[发明专利]一种耐蚀铝合金板材及其加工工艺

说明书

本发明涉及铝合金板材技术领域，具体为一种耐蚀铝合金板材及其加工工艺。方案以铝合金基板作为基材，并在其表面进行溅射沉积膜层，以提高铝合金板材的耐腐蚀、耐磨性能，其中铝合金基板各组分含量为：以质量分数计，Zn：5.85～6.42％、Mg：2.2～2.3％、Cu：2.13～2.18％、Fe：0.05～0.055％、Si：0.02～0.041％、Mn：0.01～0.019％、Zr：0.094～0.12％、Cr：0.003～0.01％，余量为Al和不可避免的杂质，以该配方加工形成的铝合金基板，其具有较优异的力学性能，可适用于方案实施。本申请通过限定靶材的溅射顺序沉积并形成复合底膜，离子渗氮后进行DLC膜沉积，制备得到的铝合金板材具有优异的耐腐蚀性能，表面硬度高，耐磨性能优异，具有较高的实用性。

技术领域

本发明涉及铝合金板材技术领域，具体为一种耐蚀铝合金板材及其加工工艺。

背景技术

铝合金一般会在纯铝中加入一种或多种合金元素(如Cu、Zn、Mg)和一些微量元素，使其成分和组织结构发生改变，从而使其具有优异的力学强度和耐腐蚀性能，加工成型性能优异，因此，相比于现有公开的其他合金材料，铝合金已经逐渐成为工业化产品的首选加工材料，在航空航天、海运、汽车、建筑等领域应用广泛。

由于铝合金自身机械强度较低，耐磨性差，因此现有研发人员会对其进行表面修饰，利用阳极氧化、热喷涂、激光熔覆、电镀等工艺提高铝合金产品的表面耐磨性能和耐腐蚀性能，而类金刚石薄膜(DLC膜)的沉积也是现有较为常用的修饰方法，但现有工艺所得到的产品依旧无法满足我们的实际需求。

因此，本申请公开了一种耐蚀铝合金板材及其加工工艺，以解决该技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐蚀铝合金板材及其加工工艺，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：

一种耐蚀铝合金板材的加工工艺，包括以下步骤：

(1)取铝合金基板，表面砂纸打磨，依次采用无水乙醇、去离子水超声清洗10～20min，吹干后表面通过氩气离子清洗5～10min，再以二氧化铈靶、铝靶、钛靶、铬靶共溅射，沉积底膜；

(2)在底膜表面进行离子渗氮处理；

(3)取步骤(2)处理后的铝合金基板，表面沉积DLC膜，去离子水超声清洗，真空干燥，得到成品。

较优化的方案，步骤(1)中，共溅射具体步骤为：

S1：腔体内通入氩气，维持腔体压强为0.5～1.0Pa，先开启铬靶和铝靶，铬靶功率为1500～2000W，铝钯功率为300～500W，溅射10～20min；

S2：关闭铬靶，开启二氧化铈钯，二氧化铈钯功率为100～200W，铝钯功率调整为150～200W，继续溅射5～10min；

S3：重复S1～S2步骤2～3次，关闭二氧化铈钯；

S4：开启钛靶、铬靶，铬靶功率为1500～2000W，钛靶功率为1000～1200W，铝钯功率调整至为300～500W，以钛靶、铝钯、铬靶共溅射40～50min，关闭靶材，形成底膜。

较优化的方案，步骤(3)中，DLC膜沉积工艺参数为：乙炔流量为50～60mL/min，氩气流量为20～30mL/min，控制腔体内压强为2.0Pa，基体温度为100～120℃，离子源功率4～5kW，沉积时间为2～3h。

较优化的方案，步骤(2)中，离子渗氮温度为460～480℃，渗氮时间为4～6h，渗氮压力为0.6～0.8Pa。

较优化的方案，步骤(2)中，离子渗氮时在铝合金基板周围摆放海绵钛、硼铁混合料，实现钛硼氮复合渗。