[发明专利]一种铝合金表面等离子体扩渗强化的方法

摘要

一种铝合金表面等离子体扩渗强化的方法，本发明涉及表面等离子体扩渗强化的方法。本发明要解决现有铝合金表面硬度低，耐磨性差的问题。方法：一、铝合金表面预处理；二、铝合金表面预置扩渗合金元素；三、等离子体扩渗，即完成一种铝合金表面等离子体扩渗强化的方法。本发明用于铝合金表面等离子体扩渗强化的方法。

主权项

1.一种铝合金表面等离子体扩渗强化的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、铝合金表面预处理：利用金相砂纸对铝合金表面打磨和抛光，然后依次置于蒸馏水和丙酮中超声波清洗10min～30min，取出后吹干，得到预处理后的铝合金；二、铝合金表面预置扩渗合金元素：将预处理后的铝合金放置于磁控溅射炉中，调节靶材和预处理后的铝合金之间的距离为80mm～120mm，将磁控溅射炉炉腔抽真空至低于3×10‑5Torr，向磁控溅射炉中通入气流量为14sccm～20sccm的氩气，调节Ti靶功率为0.08kW～0.1kW，调节基底偏压为200V～400V，然后在Ti靶功率为0.08kW～0.1kW及基底偏压为200V～400V的条件下，保持20min～40min，再将Ti靶功率调节至3kW，基底偏压调节至50V～200V，然后在Ti靶功率为3kW及基底偏压为50V～400V的条件下，溅射沉积0.5h～2h，得到镀Ti层的铝合金；三、等离子体扩渗：将镀Ti层的铝合金置于等离子体渗氮炉中，抽真空至低于5Pa，调节电压为450V～700V，在电压为450V～700V的条件下，离子轰击清洗镀Ti层的铝合金表面10min～20min，然后将清洗后的Ti层的铝合金加热至温度为460℃～490℃，以气体流量为0.3sccm～0.8sccm通入含氮气体，保持等离子体渗氮炉炉压为150Pa～350Pa，然后在温度为460℃～490℃及压力为150Pa～350Pa的条件下，保温32h，保温结束后，在氮气气氛下，冷却至室温，即完成铝合金表面等离子体扩渗强化的方法；所得的含氮气体为氮气与氢气的混合气体；所述的氮气与氢气的混合气体＝1:1；在铝合金表面得到的改性层的厚度为10μm～25μm，硬度达到439HV，摩擦系数为0.35～0.45。