【技术实现步骤摘要】
本申请涉及合金的，尤其是涉及一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺。
技术介绍
1、2024铝合金是一种高强度硬铝，属于al-cu-mg系的铝合金，可进行热处理强化，在淬火和刚淬火状态下塑性中等，易于加工处理，点焊焊接性能良好，导热性良好，在高强度的基础上还具有较低的质量，是轻量化设计的优选材料，其在航空、航天等领域有着广泛的应用，主要用于制作各种高负荷的零件和构件(但不包括冲压件锻件)，如骨架零件，蒙皮，隔框，翼肋，翼梁，铆钉等工作零件。
2、随着铝合金的大幅应用，人们对于如何提升其性能的研究也日益增多，尤其是2024铝合金的耐腐蚀能力一般，因此有人提出用铝或锌铝合金对2024铝合金进行包覆保护处理，以期提升合金的耐蚀性，然而在实际使用中又出现了新的问题，包覆保护处理后的2024铝合金出现了强度下降的问题，反而对2024铝合金的应用起到了一定限制效果。因此，如何在不影响2024铝合金自身优势性能的条件下提升其薄弱的耐蚀能力，成为眼下的一大问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种耐腐蚀铝合金及其制备工艺。
2、第一方面，本申请提供了一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，包括以下步骤：
3、s1、热压成形：将2024铝合金粉、ti粉与石墨烯混合后球磨，热压，成形，所述铝合金粉与钛粉和石墨烯的总重量的比为100:4，钛粉与石墨烯的重量比为(3-4):1；
4、s2、固溶与时效：在500-510℃的温度下固溶处理20-24h，水冷，随后在
5、s3、喷丸：采用直径为0.4-0.5mm的铸钢丸，在喷丸压力为0.3-0.5mpa、弹丸流量为12-13kg/min的条件下进行喷丸处理，并保持喷丸覆盖率为100-300％；
6、s4、阳极氧化：在含有7-9g/l的dl-苹果酸和40-50g/l浓硫酸的电解液中进行阳极氧化，最终得到耐腐蚀铝合金。
7、通过采用上述技术方案，本申请控制了固溶温度、时效温度、铸钢丸直径、喷丸压力以及阳极氧化所用电解液含量等参数，使得合金内易出现腐蚀现象的第二相颗粒的占比大大降低，由此显著提升了铝合金的耐蚀能力，并且本申请还在固溶以前对铝合金进行了ti粉和石墨烯共混、热压成形的操作，ti粉能够提升铝合金的韧性与强度，弥补了由于喷丸、阳极氧化给铝合金带来的强度、韧性降低的缺陷，石墨烯则能够在阳极氧化中形成氧化石墨烯，在基体中出现氧化的石墨烯，其与基体的结合力和分散度远远高出外加的氧化石墨烯与基体的结合力和分散度，能够进一步提升最终得到的耐腐蚀铝合金的耐腐蚀能力，同时本申请通过严格控制喷丸覆盖率，使铝合金表面的粗糙度降低，表观形貌更加平整，降低了合金在阳极氧化处理后表面出现凹凸不平、耐蚀膜形成不完整等负面效果的产生程度。
8、总体来说，本申请通过采用热压成形、固溶与时效、喷丸和阳极氧化的连续工艺对2024铝合金进行处理，各步之间彼此配合，同时严格控制各步的主要工艺参数，在保证铝合金具有高强度、良好韧性的前提下，尽可能提升了其耐蚀能力，经检测，其屈服强度不低于685mpa，极限抗拉强度不低于704mpa，断裂延伸率不低于9.25％，中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长不低于840h。
9、优选的，所述步骤s2中，固溶处理的温度为505℃，时效处理的温度为190℃。
10、通过采用上述技术方案，本申请严格控制了固溶处理的温度和时效处理的温度，在该处理温度下，不仅能够最大限度地提升了耐腐蚀铝合金的韧性，同时对其强度和耐蚀能力也有一定程度的提升，使得耐腐蚀铝合金的综合性能得到了进一步优化。
11、优选的，所述步骤s3中，喷丸覆盖率为200％。
12、通过采用上述技术方案，本申请严格控制了喷丸覆盖率为200％，此时铝合金内部的第二相颗粒几乎完全溶解，更重要的是此时铝合金表面粗糙度达到最低，表观形貌最为平整，在后续的阳极氧化中更易形成致密、均匀的耐蚀膜和封闭膜，进一步提升了铝合金的耐蚀能力。
13、优选的，所述步骤s4中的封闭，具体为：将从电解液中取出的铝合金浸没于封闭溶液中，并在25-50℃的温度下静置，得到耐腐蚀铝合金，封闭溶液为重铬酸钾溶液、碳酸锂溶液或硫酸镍溶液。
14、通过采用上述技术方案，本申请在25-50℃的温度下对氧化后的铝合金进行封闭处理，相比于现有的高温封闭环境，较低温度的封闭环境能够更加使铝合金表面的封闭膜更加完整、致密，由此提升了耐腐蚀铝合金的耐蚀能力。若是温度高于50℃，就会出现上述封闭膜不够致密、不够完整的问题，但若是温度低于25℃，则会出现封闭液黏度上升，流动性变差，封闭反应速率过慢的问题。
15、优选的，所述封闭溶液为碳酸锂溶液。
16、优选的，所述碳酸锂溶液的碳酸锂浓度为0.03-0.1mol/l。
17、优选的，所述碳酸锂溶液的碳酸锂浓度为0.05mol/l。
18、优选的，所述封闭中的静置温度为30℃。
19、通过采用上述技术方案，本申请利用碳酸锂溶液作为封闭溶液，相比于重铬酸钾溶液和硫酸镍溶液，能够更进一步地提升耐腐蚀铝合金的耐蚀能力，使其自腐蚀电位进一步降低，在中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长提升至888h，并且严格控制了碳酸锂的浓度，若是浓度过高会导致封闭膜质地不均，若是浓度过低则会导致封闭膜致密度不足；随后，本申请又在此基础上进一步控制了静置时的温度，经实验数据显示，当碳酸锂浓度为0.05mol/l、静置时的温度为30℃时，封闭效果最好，铝合金表面的封闭膜致密程度最高，膜形成最为完整，最终铝合金在中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长可达1032h。
20、第二方面，本申请提供了一种耐腐蚀铝合金。
21、通过采用上述技术方案，本申请的耐腐蚀铝合金兼具高强度、一定的韧性以及优异的耐蚀能力，在航空、航天等领域的应用价值更进一步，同时耐蚀能力的大幅提升也为其拓宽了更大的应用范围，具有很高的实际使用价值。
22、综上所述，本申请具有以下有益技术效果：
23、1.本申请的制备工艺通过采用热压成形、固溶与时效、喷丸和阳极氧化的连续工艺对2024铝合金进行处理，各步之间彼此配合，同时严格控制各步的主要工艺参数，在保证铝合金具有高强度、高韧性的前提下，尽可能提升了其耐蚀能力，经检测，其屈服强度不低于685mpa，极限抗拉强度不低于704mpa，断裂延伸率不低于9.25％，中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长不低于840h；
24、2.本申请的制备工艺中利用碳酸锂溶液作为封闭溶液，相比于重铬酸钾溶液和硫酸镍溶液，能够更进一步地提升耐腐蚀铝合金的耐蚀能力，使其自腐蚀电位进一步降低，在中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长提升至870h，并且严格控制了碳酸锂的浓度和静置时的温度，最终可将铝合金在中性盐雾环境中出现腐蚀点的时长最大提升至980h；
25、3.本申请的耐腐蚀铝合金兼本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，固溶处理的温度为505℃，时效处理的温度为190℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，喷丸覆盖率为200%。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中的封闭，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述封闭溶液为碳酸锂溶液。
6.根据权利要求5所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述碳酸锂溶液的碳酸锂浓度为0.03-0.1mol/L。
7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述碳酸锂溶液的碳酸锂浓度为0.05mol/L。
8.根据权利要求7所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述封闭中的静置温度为30℃。
9.一种权利要求1-8任一项所述的制备工艺制得的耐腐蚀铝合金。
【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤s2中，固溶处理的温度为505℃，时效处理的温度为190℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤s3中，喷丸覆盖率为200%。
4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀铝合金的制备工艺，其特征在于，所述步骤s4中的封闭，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀铝合金的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：张煜琰，
申请(专利权)人：惠州合智华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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