CN114790546A - 汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法，在制备时选择更适宜的配方来进行合金基体的制备，具体配方为：Si 8.4~10.5%、Mg 0.58~0.65%、Mn 0.6~0.7%、B 0.001~0.002%、Sb 0.1~0.2%、Gd 0.1~0.2%、Fe 0.02~0.05%、Ti 0.06~0.1%、Cr 0.012~0.015%、Be 0.001~0.002%，余量为Al，在该配方下，铝合金基体的强度较高，力学性能更为优异，可适用于汽车发动机支架及相关汽车铸件。工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的铝合金压铸件不仅具有优异的耐腐蚀性能，其表面硬度较高，耐磨性能优异，且在实际应用时避免电偶腐蚀的发生，可广泛应用于汽车发动机支架、汽车壳体及相关铸件的加工，实用性更高。

Description

汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，具体为一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法。
背景技术
铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。现有主要的用途还是在一些器械的零件上，如汽车的发动机支架等零件。
由于铝合金表面硬度较低，且耐磨性较差，而本产品应用于汽车发动机支架，对表面硬度、耐磨性能具有较高的要求，但现有所研发的铝合金并不能满足实际需求，因此基于该情况，本申请公开了一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法，已解决该技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥，备用；
（2）取合金混合粉末，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20~30min，得到合金料；将合金料涂覆至铝合金基体表面，35~40℃下干燥40~50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，得到预处理基体；
（3）取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1~1.5h，得到改性填料；取环氧树脂、稀释剂，混合搅拌20~30min，加入改性填料、流平剂和分散剂，搅拌均匀得到物料A，将物料A与固化剂混合，混合均匀后得到环氧涂覆料；
取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，干燥，得到成品压铸件。
较优化的方案，步骤（1）中，所述铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 8.4~10.5%、Mg 0.58~0.65%、Mn 0.6~0.7%、B 0.001~0.002%、Sb 0.1~0.2%、Gd 0.1~0.2%、Fe0.02~0.05%、Ti 0.06~0.1%、Cr 0.012~0.015%、Be 0.001~0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。
较优化的方案，步骤（2）中，所述合金混合粉末包括95~97wt%合金粉末和3~5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，所述纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉质量比为2：3：1。
较优化的方案，步骤（2）中，合金化处理工艺为：激光功率为1.5~2KW，光斑直径为3~3.5mm，扫描速度为10~12mm/s，处理过程中吹送10~15L/min氩气保护熔池。
较优化的方案，步骤（2）中，合金料涂覆厚度为0.4~0.6mm，粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％～0.2％。
较优化的方案，步骤（3）中，改性聚2-氨基噻唑的制备步骤为：取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌20~30min，加热升温至120~130℃，继续反应8~10h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应6~8h，反应温度为70~80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑；
双酚化合物的制备步骤为：取对羟基苯甲醛和四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入锌粉，冷却至-70℃，加入四氯化钛，搅拌25~30min，在75~80℃下油浴回流搅拌4~4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
较优化的方案，步骤（3）中，所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6。
较优化的方案，步骤（3）中，物料A与固化剂质量比为10：3；所述改性填料的质量为环氧树脂质量的5~7 wt%。
较优化的方案，根据以上所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法制备的压铸件。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明公开了一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，在制备时选择更适宜的配方来进行合金基体的制备，具体配方为：Si 8.4~10.5%、Mg 0.58~0.65%、Mn0.6~0.7%、B 0.001~0.002%、Sb 0.1~0.2%、Gd 0.1~0.2%、Fe 0.02~0.05%、Ti 0.06~0.1%、Cr0.012~0.015%、Be 0.001~0.002%，余量为Al，在该配方下，铝合金基体的强度较高，力学性能更为优异，可适用于汽车发动机支架及相关汽车铸件。
本申请对铝合金表面进行激光熔覆，并形成铁铝金属-陶瓷复合涂层，以提高铝合金的表面硬度和耐磨性能；在加工时，本申请首先对铝合金进行表面清洗，依次通过丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗，去除其表面油污杂质及氧化层，再以“95~97wt%合金粉末和3~5wt%增强料”为主要配方制备合金料，并将其熔覆至铝合金表面，形成具有优异耐磨性能、较高硬度的复合涂层。
在合金料配制时，本申请选择70wt%铁粉和30wt%铝粉混合得到合金粉末，其原因在于：单纯铁粉在铝合金表面熔覆性能较差，其熔点与热膨胀系数均与铝合金基体存在较大差异，因此选择将铝粉、铁粉混合作为涂层金属，能够提高复合涂层与铝合金基体的润湿性，提高涂层与合金基体之间的冶金结合。
在该方案基础上，由于激光合金化熔覆复合镀层后，其镀层表面虽然具有优异的耐磨性能和硬度，但由于合金熔覆层中含有铁粉，即使本方案中引入了铝粉，实际操作时期熔覆层表面依旧会因为应力产生细裂纹和微孔，应用时会成为腐蚀介质的进入通道，导致铝合金表面侵蚀，影响其实际应用；因此本申请在激光合金化熔覆工艺后在铝合金基体表面涂覆环氧涂覆料，通过环氧涂覆料来对微孔和细裂纹进行填充，以保证铝合金压铸件的表面耐腐蚀性能。
在现有工艺中，一般为了提高环氧涂覆料的耐腐蚀性能，一般会选择加入氧化石墨烯作为填料，能够对腐蚀介质进行阻碍并延长腐蚀介质的侵入通道，提高铝合金表面耐腐蚀性能，但在铝合金实际应用时，当涂层出现破损后，氧化石墨烯与铝合金基体表面接触后会发生电偶腐蚀，反而会促进腐蚀反应的发生；为避免氧化石墨烯的“电偶腐蚀作用”，现有一般会在铝合金表面进行绝缘层加工，以避免氧化石墨烯与铝合金基体直接接触，导致电偶腐蚀；但本申请铝合金基体表面是金属-陶瓷复合涂层，由于铁粉、铝粉的存在，其无法像现有绝缘层一样避免电偶腐蚀的发生，因此本申请在上述方案基础上，进一步对氧化石墨烯进行改性处理。
本申请以双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑反应生成苯并恶嗪单体，此时引入过量的2-氨基噻唑，并在引发剂作用下聚合，形成改性聚2-氨基噻唑，将改性聚2-氨基噻唑与石墨烯、氮化硼进行改性，得到改性填料；在该过程中，本申请以部分氮化硼替代氧化石墨烯，以保证环氧涂覆料的耐腐蚀性能的，同时，利用改性聚2-氨基噻唑将氧化石墨烯、氮化硼进行包覆，以降低其表面电导率，使其接近绝缘材料，以避免氧化石墨烯发生电偶腐蚀。
现有技术中有采用聚2-氨基噻唑对氧化石墨烯进行包覆的方案，但本申请在现有方案基础上引入了双酚化合物，一方面双酚化合物的引入能够增加活性基团，提高聚合物、聚合物与环氧树脂之间的交联密度，增强界面相互作用；另一方面，多聚甲醛与2-氨基噻唑会发生作用，形成席夫碱，与2-氨基噻唑相互协同作为缓蚀剂，能够在激光合金化熔覆层表面形成钝化层，以进一步提高其表面耐腐蚀性能。
为保证改性聚2-氨基噻唑的顺利合成，本申请限定了“所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6”，并限定物料的添加顺序，先反应生成苯并恶嗪单体，再进行聚合，此时2-氨基噻唑过量，不仅能够与苯并恶嗪单体结合，还能够自聚形成聚2-氨基噻唑，保证方案进行。由于改性聚2-氨基噻唑中含有大量的含氮基团，能够减少铝合金铸件表面磨损；氧化石墨烯和氮化硼的存在也能够与合金熔覆层相互配合，进一步提高其表面耐磨性能。
本发明公开了一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的铝合金压铸件不仅具有优异的耐腐蚀性能，其表面硬度较高，耐磨性能优异，且在实际应用时避免电偶腐蚀的发生，可广泛应用于汽车发动机支架、汽车壳体及相关铸件的加工，实用性更高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1：
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 10.5%、Mg 0.58%、Mn 0.6%、B0.002%、Sb 0.2%、Gd 0.1%、Fe 0.03%、Ti 0.06%、Cr 0.015%、Be 0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗10min，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，超声清洗时间均为20min，干燥，备用；
（2）合金混合粉末包括95wt%合金粉末和5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括质量比为2：3：1的纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，以该配方配料，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20min，得到合金料；粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％。
将合金料涂覆至铝合金基体表面，合金料涂覆厚度为0.6mm，35℃下干燥50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，激光功率为2KW，光斑直径为3.5mm，扫描速度为12mm/s，处理过程中吹送10L/min氩气保护熔池，得到成品压铸件。
实施例2：
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 9.5%、Mg 0.65%、Mn 0.7%、B0.002%、Sb 0.1%、Gd 0.2%、Fe 0.05%、Ti 0.1%、Cr 0.012%、Be 0.001%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗15min，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，超声清洗时间均为30min，干燥，备用；
（2）合金混合粉末包括95wt%合金粉末和5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括质量比为2：3：1的纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，以该配方配料，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌30min，得到合金料；粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％。
将合金料涂覆至铝合金基体表面，合金料涂覆厚度为0.6mm，40℃下干燥40h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，激光功率为2KW，光斑直径为3.5mm，扫描速度为12mm/s，处理过程中吹送10L/min氩气保护熔池，得到成品压铸件。
实施例3：实施例3以实施例1制备的合金基体进行表面环氧涂覆料涂覆。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 10.5%、Mg 0.58%、Mn 0.6%、B0.002%、Sb 0.2%、Gd 0.1%、Fe 0.03%、Ti 0.06%、Cr 0.015%、Be 0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗10min，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，超声清洗时间均为20min，干燥，备用；
（2）合金混合粉末包括95wt%合金粉末和5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括质量比为2：3：1的纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，以该配方配料，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20min，得到合金料；粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％。
将合金料涂覆至铝合金基体表面，合金料涂覆厚度为0.6mm，35℃下干燥50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，激光功率为2KW，光斑直径为3.5mm，扫描速度为12mm/s，处理过程中吹送10L/min氩气保护熔池，得到预处理基体。
（3）取5g对羟基苯甲醛和100mL四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入6g锌粉，冷却至-70℃，加入10mL四氯化钛，搅拌25min，在75℃下油浴回流搅拌4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌20min，加热升温至120℃，继续反应10h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应8h，反应温度为70℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯和氮化硼质量比为2：2：1；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌20min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
实施例4：实施例4以实施例1制备的合金基体进行表面环氧涂覆料涂覆。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 10.5%、Mg 0.58%、Mn 0.6%、B0.002%、Sb 0.2%、Gd 0.1%、Fe 0.03%、Ti 0.06%、Cr 0.015%、Be 0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗10min，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，超声清洗时间均为20min，干燥，备用；
（2）合金混合粉末包括95wt%合金粉末和5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括质量比为2：3：1的纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，以该配方配料，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20min，得到合金料；粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％。
将合金料涂覆至铝合金基体表面，合金料涂覆厚度为0.6mm，35℃下干燥50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，激光功率为2KW，光斑直径为3.5mm，扫描速度为12mm/s，处理过程中吹送10L/min氩气保护熔池，得到预处理基体。
（3）取5g对羟基苯甲醛和100mL四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入6g锌粉，冷却至-70℃，加入10mL四氯化钛，搅拌30min，在80℃下油浴回流搅拌4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌30min，加热升温至130℃，继续反应10h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应8h，反应温度为80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1.5h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯和氮化硼质量比为2：2：1；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌30min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
实施例5：实施例5以实施例1制备的合金基体进行表面环氧涂覆料涂覆。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（1）铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 10.5%、Mg 0.58%、Mn 0.6%、B0.002%、Sb 0.2%、Gd 0.1%、Fe 0.03%、Ti 0.06%、Cr 0.015%、Be 0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗10min，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，超声清洗时间均为20min，干燥，备用；
（2）合金混合粉末包括95wt%合金粉末和5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括质量比为2：3：1的纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，以该配方配料，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20min，得到合金料；粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％。
将合金料涂覆至铝合金基体表面，合金料涂覆厚度为0.6mm，35℃下干燥50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，激光功率为2KW，光斑直径为3.5mm，扫描速度为12mm/s，处理过程中吹送10L/min氩气保护熔池，得到预处理基体。
（3）取5g对羟基苯甲醛和100mL四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入6g锌粉，冷却至-70℃，加入10mL四氯化钛，搅拌30min，在78℃下油浴回流搅拌4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌25min，加热升温至125℃，继续反应9h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应7h，反应温度为75℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1.5h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯和氮化硼质量比为2：2：1；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌25min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
对比例1：对比例1针对实施例4进行对照实验，对比例1中双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：3，其余组分含量和工艺参数保持一致。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（3）取5g对羟基苯甲醛和100mL四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入6g锌粉，冷却至-70℃，加入10mL四氯化钛，搅拌30min，在80℃下油浴回流搅拌4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌30min，加热升温至130℃，继续反应10h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应8h，反应温度为80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：3。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1.5h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯和氮化硼质量比为2：2：1；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌30min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6 wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
对比例2：对比例2针对实施例4进行对照实验，对比例2中并未引入双酚化合物，其余组分含量和工艺参数保持一致。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（3）取2-氨基噻唑和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入引发剂，氮气气氛下反应8h，反应温度为80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1.5h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯和氮化硼质量比为2：2：1；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌30min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
对比例3：对比例3根据对比例2进行对照实验，对比例3中并未引入氮化硼，其余组分含量和工艺参数保持一致。
汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，包括以下步骤：
（3）取2-氨基噻唑和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入引发剂，氮气气氛下反应8h，反应温度为80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑。
取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯，超声分散1.5h，得到改性填料；所述改性聚2-氨基噻唑、石墨烯质量比为2：3；取50质量份环氧树脂、10质量份稀释剂，混合搅拌30min，加入改性填料、1.5质量份流平剂和0.5质量份分散剂，搅拌均匀得到物料A，所述改性填料的质量为环氧树脂质量的6 wt%；
将物料A与固化剂混合，物料A与固化剂质量比为10：3；混合均匀后得到环氧涂覆料；取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，厚度为120μm，干燥，得到成品压铸件。
检测实验：
1、取实施例1-5、对比例1-3制备的压铸件，进行摩擦磨损实验，测试在室温下进行，以GCr15钢球进行对磨，磨球的直径为6mm，摩擦半径选为3mm，转速为280r/min，750g载荷；磨损20min后观察合金表面磨痕深度和宽度。
Figure 133633DEST_PATH_IMAGE001
2、取实施例1-5、对比例1-3制备的压铸件，进行中性盐雾试验，35℃下置于5%的NaCl溶液浸泡；浸泡一段时间后对试样进行电化学阻抗分析，测试体系为三电极体系，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂片电极，试样为工作电极，扰动电位为20mV，测试频率105～10-2Hz。浸泡时间为24h，3000h。进行电路拟合并记录电荷转移电阻（Rct）。
3、取实施例1-5、对比例1-3制备的压铸件，在铝合金表面用刀具划十字交叉划痕，划痕长度为80mm，划痕宽度为0.4mm，划痕力度划至激光熔覆层暴露，再重复测试2中性盐雾试验，浸泡时间为12h。
Figure 519615DEST_PATH_IMAGE002
结论：本发明公开了一种汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，工艺设计合理，组分配比适宜，制备得到的铝合金压铸件不仅具有优异的耐腐蚀性能，其表面硬度较高，耐磨性能优异，且在实际应用时避免电偶腐蚀的发生，可广泛应用于汽车发动机支架、汽车壳体及相关铸件的加工，实用性更高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）取铝合金基体，表面打磨后置于丙酮中，超声清洗，再依次通过无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥，备用；
（2）取合金混合粉末，混合研磨均匀，将其与粘结剂混合，搅拌20~30min，得到合金料；将合金料涂覆至铝合金基体表面，35~40℃下干燥40~50h，干燥后通过激光器在铝合金基体表面进行合金化处理，得到预处理基体；
（3）取改性聚2-氨基噻唑和DMF，混合均匀，加入石墨烯和氮化硼，超声分散1~1.5h，得到改性填料；取环氧树脂、稀释剂，混合搅拌20~30min，加入改性填料、流平剂和分散剂，搅拌均匀得到物料A，将物料A与固化剂混合，混合均匀后得到环氧涂覆料；
取预处理基体，在表面喷涂环氧涂覆料，干燥，得到成品压铸件。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述铝合金基体各成分包括：以质量分数计，Si 8.4~10.5%、Mg 0.58~0.65%、Mn 0.6~0.7%、B 0.001~0.002%、Sb 0.1~0.2%、Gd 0.1~0.2%、Fe 0.02~0.05%、Ti0.06~0.1%、Cr 0.012~0.015%、Be 0.001~0.002%，余量为Al；
制备时根据合金成分配料，熔炼形成合金熔体，精炼除气，扒渣，压铸成型，热处理后淬水，固溶时效，得到铝合金基体。
3.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述合金混合粉末包括95~97wt%合金粉末和3~5wt%增强料，所述合金粉末包括70wt%铁粉和30wt%铝粉；所述增强料包括纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉，所述纳米钛粉、碳化硼、纳米钽粉质量比为2：3：1。
4.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，合金化处理工艺为：激光功率为1.5~2KW，光斑直径为3~3.5mm，扫描速度为10~12mm/s，处理过程中吹送10~15L/min氩气保护熔池。
5.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，合金料涂覆厚度为0.4~0.6mm，粘结剂为聚乙烯醇，所述粘结剂用量为合金混合粉末总重量的0.1％～0.2％。
6.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，改性聚2-氨基噻唑的制备步骤为：取双酚化合物、多聚甲醛和二氧六环，搅拌至溶解均匀，加入1/2量的2-氨基噻唑，搅拌20~30min，加热升温至120~130℃，继续反应8~10h，再加入1/2量的2-氨基噻唑和引发剂，氮气气氛下反应6~8h，反应温度为70~80℃，反应后抽滤收集，去离子水洗涤，干燥，得到改性聚2-氨基噻唑；
双酚化合物的制备步骤为：取对羟基苯甲醛和四氢呋喃，氮气气氛下混合均匀，加入锌粉，冷却至-70℃，加入四氯化钛，搅拌25~30min，在75~80℃下油浴回流搅拌4~4.5h，反应后萃取，洗涤干燥，得到双酚化合物。
7.根据权利要求6所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述双酚化合物、多聚甲醛、2-氨基噻唑的摩尔比为1：1：6。
8.根据权利要求1所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，物料A与固化剂质量比为10：3；所述改性填料的质量为环氧树脂质量的5~7wt%。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的汽车发动机支架用高强度铝合金压铸件的制备方法制备的压铸件。
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