[发明专利]一种高强耐磨铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高强耐磨铝合金材料，包括通过化学镀附着在铝合金基体上的磷化物和镍化物。该铝合金材料具有很高的强度，以及耐磨性能很好，本申请中的铝合金材料辅助用料容易购买，生产成本低，同时具有生产工艺流程简单的优点。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，尤其涉及一种高强耐磨铝合金材料及其制备方法。

背景技术

铝合金是以铝为基体元素，然后加入一种或多种合金元素组长的合金，铝合金的密度低，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性等，使得铝合金材料在电力行业、汽车轮毂等领域中得到了较为广泛的应用。电力行业中的电缆是用于输送和分配电能的资源，其基本机构通常是有电芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成，其中线芯是电缆中的导电部分，用来输送电能，是电缆的主要组成部分。随着汽车工业的迅猛发展，铝合金轮毂的应用越来越普遍。铝合金轮毂比钢轮毂有四大优点：一是降低非载荷重量，从而提高抓地性；二是改善了加速性和制动；三是增加了刚性，铝轮毂的高硬度明显地减小了过弯时轮胎或轮毂的倾斜，这对于安装了高性能轮胎的车子尤为重要；四是提高了制动系统的冷却效果，铝轮毂的合金中有些金属本身就是良好的热导体，所以铝轮毂有利于将制动产生的热量迅速释放从而降低由于高热导致的制动失灵，而且由于铝合金轮毂可以较自由的造型，就更能以某些有利于将气流导入到制动系统的造型有效降温。

但是现有的铝合金材料在使用过程中仍然存在强度不够高，不能应用在需要承受很大重量的行业设备中，这就导致铝合金的其他的优异性能不能很好的发挥作用，使其在使用过程中仍然存在很大的使用局限性，且使用的寿命很短，尤其是现有的铝合金材料耐磨性能极低，生产的产品在使用过程中很容易磨损，实用价值不高。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种高强耐磨铝合金材料及其制备方法，以解决现有的铝合金材料存在强度不够高、耐磨性能极低的问题。

本发明提供的技术方案是一种高强耐磨铝合金材料，包括铝合金基体以及通过化学镀附着在铝合金基体上的磷化物和镍化物。

通过上述技术方案，本申请的铝合金材料中，磷化物和镍化物通过使用化学镀的工艺将制备铝合金材料外表面施加化学镀，溶液中的镍离子靠磷化物中形成的次磷酸根放出的原子态活性氢还原镍，在加热条件下，次磷酸根催化表面上的水释放出氢原子，然后，吸附在活性金属表面上的氢原子还原镍离子为金属镍沉积在镀件表面，同时次磷酸根被原子氢还原出磷沉积在镀件表面，即完成了化学镀，本申请通过反复试验，确定镍化物和磷化物之间的配比关系，使铝合金材料上的化学镀工艺更加的完善，与现有的铝合金材料相比，本申请中生产的铝合金材料的耐磨性能得到了显著的提高。

进一步的，一种高强耐磨铝合金材料，所述磷化物和镍化物的质量比为1∶(1-1.5)。

进一步的，所述铝合金基体中包括铝元素、硅元素、钛元素、锰元素。

硅在铝合金中主要起到固溶强化和时效强化的作用，在铝合金铸造过程中，硅起到增加流动性作用，使铝合金在铸造过程中各组分混合更加的均匀，同时硅对铝合金具有强化的作用，使合成的铝合金材料强度很高；其中钛和铝形成TiAl₂相，成为结晶的核心，起细化锻造组织和焊缝组织的作用，同时加入的锰起到增补强化的作用，降低热裂的倾向，而且使铝合金化合物达到平均沉淀的效果，改善了铝合金材料的抗蚀性和焊接技能。

进一步的，一种高强耐磨铝合金材料，所述铝合金基体中，按质量百分比计算，铝元素90％-92％，硅元素2％-2.5％，钛元素1％-1.6％，锰元素2％-2.5％。

进一步的，所述磷化物包括次亚磷酸钠。

进一步的，所述镍化物包括硫酸镍。

进一步的，一种的高强耐磨铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：