[发明专利]一种铝合金铸件及其表面处理方法

说明书

本发明公开了一种铝合金铸件，属于金属材料领域，铝合金铸件各元素的质量分数为Mg 2‑8%、Si 3‑12%、Cu 1‑5%、P 0.1‑0.5%、Mn 1‑2%、Ni 0.5‑1.5%，余量为Al，其中Ni与P元素以化学镀制备的Ni3P合金的形式加入。本发明还提供了一种铝合金铸件表面处理方法，将铝合金铸件，打磨清洗好，采用化学镀Ni‑P镀液对表面进行化学镀。本发明部分P元素提高铝合金结晶变质效果，使合金组织更加致密，提升铸件的耐磨性和作用寿命。富Ni相颗粒成球形形貌和细小尺寸，保持了铝合金的高伸长率且提高合金的强度。且后续进行化学镀Ni‑P镀层时，分布在晶界和基体晶粒中Ni3P晶相提供晶粒形核位点，且与涂层形成共格关系，极大地提升了涂层结合力和沉积速率。增强了耐磨和耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体是一种铝合金铸件及其表面处理方法。

背景技术

铝合金是一种轻质高强金属材料，广泛应用在各行各业上。但是铝合金的耐磨、耐腐蚀性在同类金属材料中并不算优异。因此，铝合金广泛采用阳极氧化，电镀等表面处理方法，以提高其外观的品质。

发明专利CN110359045B披露了具有镀层的铝合金构件和表面处理方法，具有镀层的铝合金构件包括铝合金基材、合金电镀层、第一物理气相沉积PVD层和第二PVD层，合金电镀层和第一PVD层之间形成共格界面或半共格界面；合金电镀层设置于铝合金基材和第一PVD层之间；第一PVD层设置于铝合金基材和第二PVD层之间。本实施例提供的具有镀层的铝合金构件，铝合金基材上电镀有合金电镀层，电镀层上有第一PVD层，第一PVD层上有第二PVD层，第一PVD层为过渡层，第二PVD层为颜色层，合金电镀层和过渡层之间的界面为共格界面或半共格界面，该具有镀层的铝合金构件膜层结合力高，耐磨和抗划性能好，高亮外观效果美观，工艺简单，生产成本低。

但是上述技术仅仅通过镀层的设计，未考虑铝合金本体和镀层之间的结合情况，不同于不锈钢中大量存在Ni元素，表面易于成为Ni-P合金的活性位点，化学镀Ni-P在不锈钢表面大量沉积，而铝合金中金属元素与Ni-P相不匹配，在铝合金表面进行Ni-P镀层，因晶相共格关系，涂层结合力不足是需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铝合金铸件，所述铝合金铸件各元素的质量分数为Mg 2-8%、Si 3-12%、Cu 1-5%、P 0.1-0.5%、Mn 1-2%、Ni 0.5-1.5%，余量为Al，其中Ni与P元素以化学镀制备的Ni₃P合金的形式加入，采用真空压力铸造制备铝合金铸件。

进一步的，所述铝合金铸件的原料为纯铝、AlMn中间合金、AlSi中间合金、AlCu、AlMg中间合金、Ni₃P合金。

进一步的，所述铝合金铸件的制备方法具体为：

（1）将原料分别在120℃进行烘干处理；

（2）先将在坩埚中加入铝锭，升温到720℃，待铝锭完全熔化后再加入其它中间合金,搅拌均匀后，保温20min，再进行去渣扒灰；

（3）进行标准压铸，压铸模具温度控制为120℃，压铸速度为2.5m/s，制备得到铝合金铸件。

本发明还提供一种铝合金铸件表面处理方法，将前述铝合金铸件，打磨清洗好，采用化学镀Ni-P镀液对表面进行化学镀。

进一步的，所述化学镀的镀液为：含有35 g/L Ni₂SO₄6H₂O、20g/L NaH₂PO₄水，30g/LC₆H₅O₇Na₃水，40g/L NH₄Cl。

进一步的，所述化学镀在pH=8和温度80-90℃下进行。

进一步的，所述化学镀时间为10min。