CN114672684B - 一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺，选用ZL205A制成铝合金本体，通过限定添加的变质剂的种类及含量，并配合适当的固溶时效热处理的方法来改善铝合金的微观组织，进而提升合金的常温和高温力学性能；在合金中加入稀土Sc、稀土La变质处理，用离子渗氮技术对铝合金本体进行处理，显著提高铝合金本体的硬度、耐磨性和耐疲劳性，使铝合金本体的组织均匀致密，硬度梯度平缓；对精炼剂及旋转喷吹除气净化处理工艺的限定来增强除杂净化能力，有效提高铝合金精度；通过限定电解液的组分及含量，在铝合金本体表面进行阳极氧化，引入复合纳米氧化铈，在提高铝合金本体表面防腐蚀性的同时，大幅延长铝合金型材的使用寿命。

Description

一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺
技术领域
本发明涉及机械零件加工技术领域，具体是一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺。
背景技术
制动气室是车辆的重要组成部分，是将压缩空气的压力转变为使制动凸轮轴转动的机械力，实施应急制动；且车辆的制动气室分前后，虽前后制动气室的结构基本相同但是尺寸存在差异，组成包括进气口、盖、膜片、支承盘、回位弹簧、壳体、推杆、连接叉、夹箍和铝合金本体等；当汽车制动时，空气从进气口进入制动气室，在压力作用下，膜片发生变形，推动推杆，带动制动调整臂，转动制动凸轮，将制动蹄摩擦片压向制动鼓，从而制动。
市场上现有汽车用制动气室的主要原材料为铁，增加缸体组件的重量，且成本较高；在长时间的使用过程中，现有的中体组件与活塞组件易产生脱落和漏气的现象，从而影响汽车的安全驾驶。
目前汽车向轻量化、低能耗发展，对制动气室的高强度提出更高的要求，制动气室的高强度化不仅减小本身尺寸，有利于减轻汽车质量，还有利于汽车其他结构的小型化和紧凑化。但是市面上汽车用制动气室的强度级别高的其耐磨性、耐腐蚀性较差，且存在延迟断裂问题；而耐腐蚀性能优良的汽车用制动气室，其强度等级普遍偏低，不能满足汽车日益提高的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，包括以下步骤：
S1：取ZL205A作为铝合金基材，将铝合金基材在715-725℃下搅拌5-10min，升温至745-765℃加入变质剂保温6-8min；
S2：降温至725-735℃，采用精炼剂进行熔剂净化处理，通过铝箔纸进行分包处理，分成8-10份，通过钟罩分次加入到内部，氩气对铝合金熔体进行旋转喷吹除气净化处理，然后连续搅拌15min，精炼后静置15-20min，水冷冷却，得到淬火后铝合金基材；
S3：将淬火后铝合金基材的固溶温度设定在535-545℃，固溶时间16-20h，时效温度175-185℃，时效保温时间在5-7h；
S4：将S3中固溶时效处理后的铝合金基材依次进行磨砂处理、抛光、清洗后吹干，进行离子渗氮处理，水冷冷却，矫正、剥皮、精矫、切割，制得铝合金本体；
S5：将硫酸与酒石酸混合，加入复合纳米氧化铈、去离子水，水浴加热使溶液温度在36-37℃，得到电解液；
S6：铝合金本体在碱液中55-60℃浸泡10-15min，转移到体积分数25％的硝酸溶液中浸泡30-50s，去离子水中浸洗，干燥后浸入电解液中进行阳极氧化，干燥后得到一种制动气室用高强度铝合金型材。
现有制动气室用高强度铝合金，需要更高的强度和抗疲劳性来匹配日益提高的汽车发展，因此本发明中选用ZL205A作为铝合金本体，ZL205A是一种高强度铝铝合金基材，然而，常规ZL205A合金的铸造性能较差，在生产过程中容易形成热裂纹、疏松等缺陷，且通过生产工艺来提升合金的综合性能仍然有限。
本实验通过限定添加的变质剂的种类及含量，并配合适当的固溶时效热处理的方法来改善铝合金的微观组织，进而提升合金的常温和高温力学性能；
在合金中加入稀土Sc进行变质处理，在稀土Sc的含量为0.14-0.18.wt，Sc原子固溶到铝基体中，Sc原子与Al、Cu在晶界生成团簇状AlCuSc相，会大幅增强合金的硬度，提高合金的力学性能；
但是ZL205A合金的铸态组织主要由粗大的初生α-Al枝晶网胞和Al2Cu组成，晶粒尺寸大；且在合金中加入稀土Sc，随着含量的增加会与共晶α-Al形成连续粗大的网状离异共晶组织，在生产过程中容易形成热裂纹；
因此在合金中加入稀土La变质处理，细化α-Al枝晶，减小枝晶尺寸，达到细化晶粒及共晶硅的效果；但是随着稀土La元素含量的继续添加，枝晶尺寸会呈现先减小而后增加的趋势，因此限定稀土La的添加量为0.4；
进一步的，变质剂为Al-10La与Al-Sc复配得到，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为(1.4-1.8):4。
进一步的，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％。
进一步的，离子渗氮处理的温度为520-540℃，气氛条件为氮气与氩气的体积比为3:1，气压198-205Pa，时间1-2h。
本发明中先对铝合金本体进行变质处理，然后用离子渗氮技术对铝合金本体进行处理，显著提高铝合金本体的硬度、耐磨性和耐疲劳性；因为N原子的固溶强化作用及与基体生成高硬度合金氮化物，处理后，表层均为富氮的γ-N层，析出了高硬度的CrN，使得表面硬度显著提高，淬火后做了固溶时效处理，细化晶粒，但同时降低了硬度，在随后的渗氮过程中，部分碳和Mn等形成弥散分布的合金碳化物，提高了强度，同时降低了晶粒内合金元素含量，利于形成含氮马氏体，提高硬度，使铝合金本体的组织均匀致密，硬度梯度平缓，降低摩擦因数和粗糙度。
进一步的，精炼剂由氯化锌、氯化锰、六氯乙烷配比得到；氯化锌与铝合金熔体的质量份数比为0.4％；氯化锌、氯化锰、六氯乙烷的质量份数比为1:1:1。
进一步的，旋转喷吹除气净化处理工艺：气体流量5-7L/min，搅拌速度85-95r/min，搅拌时间2-5min。
本发明通过对精炼剂及旋转喷吹除气净化处理工艺的限定来增强除杂净化能力，有效提高铝合金精度。
进一步的，复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：将纳米氧化铈颗粒在甘氨酸中浸泡30-50min，干燥后浸入乙酸锌中10-15min，用去离子水冲洗后干燥，得到氨基化纳米氧化铈颗粒；氨基化纳米氧化铈颗粒与2-甲基咪唑、去离子水混合搅拌30-50min，加入硝酸锌后搅拌30-50min，去离子水冲洗后干燥，得到复合纳米氧化铈。
进一步的，硫酸与酒石酸在电解液中的体积质量比为11mL:40g，在电解液中复合纳米氧化铈的浓度为1.8-4.2g/L；甘氨酸与乙酸锌的浓度比为2；硝酸锌与2-甲基咪唑的摩尔比为1:68。
进一步的，碱液的组成为浓度比为2:1的氢氧化钠与碳酸钠复配得到。
进一步的，阳极氧化电流密度设为2A/dm2，氧化时间为40min。
制动气室用高强度铝合金型材在工作期间，会面临各种腐蚀的问题。为了延长铝合金型材的使用寿命，提高铝合金型材表面的防腐蚀能力；本发明中在铝合金本体表面进行阳极氧化，在提高铝合金本体表面防腐蚀性的同时，隔离氢与铝合金本体的接触，大幅延长铝合金型材的使用寿命。
单独用硫酸氧化时，形成的阳极氧化膜表面疏松多孔，有很多尺寸和深浅不同且不规则的凹坑；因为不添加酒石酸时电解液对阳极氧化膜的溶解作用较强，造成表面疏松多孔；随着酒石酸浓度从30g/L到80g/L，阳极氧化膜表面变得较均匀致密，会有很多纳米级、排布具有规律性的孔洞；酒石酸会降低阳极氧化膜在酸性电解液中腐蚀溶解程度的作用，并提高成膜效率，通过引入复合纳米氧化铈，可以将纳米级孔洞进行封孔，形成较均匀致密的阳极氧化膜，使腐蚀性物质无法渗透到铝合金本体表面，进而阻碍了铝合金本体表面进一步的腐蚀。
且复合纳米氧化铈中是ZIF-8对氨基化的二氧化铈进行负载改性，制备了ZIF-8/CeO2纳米复合材料，ZIF-8具有较好的孔隙结构，赋予了纳米复合材料更大的比表面积，通过控制硝酸锌的2-甲基咪唑、纳米二氧化铈的摩尔比，使ZIF-8的负载改性使复合纳米二氧化铈进一步的对孔洞进行封孔，且咪唑类化合物中的含氮位点可以作为电子受体，有效改善对可见光的吸收作用，有效提高腐蚀性物质进入铝合金本体表面的曲折度，提高铝合金的抗氧化耐腐蚀能力。
本发明的有益效果：
本发明提供一种制动气室用高强度铝合金型材及其加工工艺，制备了抗腐蚀性强、耐磨性好的制动气室用高强度铝合金型材。
本实验通过限定添加的变质剂的种类及含量，并配合适当的固溶时效热处理的方法来改善铝合金的微观组织，进而提升合金的常温和高温力学性能；在合金中加入稀土Sc进行变质处理，在稀土Sc的含量为0.14-0.18.wt％，Sc原子固溶到铝基体中，Sc原子与Al、Cu在晶界生成团簇状AlCuSc相，会大幅增强合金的硬度，提高合金的力学性能；在合金中加入稀土La变质处理，改善稀土Sc加入会产生的共晶α-Al形成连续粗大的网状离异共晶组织，细化枝晶，减小枝晶尺寸，达到细化晶粒及共晶硅的效果；但是随着稀土La元素含量的继续添加，枝晶尺寸会呈现先减小而后增加的趋势；
先对铝合金本体进行变质处理，然后用离子渗氮技术对铝合金本体进行处理，显著提高铝合金本体的硬度、耐磨性和耐疲劳性，使铝合金本体的组织均匀致密，硬度梯度平缓，降低摩擦因数和粗糙度；
通过对精炼剂及旋转喷吹除气净化处理工艺的限定来增强除杂净化能力，有效提高铝合金精度；
在铝合金本体表面进行阳极氧化，在提高铝合金本体表面防腐蚀性的同时，隔离氢与铝合金本体的接触，大幅延长铝合金型材的使用寿命。
通过限定电解液的组分及含量，硫酸、酒石酸复配得到的阳极氧化膜表面变得较均匀致密，会有很多纳米级、排布具有规律性的孔洞；通过ZIF-8对氨基化的二氧化铈进行负载改性，在阳极氧化时引入复合纳米氧化铈，可以将纳米级孔洞进行封孔，形成较均匀致密的阳极氧化膜，使腐蚀性物质无法渗透到铝合金本体表面，进而阻碍了铝合金本体表面进一步的腐蚀。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，包括以下步骤：
S1：取ZL205A作为铝合金基材，将铝合金基材在715℃下搅拌10min，升温至745℃加入变质剂保温8min；
变质剂为Al-10La与Al-Sc复配得到，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为1.4:4，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％；
S2：降温至725℃，采用精炼剂进行熔剂净化处理、氩气对铝合金熔体进行旋转喷吹除气净化处理，通过铝箔纸进行分包处理，分成8份，通过钟罩分次加入到内部，然后连续搅拌15min，精炼后静置15min，水冷冷却，得到淬火后铝合金基材；
精炼剂由氯化锌、氯化锰、六氯乙烷配比得到；氯化锌与铝合金熔体的质量份数比为0.4％；氯化锌、氯化锰、六氯乙烷的质量份数比为1:1:1；
旋转喷吹除气净化处理工艺：气体流量5L/min，搅拌速度85r/min，搅拌时间2min；
S3：将淬火后铝合金基材的固溶温度设定在535℃，固溶时间16h，时效温度175℃，时效保温时间在5h；
S4：将S3中固溶时效处理后的铝合金基材依次进行磨砂处理、抛光、清洗后吹干，进行离子渗氮处理，水冷冷却，矫正、剥皮、精矫、切割，制得铝合金本体；
离子渗氮处理的温度为520℃，气氛条件为氮气与氩气的体积比为3:1，气压198Pa，时间1h；
S5：将硫酸与酒石酸混合，加入复合纳米氧化铈、去离子水，水浴加热使溶液温度在36℃，得到电解液；
在电解液中硫酸的浓度为22mL/L；在电解液中酒石酸的浓度为80g/L；在电解液中复合纳米氧化铈的浓度为1.8g/L；碱液的组成为浓度比为2:1的氢氧化钠与碳酸钠复配得到；氢氧化钠的浓度为30g/L；
复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：将5g纳米氧化铈颗粒在0.4mol/L的甘氨酸中浸泡30min，干燥后浸入0.2mol/L的乙酸锌中10min，用去离子水冲洗后干燥，得到氨基化纳米氧化铈颗粒；氨基化纳米氧化铈颗粒与91mmol的2-甲基咪唑、30mL去离子水混合搅拌30min，加入1.34mmol硝酸锌后搅拌30min，去离子水冲洗后干燥，得到复合纳米氧化铈；
S6：铝合金本体在碱液中55℃浸泡10min，转移到体积分数25％的硝酸溶液中浸泡30s，去离子水中浸洗，干燥后浸入电解液中进行阳极氧化，阳极氧化电流密度设为2A/dm2，氧化时间为40min，干燥后得到一种制动气室用高强度铝合金型材。
实施例2
一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，包括以下步骤：
S1：取ZL205A作为铝合金基材，将铝合金基材在720℃下搅拌8min，升温至760℃加入变质剂保温7min；
变质剂为Al-10La与Al-Sc复配得到，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为1.5:4，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％；
S2：降温至730℃，采用精炼剂进行熔剂净化处理、氩气对铝合金熔体进行旋转喷吹除气净化处理，通过铝箔纸进行分包处理，分成9份，通过钟罩分次加入到内部，然后连续搅拌15min，精炼后静置18min，水冷冷却，得到淬火后铝合金基材；
精炼剂由氯化锌、氯化锰、六氯乙烷配比得到；氯化锌与铝合金熔体的质量份数比为0.4％；氯化锌、氯化锰、六氯乙烷的质量份数比为1:1:1；
旋转喷吹除气净化处理工艺：气体流量6L/min，搅拌速度90r/min，搅拌时间3min；
S3：将淬火后铝合金基材的固溶温度设定在540℃，固溶时间18h，时效温度180℃，时效保温时间在6h；
S4：将S3中固溶时效处理后的铝合金基材依次进行磨砂处理、抛光、清洗后吹干，进行离子渗氮处理，水冷冷却，矫正、剥皮、精矫、切割，制得铝合金本体；
离子渗氮处理的温度为530℃，气氛条件为氮气与氩气的体积比为3:1，气压200Pa，时间1.5h；
S5：将硫酸与酒石酸混合，加入复合纳米氧化铈、去离子水，水浴加热使溶液温度在36.5℃，得到电解液；
在电解液中硫酸的浓度为22mL/L；在电解液中酒石酸的浓度为80g/L；在电解液中复合纳米氧化铈的浓度为3g/L；碱液的组成为浓度比为2:1的氢氧化钠与碳酸钠复配得到；氢氧化钠的浓度为30g/L；
碳酸钠复配得到；氢氧化钠的浓度为30g/L；
复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：将5g纳米氧化铈颗粒在0.4mol/L的甘氨酸中浸泡40min，干燥后浸入0.2mol/L的乙酸锌中12min，用去离子水冲洗后干燥，得到氨基化纳米氧化铈颗粒；氨基化纳米氧化铈颗粒与91mmol的2-甲基咪唑、30mL去离子水混合搅拌40min，加入1.34mmol硝酸锌后搅拌40min，去离子水冲洗后干燥，得到复合纳米氧化铈；
S6：铝合金本体在碱液中58℃浸泡12min，转移到体积分数25％的硝酸溶液中浸泡40s，去离子水中浸洗，干燥后浸入电解液中进行阳极氧化，阳极氧化电流密度设为2A/dm2，氧化时间为40min，干燥后得到一种制动气室用高强度铝合金型材。
实施例3
一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，包括以下步骤：
S1：取ZL205A作为铝合金基材，将铝合金基材在725℃下搅拌5min，升温至765℃加入变质剂保温6min；
变质剂为Al-10La与Al-Sc复配得到，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为1.8:4，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％；
S2：降温至735℃，采用精炼剂进行熔剂净化处理、氩气对铝合金熔体进行旋转喷吹除气净化处理，通过铝箔纸进行分包处理，分成10份，通过钟罩分次加入到内部，然后连续搅拌15min，精炼后静置20min，水冷冷却，得到淬火后铝合金基材；
精炼剂由氯化锌、氯化锰、六氯乙烷配比得到；氯化锌与铝合金熔体的质量份数比为0.4％；氯化锌、氯化锰、六氯乙烷的质量份数比为1:1:1；
旋转喷吹除气净化处理工艺：气体流量7L/min，搅拌速度95r/min，搅拌时间5min；
S3：将淬火后铝合金基材的固溶温度设定在545℃，固溶时间20h，时效温度185℃，时效保温时间在7h；
S4：将S3中固溶时效处理后的铝合金基材依次进行磨砂处理、抛光、清洗后吹干，进行离子渗氮处理，水冷冷却，矫正、剥皮、精矫、切割，制得铝合金本体；
离子渗氮处理的温度为540℃，气氛条件为氮气与氩气的体积比为3:1，气压205Pa，时间2h；
S5：将硫酸与酒石酸混合，加入复合纳米氧化铈、去离子水，水浴加热使溶液温度在36-37℃，得到电解液；
在电解液中硫酸的浓度为22mL/L；在电解液中酒石酸的浓度为80g/L；在电解液中复合纳米氧化铈的浓度为4.2g/L；碱液的组成为浓度比为2:1的氢氧化钠与碳酸钠复配得到；氢氧化钠的浓度为30g/L；
复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：将5g纳米氧化铈颗粒在0.4mol/L的甘氨酸中浸泡50min，干燥后浸入0.2mol/L的乙酸锌中15min，用去离子水冲洗后干燥，得到氨基化纳米氧化铈颗粒；氨基化纳米氧化铈颗粒与91mmol的2-甲基咪唑、30mL去离子水混合搅拌50min，加入1.34mmol硝酸锌后搅拌50min，去离子水冲洗后干燥，得到复合纳米氧化铈；
S6：铝合金本体在碱液中60℃浸泡15min，转移到体积分数25％的硝酸溶液中浸泡50s，去离子水中浸洗，干燥后浸入电解液中进行阳极氧化，阳极氧化电流密度设为2A/dm2，氧化时间为40min，干燥后得到一种制动气室用高强度铝合金型材。
对比例1
以实施例2为对照组，没有进行离子渗氮处理，其他工序正常。
对比例2
以实施例2为对照组，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为1:4，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％，其他工序正常。
对比例3
以实施例2为对照组，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为2:4，稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％，其他工序正常。
对比例4
以实施例2为对照组，没有添加稀土La，其他工序正常。
对比例5
以实施例2为对照组，精炼剂为六氯乙烷，其他工序正常。
对比例6
以实施例2为对照组，没有旋转喷吹除气净化处理工艺，其他工序正常。
对比例7
以实施例2为对照组，阳极氧化时制备电解液用纳米氧化铈颗粒替代复合纳米氧化铈，其他工序正常。
对比例8
以实施例2为对照组，阳极氧化时制备电解液没有添加纳米氧化铈颗粒，其他工序正常。
性能测试：
参考GB/T3098.1-2010对实施例1-3、对比例1-8所制得的高强度铝合金型材的拉伸强度、硬度进行测定；
采用美国WILSON显微硬度计硬度进行测试，载荷为100g，时间为15s；采用美国MTS-809数显拉伸试验机对合金的常温和高温力学性能进行测试；耐盐雾性能：参照GB/T1771-1991，所得结果如表1所示；
Figure BDA0003574627360000101
表1
将实施例2与对比例1进行对比可知，选用ZL205A作为铝合金本体，淬火回火后用离子渗氮技术对铝合金本体进行处理，利用N原子的固溶强化作用及高硬度合金氮化物的形成，提高铝合金本体的硬度，产生强化效果。
将实施例2与对比例2、对比例3、对比例4进行对比可知，通过限定添加的变质剂的种类及含量，并配合适当的固溶时效热处理的方法来改善铝合金的微观组织，进而提升合金的常温和高温力学性能；在合金中加入稀土Sc进行变质处理，在稀土Sc的含量为0.14-0.18.wt，Sc原子固溶到铝基体中，Sc原子与Al、Cu在晶界生成团簇状AlCuSc相，会大幅增强合金的硬度，提高合金的力学性能；在合金中加入稀土La变质处理，改善稀土Sc加入会产生的共晶α-Al形成连续粗大的网状离异共晶组织，细化枝晶，减小枝晶尺寸，达到细化晶粒及共晶硅的效果；但是随着稀土La元素含量的继续添加，枝晶尺寸会呈现先减小而后增加的趋势；
先对铝合金本体进行变质处理，然后用离子渗氮技术对铝合金本体进行处理，显著提高铝合金本体的硬度、耐磨性和耐疲劳性，使铝合金本体的组织均匀致密，硬度梯度平缓。
将实施例2与对比例5、对比例6进行对比可知，通过对精炼剂及旋转喷吹除气净化处理工艺的限定来增强除杂净化能力，有效提高铝合金精度；
将实施例2与对比例7、对比例8进行对比可知，在铝合金本体表面进行阳极氧化，在提高铝合金本体表面防腐蚀性的同时，隔离氢与铝合金本体的接触，大幅延长铝合金型材的使用寿命；
通过限定电解液的组分及含量，硫酸、酒石酸复配得到的阳极氧化膜表面变得较均匀致密，会有很多纳米级、排布具有规律性的孔洞；通过引入纳米氧化铈，可以将纳米级孔洞进行封孔，形成较均匀致密的阳极氧化膜，使腐蚀性物质无法渗透到铝合金本体表面，进而阻碍了铝合金本体表面进一步的腐蚀。
复合纳米氧化铈中是ZIF-8对氨基化的二氧化铈进行负载改性，ZIF-8具有较好的孔隙结构，赋予了纳米复合材料更大的比表面积，通过控制硝酸锌的2-甲基咪唑、纳米二氧化铈的摩尔比，使ZIF-8的负载改性使复合纳米二氧化铈进一步的对孔洞进行封孔，且咪唑类化合物中的含氮位点可以作为电子受体，有效改善对可见光的吸收作用，有效提高腐蚀性物质进入铝合金本体表面的曲折度，提高铝合金的抗氧化耐腐蚀能力。
综上所述，本发明制备了抗腐蚀性强的一种制动气室用高强度铝合金型材，具有良好的应用前景。
以上所述仅为本发明的为实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取ZL205A作为铝合金基材，将铝合金基材在715-725℃下搅拌5-10min，升温至745-765℃加入变质剂保温6-8min；
变质剂为Al-10La与Al-Sc复配得到，稀土Sc元素与稀土La元素的质量比为(1.4-1.8):4；稀土La元素与铝合金本体的质量份数比为0.4％；
S2：降温至725-735℃，采用精炼剂进行熔剂净化处理，通过铝箔纸进行分包处理，分成8-10份，通过钟罩分次加入到内部，氩气对铝合金熔体进行旋转喷吹除气净化处理，然后连续搅拌15min，精炼后静置15-20min，水冷冷却，得到淬火后铝合金基材；
S3：将淬火后铝合金基材的固溶温度设定在535-545℃，固溶时间16-20h，时效温度175-185℃，时效保温时间在5-7h；
S4：将S3中固溶时效处理后的铝合金基材依次进行磨砂处理、抛光、清洗后吹干，进行离子渗氮处理，水冷冷却，矫正、剥皮、精矫、切割，制得铝合金本体；
S5：将硫酸与酒石酸混合，加入复合纳米氧化铈、去离子水，水浴加热使溶液温度在36-37℃，得到电解液；
硫酸与酒石酸在电解液中的体积质量比为11mL:40g，在电解液中复合纳米氧化铈的浓度为1.8-4.2g/L；碱液的组成为浓度比为2:1的氢氧化钠与碳酸钠复配得到；
复合纳米氧化铈的制备包括以下步骤：将纳米氧化铈颗粒在甘氨酸中浸泡30-50min，干燥后浸入乙酸锌中10-15min，用去离子水冲洗后干燥，得到氨基化纳米氧化铈颗粒；氨基化纳米氧化铈颗粒与2-甲基咪唑、去离子水混合搅拌30-50min，加入硝酸锌后搅拌30-50min，去离子水冲洗后干燥，得到复合纳米氧化铈；
S6：铝合金本体在碱液中55-60℃浸泡10-15min，转移到硝酸溶液中浸泡30-50s，去离子水中浸洗，干燥后浸入电解液中进行阳极氧化，干燥后得到一种制动气室用高强度铝合金型材。
2.根据权利要求1所述的一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，精炼剂由氯化锌、氯化锰、六氯乙烷配比得到；氯化锌与铝合金熔体的质量份数比为0.4％；氯化锌、氯化锰、六氯乙烷的质量份数比为1:1:1。
3.根据权利要求1所述的一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，离子渗氮处理的温度为520-540℃，气氛条件为氮气与氩气的体积比为3:1，气压198-205Pa，时间1-2h。
4.根据权利要求1所述的一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，旋转喷吹除气净化处理工艺：气体流量5-7L/min，搅拌速度85-95r/min，搅拌时间2-5min。
5.根据权利要求1所述的一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，阳极氧化电流密度设为2A/dm2，氧化时间为40min。
6.根据权利要求1所述的一种制动气室用高强度铝合金型材的加工工艺，其特征在于，甘氨酸与乙酸锌的浓度比为2；硝酸锌与2-甲基咪唑的摩尔比为1:68。
7.一种制动气室用高强度铝合金型材，其特征在于，由权利要求1-6中任一项加工工艺加工得到。
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