为腐蚀电位越高样品腐蚀的倾向越小，而腐蚀电流密度越小表示样品的腐蚀速度越小，耐蚀性能越好。测量得到的发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)为-627.1mV，发动机外壳板材的腐蚀电流密度(Icorr)为1.298μAcm-2，而未经过处理的发动机外壳是-1057mV，未经处理的发动机外壳的腐蚀电流密度(Icorr)为4.303μAcm-2，由此可知，本发明的发动机外壳板材抗腐蚀性能相比于未经过处理的发动机外壳有所提升。
实施例四
新型高强度抗腐蚀发动机外壳，按重量百分比包括Mg0.3％，Si2.5％，Cu4.5％，Mn0.25％，Fe0.2％，Zr0.2％，Er0.2％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于340℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置3.5h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为16kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2～3个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率2.3kw,扫描速率19mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
制成的发动机外壳板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别为412.3MPa、311.6MPa、21％、110HB。合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较，同时使用三种细化变质剂的发动机外壳的抗拉强度增加了6.092％，屈服强度增加了5.124％，伸长率增加了15.0％和布氏硬度增加了8.067％。
熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置3.5h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳板材的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
为了测定发动机外壳表面生成膜层在盐溶液中的耐蚀性能，采用Tafel曲线和电化学阻抗谱来评价薄膜的防腐性能，在进行电化学测试之前所有样品都在NaCl溶液中浸泡一段时间，电化学阻抗谱和计划曲线在开路点位(OCP)稳定之后进行测量，得到发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)的数值，一般认为腐蚀电位越高样品腐蚀的倾向越小，而腐蚀电流密度越小表示样品的腐蚀速度越小，耐蚀性能越好。测量得到的发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)为-603.2mV，发动机外壳板材的腐蚀电流密度(Icorr)为1.389μAcm-2，而未经过处理的发动机外壳是-1057mV，未经处理的发动机外壳的腐蚀电流密度(Icorr)为4.303μAcm-2，由此可知，本发明的发动机外壳板材抗腐蚀性能相比于未经过处理的发动机外壳有所提升。
实施例五
新型高强度抗腐蚀发动机外壳，按重量百分比包括Mg0.5％，Si2.0～3.5％，Cu5.0％，Mn0.25％，Fe0.3％，Zr0.4％，Er0.4％，Cr0.015％，Ni0.015％，Ti0.015％，Al余量。
新型高强度抗腐蚀发动机外壳制备方法，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于350℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置4h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为18kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2～3个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率2.5kw,扫描速率20mm/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
制成的发动机外壳板材的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度分别为395.5MPa、329.1MPa、21％、111HB。合理调整各个元素重量百分比的比例，使得发动机外壳中形成保持最大时效强化能力的Mg2Si相，增强发动机外壳强度的同时增加其延伸率。加入适当比例的Cu元素，降低自然时效对材料性能的不利影响，形成更细小、更多的Mg2Si相(针状β″相)，同时避免加入Cu元素后降低发动机外壳抗蚀性。加入微量Mn和Cr,会产生弥散相,抑制合金再结晶,提高合金强度，增加合金抗晶间腐蚀能力，改善合金性能。适量的稀土元素加入发动机外壳中,可以减少或消除熔铸过程中的气体和有害杂质、增加流动性、细化晶粒、加速时效过程，而且适量的稀土元素与其他元素相互配合能够有效地改善合金的力学性能及腐蚀性能。
减压状态下熔炼发动机外壳可有效地降低熔炼温度，节省资源。同时为了保持加热器内的压强，加热器在排出气体的同时需要灌入一定量的惰性气体，惰性气体首先直接通入金属熔液中，形成气泡，带动金属熔液中的杂质向上移动，与气体共同排放，去除杂质，另外惰性气体迫使熔炼过程中产生的有害气体随之排放，防止氧气等具有氧化性质的气体进入加热器中氧化金属熔液。
三种细化变质剂对发动机外壳都有积极作用，但是单独使用时存在一定的局限性，如单独加入Sr作变质处理,合金吸气倾向加剧,降低合金的致密性,易形成严重的柱状晶组织,导致力学性能反而下降，稀土容易氧化,变质效果维持时间短等；而Al-5Ti-B细化剂的抗衰减性能仍不能令人满意,而且易受Zr原子的毒化而失去细化晶粒的能力，无法充分发挥其各自的优点。而将三者结合使用在克服其本身具有的缺陷的同时可充分发挥各自的优点。由表格可知，相对于单一使用细化变质剂，同时使用三种细化变质剂可增强发动机外壳的抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度，其中表中数据为添加细化变质剂后与不添加细化变质剂后发动机外壳在各种性能指标上的比较，同时使用三种细化变质剂的发动机外壳的抗拉强度增加8.126％，屈服强度增加7.237％，伸长率增加22.0％％和布氏硬度增加了11.594％。
熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置4h，可防止金属液体凝固过程中形成疏松结构的铸锭，从而影响发动机外壳板材的强度，同时在高压的条件下有利于形成致密结构的铸锭，增强发动机外壳的强度。
发动机外壳在一定振幅下超声振动受压延伸，可减少轧制过程中受到的摩擦力，从而降低摩擦力对发动机外壳板材表面的影响，相对于静态冷轧，超声振动冷轧的发动机外壳表面更加光滑，有利于进行下一步骤的操作。
将混合粉末C和V均匀涂抹于发动机外壳板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对发动机外壳板材进行激光处理改性，能有效地使发动机外壳板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于发动机外壳板材的表面，发动机外壳板材表面形成纳米级的凹坑，增加发动机外壳板材的表面积，提高摩擦力的同时使得下一步骤的十八烷基三氯硅烷溶液更容易进入发动机外壳板材表面，在发动机外壳表面形成多种形貌的微结构，然后在表面上自组装具备防腐耐磨性能的硅烷膜，从而改变发动机外壳板材的表面性质，而发动机外壳板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高发动机外壳板材在高温下的抗氧化性能，改变发动机外壳板材的表面性质。
为了测定发动机外壳表面生成膜层在盐溶液中的耐蚀性能，采用Tafel曲线和电化学阻抗谱来评价薄膜的防腐性能，在进行电化学测试之前所有样品都在NaCl溶液中浸泡一段时间，电化学阻抗谱和计划曲线在开路点位(OCP)稳定之后进行测量，得到发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)和腐蚀电流密度(Icorr)的数值，一般认为腐蚀电位越高样品腐蚀的倾向越小，而腐蚀电流密度越小表示样品的腐蚀速度越小，耐蚀性能越好。测量得到的发动机外壳板材的腐蚀电位(Ecorr)为-541.6mV，发动机外壳板材的腐蚀电流密度(Icorr)为1.385μAcm-2，而未经过处理的发动机外壳是-1057mV，未经处理的发动机外壳的腐蚀电流密度(Icorr)为4.303μAcm-2，由此可知，本发明的发动机外壳板材抗腐蚀性能相比于未经过处理的发动机外壳有所提升。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (2)

1.新型高强度抗腐蚀发动机外壳，其特征在于，所述发动机外壳按重量百分比包括Mg0.2％，Si2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，Fe0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。
2.根据权利要求1所述的新型高强度抗腐蚀发动机外壳，其特征在于，所述发动机外壳为由以下步骤制成的外壳：
(1)于300℃下预热熔炼中使用的加热炉和纯铝1～2h；(2)预热后的纯铝在减压状态下熔炼温度为750℃的加热炉中完全熔化后加入单晶硅颗粒，单晶硅颗粒熔化后加入铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝铁中间合金、铝锆中间合金以及少量稀土元素铒，并保温一段时间至中间合金完全熔化，充分搅拌后将加热炉升温，加入铝钛中间合金至铝钛中间合金完全熔化，降温至750℃，扒渣，加入纯镁，在真空的条件下保温30～40min；(4)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三种金属细化变质剂，三者加入的重量百分比比例为8:1:3；(5)加入精炼剂充分反应，除气、除渣，；(6)熔炼好的金属液浇注到已经预热至300℃左右的坩埚中在100MPa的条件下静置2h，形成铸锭；(7)所述铸锭切割成合适尺寸后于550℃的条件下进行12小时的均匀化退火，炉冷至室温；(8)所述铸锭升温至420℃后保温3小时，进行五个道次的热轧，每个道次热轧完后在530℃保温半小时；(9)热轧后进行三个道次的冷轧，铝合金一端相对固定并连接超声波振动装置，另一端进入轧机中，激振频率为12kHz，铝合金超声振动受压延伸，冷轧后对合金在240℃下进行2个小时的退火处理，得到一定厚度的铝合金板材；(10)对铝合金板材在540℃下进行半小时的固溶处理，然后水淬；(11)铝合金板材在180℃下进行5小时的人工时效；(12)将混合粉末C和V均匀涂抹于铝合金板材的表面，使用横流连续波Cq激光器对铝合金板材进行激光处理改性，使得铝合金板材表面形成纳米级压痕的同时将混合粉末C和V熔融覆盖于铝合金板材的表面，处理过程中使用氩气进行保护，其激光器工艺参数范围为:激光功率1.7kw,扫描速率13mn/s,束斑直径均为4mm。(13)配置盐酸体积与去离子水体积比为2:1的盐酸溶液，以乙醇为溶质配置5mM的十八烷基三氯硅烷溶液，将得到的铝合金放入盐酸溶液中处理2min，处理完后用大量去离子水冲洗铝合金表面以去除多余的盐酸，随后将样品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡12h，制备的样品在80℃下干燥30min；(14)冲压塑型。
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