[发明专利]一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法，本发明通过调整工艺以及参数解提升了合金的针孔度；本发明采用磁控溅射的方法，并采用低温轧制的手段，在铝硅铜合金表面形成稀土记忆合金层，能够将提升该合金的屈服强度，使得铝硅铜合金的表面均匀致密、膜基结合强度高、力学性能优良。

所属技术领域

本发明涉及铝合金制造领域，具体涉及一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法。

背景技术

合金材料由于在材料中存在多种金属元素，因此可以具有不同金属元素的特性，具备了不同金属元素的特性后，扩大了合金材料的性能和使用范围。铜铝合金合金的使用范围很广，可以用于轻工、重工、电子行业等。例如被用来制作弹簧、电子设备的金属部分、五金器材、医疗设备等

Al-Si-Cu系铝合金锭是一种具有良好综合性能的压铸铝合金，现如今被于汽车零部件行业广泛应用。目前许多生产汽车零部件的用户在对于Al-Si-Cu系铝合金锭的各种性能要求越来越严苛，由于铝锭针孔度问题，从而导致的产品零件疏松、开裂，不良率较大。

形状记忆合金（Shape Memory Alloy，SMA）是指经过适当变形后，在一定物理条件变化下能自动做功而恢复变形前形状的合金。形状记忆合金因其具有较高的可恢复性形变，已成为一种重要的功能材料，获得了广泛应用。镍钛系形状记忆具有记忆恢复原形、无磁性、耐磨耐蚀、耐高温、无毒性的特点。不过，当前的形状记忆合金的屈服强度一般在700MPa以下。

发明内容

本发明提供一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法，本发明通过调整工艺以及参数解提升了合金的针孔度；本发明采用磁控溅射的方法，并采用低温轧制的手段，在铝硅铜合金表面形成稀土记忆合金层，能够将提升该合金的屈服强度，使得铝硅铜合金的表面均匀致密、膜基结合强度高、力学性能优良。

为了实现上述目的，本发明提供了一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）制备铝铜合金基材

将质量百分比80%的熟铝及质量百分比20%纯铜投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3-5小时，熔化终止温度控制为850±10℃；

用铁锹在合金液表面撒上15-20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动合金液；

第一次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1.6kg/吨；第二次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1KG/吨；精炼后铸锭，得到铝铜合金基材；

（2）将材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％-35％，余量为上述铝铜合金基材；

将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的铝铋硅合金基材；

（3）基材预处理

所述基材预处理，可依次进行研磨抛光、超声清洗和离子源清洗；

（4）制备稀土记忆合金靶材

该稀土记忆合金靶材由钛、镍、铝、钇、铬、硅元素构成；

按重量份包括如下组分：钛55-65份，镍10-12份；铝6-9份；钇1-3份、铬4-6份；硅1-2份；

采用熔炼法制备得到稀土记忆合金靶材 ；

（5）采用上述合金靶材，使用磁控溅射方法，在上述基材上形成薄膜状的稀土记忆合金层：