CN107034393A - 一种电力金具用高强耐磨铝合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电力金具用高强耐磨铝合金，包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si‑Mg‑Nb‑Ce‑Co‑Al合金材料，所述电镀层为Al‑Zn‑Ni‑Cu镀层，本发明制得的铝合金具有优良的导电、耐磨、防腐、抗氧化性，机械强度显著提高，且加工性好，电镀层与本体结合力强，通过合理添加的络合剂、光亮剂等，有效提高了电镀效果，延长了铝合金的使用寿命。

Description

一种电力金具用高强耐磨铝合金
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种电力金具用高强耐磨铝合金。
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。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。但是铝合金由于表面较柔软，如不对铝合金表面进行处理，直接进行加工使用，不仅影响其使用寿命，还影响其美观。如化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能，该项技术已经得到广泛应用，目前几乎难以找到一个工业不采用化学镀镍技术，把这一技术引用到铝合金材料上，来增加铝合金的力学性能和寿命，是提高铝合金产品价值的重要途径。另外，铜、铬、锌等在合金电镀上的应用也不断深入，可有效从多方面提高铝合金的综合性能，因此，采用合适的镀液配方对铝合金进行合理的电镀处理来提高铝合金性能是非常重要的研究手段。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种电力金具用高强耐磨铝合金，具有优良的导电、耐磨、防腐、抗氧化性，机械强度显著提高，且加工性好，电镀层与本体结合力强，通过合理添加的络合剂、光亮剂等，有效提高了电镀效果，延长了铝合金的使用寿命。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层。
优选的，铝合金本体中各原料组分为Si 3-8％、Mg 4-6％、Nb0.5-1％、Ce 0.2-0.6％、Co 1-2.5％、Al余量。
优选的，电镀层采用多元镀液，所述多元镀液组成成分为氧化锌、氢氧化钠、氯化镍、氯化铜、氯化铁、聚磷酸铵、溴化钾、三乙烯四胺、柠檬酸钠。
优选的，多元镀液各组分配方如下：氧化锌30-35g/L、氢氧化钠80-120g/L、氯化镍25-30g/L、氯化铜4-10g/L、氯化铁5-6g/L、聚磷酸铵5-20g/L、溴化钾8-10g/L、三乙烯四胺30-35mL/L、柠檬酸钠30-40g/L。
优选的，多元镀液电镀工艺中电镀温度为30-40℃，时间为30-80min。
优选的，所述电镀层厚度为8-12μm。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明制得的铝合金具有优良的导电、耐磨、防腐、抗氧化性，机械强度显著提高，且加工性好，电镀层与本体结合力强，通过合理添加的络合剂、光亮剂等，有效提高了电镀效果，延长了铝合金的使用寿命。
以Si、Mg、Nb、Ce、Co与Al掺杂反应得铝合金，具有优异的耐磨、防腐、耐高温等性质，且强韧性高，机械性能好，采用多元镀液，形成Al-Zn-Ni-Cu镀层，进一步提高了铝合金的工作性能和使用寿命，其与合金本体可形成金属络合、螯合等多重结合，提高了本体与镀层的结合性能，防护性强。本发明制得的铝合金相较于传统镀锌、镀镍铝合金耐盐雾性提高了30％以上、耐磨性提高了33.6％以上、抗拉强度提高了24.8％以上(均为平均值)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 5％、Mg 4％、Nb 0.8％、Ce 0.2％、Co 1.5％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌30g/L、氢氧化钠80g/L、氯化镍25g/L、氯化铜4g/L、氯化铁5.5g/L、聚磷酸铵5g/L、溴化钾8g/L、三乙烯四胺30mL/L、柠檬酸钠35g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为35℃，时间为40min，最终镀层厚度为10μm。
实施例2：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 3％、Mg 5％、Nb 0.5％、Ce 0.4％、Co 1％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌35g/L、氢氧化钠100g/L、氯化镍30g/L、氯化铜10g/L、氯化铁5.2g/L、聚磷酸铵20g/L、溴化钾9g/L、三乙烯四胺32mL/L、柠檬酸钠35g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为30℃，时间为60min，最终镀层厚度为10μm。
实施例3：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 8％、Mg 4％、Nb 1％、Ce 0.5％、Co 1.2％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌32g/L、氢氧化钠110g/L、氯化镍30g/L、氯化铜6g/L、氯化铁5g/L、聚磷酸铵20g/L、溴化钾9g/L、三乙烯四胺35mL/L、柠檬酸钠40g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为30℃，时间为50min，最终镀层厚度为12μm。
实施例4：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 4％、Mg 4.5％、Nb 0.6％、Ce 0.5％、Co 2％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌34g/L、氢氧化钠80g/L、氯化镍28g/L、氯化铜8g/L、氯化铁5g/L、聚磷酸铵15g/L、溴化钾10g/L、三乙烯四胺32mL/L、柠檬酸钠30g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为35℃，时间为30min，最终镀层厚度为8μm。
实施例5：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 3％、Mg 5.5％、Nb 0.5％、Ce 0.6％、Co 2.5％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌34g/L、氢氧化钠90g/L、氯化镍30g/L、氯化铜6g/L、氯化铁5.4g/L、聚磷酸铵10g/L、溴化钾5g/L、三乙烯四胺30mL/L、柠檬酸钠30g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为30℃，时间为40min，最终镀层厚度为8μm。
实施例6：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 5％、Mg 6％、Nb 0.8％、Ce 0.3％、Co 1.8％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌30g/L、氢氧化钠120g/L、氯化镍25g/L、氯化铜7g/L、氯化铁5.5g/L、聚磷酸铵12g/L、溴化钾9g/L、三乙烯四胺30mL/L、柠檬酸钠35g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为40℃，时间为60min，最终镀层厚度为12μm。
实施例7：
一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层，铝合金本体中各原料组分为Si 6％、Mg 5％、Nb 1％、Ce 0.4％、Co 1.6％、Al余量，电镀层采用多元镀液，多元镀液各组分配方如下：氧化锌32g/L、氢氧化钠100g/L、氯化镍28g/L、氯化铜5g/L、氯化铁6g/L、聚磷酸铵16g/L、溴化钾10g/L、三乙烯四胺32mL/L、柠檬酸钠40g/L，多元镀液电镀工艺中电镀温度为35℃，时间为80min，最终镀层厚度为10μm。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：包括铝合金本体、电镀层，所述铝合金本体为Si-Mg-Nb-Ce-Co-Al合金材料，所述电镀层为Al-Zn-Ni-Cu镀层。
2.根据权利要求1所述的电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：所述铝合金本体中各原料组分为Si 3-8％、Mg 4-6％、Nb 0.5-1％、Ce 0.2-0.6％、Co 1-2.5％、Al余量。
3.根据权利要求1所述的电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：所述电镀层采用多元镀液，所述多元镀液组成成分为氧化锌、氢氧化钠、氯化镍、氯化铜、氯化铁、聚磷酸铵、溴化钾、三乙烯四胺、柠檬酸钠。
4.根据权利要求3所述的电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于，所述多元镀液各组分配方如下：氧化锌30-35g/L、氢氧化钠80-120g/L、氯化镍25-30g/L、氯化铜4-10g/L、氯化铁5-6g/L、聚磷酸铵5-20g/L、溴化钾8-10g/L、三乙烯四胺30-35mL/L、柠檬酸钠30-40g/L。
5.根据权利要求4所述的电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：多元镀液电镀工艺中电镀温度为30-40℃，时间为30-80min。
6.根据权利要求1所述的电力金具用高强耐磨铝合金，其特征在于：所述电镀层厚度为8-12μm。
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