[发明专利]一种铝合金材料及其表面处理方法

说明书

本发明涉及一种铝合金材料及其表面处理方法，包括铝合金材料基体，在铝合金材料基体的外表面设置有掺杂镍层；在掺杂镍层的外侧设置有氧化铝膜层；在氧化铝膜层的外侧设置有涂覆层。本技术方案的铝合金材料基体通过施加匀磁场力的作用，使得铝合金材料基体内的镍晶粒除了受到自身的重力、粒子间的作用力外，还受到磁场力的作用，使得铝合金材料基体表面的掺杂镍层的晶粒的形状产生变化，基本上呈横置水滴形状，使得镍晶粒的重心产生偏移，即接近氧化铝膜层的镍晶粒侧的重量大于接近铝合金材料基体侧的重量，这样，使得铝合金材料基体表面侧的结构更致密，使得孔隙变小并且晶粒结构整齐，提高了铝合金材料的延展性及韧性，并且使得铝合金的防腐性能提高。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域及金属表面处理技术领域，特别是指一种铝合金材料及其表面处理方法。

背景技术

铝合金具有压铸性能好，机械强度高的优点，在机械制造、仪器仪表、汽车及装饰配件等领域有广泛的应用。

但是现有技术的铝合金虽然相对于铁合金等的耐腐蚀性能要高，但是其总体的耐腐蚀性能依然无法满足实际的需要，并且，为了提高铝合金的耐腐蚀性能，其本上是通过对铝合金的表面通过阳极氧化、钝化剂或表面涂层的方式，但是因为常规的铝合金中的其它合金的分布是随机的，在本同面积下的分布并不一定均匀，这就导致在进行阳极氧化过程中，附着于铝合金表面的氧化膜的厚度不均匀，而导致铝合金表面的颜色不均匀的问题，以及铝合金表面的膜层的附着力不相同而使得铝合金的耐腐蚀性能受到影响的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金材料及其表面处理方法，以解决现有技术的铝合金材料的耐腐蚀性能无法满足需要的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金材料，包括铝合金材料基体，在所述铝合金材料基体的外表面设置有掺杂镍层；

在所述掺杂镍层的外侧设置有氧化铝膜层；在所述氧化铝膜层的外侧设置有涂覆层。

所述掺杂镍层自所述铝合金材料基体向所述氧化铝膜层延伸时，所述掺杂镍层中的镍含量逐渐增加。

所述掺杂镍层中的每个镍晶粒的重心均偏向于氧化铝膜层一侧。

上述任一项的铝合金材料的表面处理方法，包括以下步骤：

(1)提供铝合金材料基体；

(2)对所述铝合金材料基体进行清洗及烘干；

(3)将烘干后的所述铝合金材料基体进行酸洗处理，以除去所述铝合金材料基体表面的硅元素并增加表面粗糙度；

(4)将经过酸洗处理后的所述铝合金材料基体置于真空环境中，以离子溅射的方式向所述铝合金材料基体表面溅射金属镍，形成掺杂镍层；

(5)将步骤(4)掺杂镍层的铝合金材料基体置于真空炉中，并在少量氮气氛围下加热到420℃-500℃，并保温8-10小时，并在此期间向所述铝合金材料基体四周施加匀磁场力；然后匀速降温，当温度降低至350℃时，撤去磁场力，再快速降至常温；

(6)将经过步骤(5)处理后的铝合金材料基体进行阳极氧化处理，在所述铝合金材料基体表面形成氧化铝膜层；

(7)将经过阳极氧化处理后的铝合金材料基体表面进行涂覆，以形成涂覆层。

步骤(3)中的酸洗处理采用硫酸与氢氟酸混合溶液。

步骤(4)中氮气的压力为50-200Pa；所述氮气与所述铝合金材料基体表面的铝及镍分别形成氮化铝及氮化镍。

匀速降温速率为3-5℃/秒。

本发明的有益效果是：