铝及其合金表面强化方法技术

本发明专利技术涉及一种提高金属表层的强度、硬度和耐磨性能的铝及其合金表面强化的方法。本法选用三氧化二铝或碳化硅或氮化硅或硅酸铝纤维或人造金刚石或氮化硼或石墨或二硫化钼或者它们的混合物作强化相，并制成作强化骨架用的强化阵，将熔化的铝或铝合金液倒入已预热过的带强化阵的模具中加压，液体铝或铝合金渗入强化阵，冷却凝固后取出带有强化层的工件。本法能获得大于２ｍｍ的高耐磨强化层，能有效地扩大铝及其合金的应用范围和极大地提高工件的使用寿命。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属材料学科，特别是提高金属表面的强度、硬度和耐磨性能的。目前，涉及铝及其合金表面强化的方法有四种。(1)等离子喷涂法用等离子喷涂设备，在被加工表面喷涂耐磨合金或陶瓷。应用此法，可按要求制得较厚的涂层，涂层性能只与喷涂材料有关，而与基体材料无关。但是涂层与基体之间结合差。(2)离子镀膜法用离子镀膜机，在被加工表面沉积一层Tic或TiN。应用此法，依靠Tic或TiN的硬度高、耐磨性好，获得良好的表面涂层性能，但是该法难以得到较厚的强化层。(3)离子氮化法在离子氮化炉中，铝及其合金工件为阴极，外加辅助阳极，阴阳极间进行辉光放电，先用惰性气体Ar离子轰击工件表面，以清除表面AL2O3膜，后改用N离子轰击表面，使工件表面形成ALN硬化相，以达到强化效果。本法是八十年代中期开始试验成功的方法，由于阴阳极间产生弧光放电时工件易熔化，因此该工艺尚在探索中，技术难度极大，操作困难。(4)离子注入法在离子注入机中，将氮离子强行注入铝及其合金工件表面，使氮溶入固溶体成为含氮固溶体，而形成ALN硬质相，达到强化效果。本法存在的不足之处是它的注入层一般只能有几个微米，很难得到较厚的强化层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝及其合金表面强化的方法，其特征在于：（１）选择三氧化二铝或碳化硅或氮化硅或硅酸铝纤维或人造金刚石或氮化硼或石墨或二硫化钼或者它们之间任意组合且按任意比例的混合物作强化相，并将强化相置于模具中，制成作强化骨架用的强化阵，强化阵的厚度 按工件要求而定；（２）将模具连同强化阵置于加热炉中预热至７００℃～７５０℃；（３）在压力机工作台上，将熔化的铝或铝合金液倒入带有强化阵的模具中，并施加约１００Ｍｐａ的压力；（４）冷却凝固后将制件从模具中取出，其表面为铝或铝合金和 强化相混合组织所组成厚度为强化阵厚度的强化层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙继龙，李文方，魏兴钊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]