铝合金表面改性技术的发展现状
建筑铝合金表面处理技术的现状与发展
成 的 氧化 膜 可 以阻 止 铝基 体 的进 一 步 腐蚀 ， 其 太 但 薄 而易 受损伤 ， 酸性 、 在 碱性 或 者 中性 环 境 中都 有 可 能遭 受破 坏 。作 为建 筑 装 饰 材 料 的铝 合 金 型材 ， 应 该 是一 种 半 永 久 性 的 材料 ， 在抵 御 外 界 气 候 条 件 的 侵蚀 方 面 ， 具 备 良好 的抗 腐蚀 、 摩 擦 、 须 抗 耐热 和 耐 候性 能 ， 随着物 质生 活水 平 的提 高 ， 一 的银 白色 而 单 外观 也 不再 能满足 人们对 家居 装饰 的需 求 ， 因此 ， 人
常见 的铝合 金 阳极 氧化 工艺 多 采 用硫 酸 作 为 氧
化槽液 的主要 成 分 ， 格便 宜 ， 可 以循 环 使 用 ， 价 且 降 低 了生产 成 本 。 阳极 氧 化 膜 电解 着 色 后 色 泽 光 亮 、
持久 ， 且进一步提升了铝材的硬度至 ３０Ｈ ０ Ｖ以上， 物 理机 械性 能优 异 ， 过多 年 的发 展 ， 术 已经 十 分 经 技
为 多种 。
，
按 照 电源 形 式 的不 同可 分 为交 流 着 色 法 和直 流
１ 铝合金表面处理技术
１ １ 铝 合金 阳极 氧化 电解 着色 ．
（ 冲 ） 色法 ， 脉 着 工业 化应 用 的方 法包 括 浅 田法 、 化 住 法 、 ｎｃｌｒ 等 。张海 霞 ， 淑 英 ｌ 研究 了无 需 扩 Ｕ ｉ ｏ法 ｏ 李 ４ ｊ 孔 的亚硒 酸 盐 电解 着 色 工 艺 ， 箔 在 １０ ｇ Ｌ硫 酸 铝 ８ ／ 中阳极 氧化后 ， 在含 Ｈ Ｓ ４ Ｏ Ｌ Ｎ ｚｅ ３１ Ｌ 再 ２ ０ ， ａＳ Ｏ ２ ， 蹄酸 钠 ０ ２ ｇ Ｌ 添 加 剂 ２ｇ Ｌ Ｃ Ｓ ｄ ５ ２ ／ ． ／ ， ／ ， ｕ Ｏ ・Ｈ ０６ｇ Ｌ
金属材料表面处理技术的现状和未来
金属材料表面处理技术的现状和未来随着现代化生产的不断推进，金属材料表面处理技术也日益受到重视。
表面处理技术是一种将金属材料表面进行加工处理的工艺方法，主要目的是提高其耐腐蚀性、耐磨性、抗疲劳性、降低表面粗糙度等特性，以适应各种特殊工艺要求。
本文将介绍金属材料表面处理技术的现状和未来发展方向。
1. 现状金属材料表面处理技术已经走过了数十年的发展历程，伴随着科技的进步，这一领域也发生了很大的变化。
目前，金属材料表面处理技术主要包括机械加工表面处理、化学加工表面处理、热处理表面处理、电化学表面处理和物理气相沉积表面处理等技术。
（1）机械加工表面处理机械加工表面处理是通过一定的机械力量对金属材料表面进行加工处理的一种方法。
机械加工方法包括打磨、研磨、抛光、拉丝等多种类型。
这种技术的优点是操作简单、成本低廉，但是难以保证加工精度和表面平整度。
（2）化学加工表面处理化学加工表面处理是通过一定的化学方法对金属材料进行表面加工的方法。
主要包括酸洗、碱洗、电镀、化学反应沉积等技术。
化学加工表面处理能够提高材料的抗腐蚀性和精度，且成本相对较低。
但是，难以控制反应速率和方向，可能会出现质量波动，需要精准调整反应条件。
（3）热处理表面处理热处理表面处理主要是利用金属材料在一定温度下的热处理过程，从而改变材料的组织结构和性质。
常见的热处理包括加热、退火、淬火、回火等。
热处理可以改善材料的硬度、强度、韧性等性能，但是对于形状复杂的工件难以操作。
（4）电化学表面处理电化学表面处理是将金属材料放入电解质溶液中，利用电流进行表面加工的一种方法。
该技术适合处理高精度、轻薄材料，如电子、航空、汽车等工业领域。
但是电化学表面处理需要一定的专业知识，也需要注意安全。
（5）物理气相沉积表面处理物理气相沉积表面处理是一种采用物理气相沉积工艺对金属表面进行处理的方法。
物理气相沉积技术包括热喷涂、真空沉积、激光沉积等。
该技术的优点是能够给出更好的表面处理效果，但是相应的成本相对较高。
浅论铝合金表面改性技术研究进展(一)
浅论铝合金表面改性技术研究进展(一)论文关键词:铝合金；表面改性；研究进展论文摘要:综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，重点介绍了激光熔覆、阳极氧化和等离子体微弧氧化等方法在铝合金表面制备膜层的原理、特点及研究成果，并对等离子微弧氧化技术提出了展望。
一、前言常用的铝合金表面改性技术有激光熔覆、阳极氧化、等离子微弧氧化等，有关这些方法的研究均取得了较大进步。
等离子微弧氧化是一种新型表面陶瓷化技术，近年来，其相关文章报道较多，已成为铝合金表面改性技术研究的热点，具有广阔的发展前景。
二、常用的铝合金表面改性技术（一）激光熔覆激光熔覆技术是采用高能激光束将金属-陶瓷复合粉末熔于基材表面，获得金属陶瓷复合层的工艺。
其工艺方法有两种：预置涂层法和同步送粉法。
预置涂层法是先将粉末与粘接剂混合后涂于基体表面，干燥后进行激光加热。
同步送粉法是在激光照射到基体的同时侧向送粉，粉末熔化而基体微熔，冷却后得到熔覆层。
二者方法不同但效果相近，即熔覆层通常与施加的合金粉末的化学成分相近，熔覆层与基体之间为冶金结合，只有在界面结合层的较窄范围内，施加合金粉末才受到基体的稀释。
激光熔覆是一个复杂的工艺过程，工艺参数较多，可分成4类：1.激光系统本身，如光束模式、功率稳定性等；2.基体，如基体材质、表面状态等；3.涂层材料的特性及涂置工艺；4.处理条件，包括光束大小与形状、功率大小及扫描速度等7]。
对于铝合金的激光熔覆，根据覆层种类和厚度，正确选择激光参数很重要。
如果能量输入不足，不仅得不到熔化良好、凝固致密的覆层，更得不到良好的冶金结合层。
如果输入的能量密度过大，覆层又会因铝合金基材过多熔化稀释，使性能显著恶化，而且还增多了涂层的气孔等缺陷。
激光熔覆金属表面陶瓷层的优点是：可以使陶瓷涂层和金属基体达到冶金结合，提高了陶瓷层和基体的结合强度；消除了陶瓷层中大部分孔洞和裂纹，提高了陶瓷层的致密度；釉化了陶瓷表面，大大提高了表面硬度，改善了材料的耐磨性能。
金属表面改性技术的研究与发展
金属表面改性技术的研究与发展随着工业化进程的加速，人们对于金属材料的性能和质量要求越来越高。
金属表面改性技术应运而生，成为一种重要的制造工艺。
通过改变金属材料的物化性能，可以提高金属的强度、硬度、耐磨性等性能，从而改善产品的品质和降低生产成本。
金属表面改性技术已经成为现代制造业不可或缺的领域之一。
一、金属表面改性技术的分类金属表面改性技术包括：表面涂覆技术、表面净化技术、表面改性技术等。
表面涂覆技术是指在金属表面涂上一层物质，以改变其物理、化学性质，例如镀金、镀银、电镀等。
表面涂覆技术的优点是，可以改善金属的化学稳定性和防腐性，表面光泽度高，但缺点是涂层厚度有限，不利于加工。
表面净化技术是指通过物理、化学方法去除金属表面的污染、氧化物等物质，以提高表面质量和性能。
表面净化技术的优点是，可以使金属表面平整度高、无杂质、易于加工，但缺点是有些化学清洗剂会对环境造成污染。
表面改性技术是指针对某种金属材料，通过物理、化学方法改变其表面的物理、化学性质，达到提高材料性能的目的。
例如：电弧喷涂、激光表面改性等。
表面改性技术的优点是，可以改善金属的力学性能、耐腐蚀性能和磨损性能，缺点是技术复杂度高、投资成本大。
二、金属表面改性技术的应用金属表面改性技术的应用范围很广，例如：航空航天、汽车、机械、电子等领域。
在航空航天领域，由于航天器必须面对各种极端环境，比如高温、低温、高速等，因此金属表面改性技术显得非常重要。
例如：在飞行器的发动机燃烧室内，涂层可以有效地减少高温下金属的氧化速率，提高发动机寿命和可靠性。
在汽车行业中，改性技术也是重要的应用领域。
例如：针对汽车发动机的零部件，表面涂覆技术可以提高其耐腐蚀性，表面改性技术可以提高其耐磨性和抗疲劳性，从而提升汽车的性能和寿命。
在机械制造领域，金属表面改性技术可以提高机械零部件的硬度和耐磨性，以及提高润滑性能，从而确保机械设备的可靠性和寿命。
在电子产品制造中，涂层技术可以改变电子产品的颜色和质感，表面净化技术可以减少金属表面的静电吸附和污染，表面改性技术可以提高电子产品的散热性能和外观质量。
铝合金材料的现状与发展趋势
铝合金材料的现状与发展趋势铝合金材料是一种高强度、轻质、耐磨、耐腐蚀的金属材料，具有广泛的应用领域，是现代工业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步，铝合金材料的性能和应用越来越广泛，未来的发展前景也十分可观。
一、铝合金材料现状目前，铝合金材料的应用已经覆盖了几乎所有的领域，特别是在航空航天、汽车、电子、建筑等工业领域中，铝合金材料得到了广泛的应用。
在航空航天行业中，铝合金材料是构建飞机、航天器和卫星的主要材料之一，其轻质、高强度、耐腐蚀等优点被广泛地运用。
在汽车工业领域，铝合金材料的应用主要是减轻汽车重量，从而降低燃油消耗和减少废气排放。
在电子领域，铝合金材料的应用主要是制造高精度的电子设备，如手机、电脑等。
在建筑领域中，由于铝合金材料具有轻质、坚固、耐腐蚀的特性，广泛应用于建筑幕墙、铝门窗等领域。
二、铝合金材料的发展趋势未来，铝合金材料的发展主要有以下几个趋势：1.功能性铝合金材料的研究和开发随着科技的不断发展，铝合金材料除了强度、耐腐蚀等基本性能外，功能性也逐渐受到关注，包括磁性、电学性、热传导性等。
例如，将铝合金材料与磁性材料复合，可以研发出高性能的电机；将铝合金材料作为热管材料，可以有效地改善热量传递性能等。
2.高强度铝合金材料的研究和应用随着材料科技的发展，越来越多的高强度铝合金材料正在研制开发中，例如钛铝合金、镁铝合金、铬铝合金等，这些新型材料都具有高强度、轻质等特点，特别适用于航空航天、汽车、高速列车等需要高强度和高刚度的领域。
3.铝合金材料与其他材料的复合应用铝合金材料与其他材料的复合应用已经成为近年来的一个热点。
例如，将铝合金材料与纤维材料、陶瓷材料等进行复合，可以显著改善材料的物理、力学和化学性质，同时还可以增强铝合金材料的抗磨损性和抗冲击性能，使其更加适用于多种领域。
4.绿色环保的铝合金材料的开发随着社会的发展，环保问题日益受到关注，铝合金材料的绿色环保性也成为研究热点。
铝合金表面强化技术研究现状及其发展趋势
材， 借助 高压 气体将 金 属 熔 滴 雾化 并 喷 向铝合 金 基 体 表 面 以形 成 耐 磨 抗 蚀 强 化 涂层 。徐 荣 正口 ］ 等研 究 了
６ ０ ６ １铝合 金表 面高 纯铝 涂层对 其 耐腐 蚀 性 能的 影 响 ， 涂 层 的腐 蚀 电位 和腐 蚀 电流 均高 于 铝合 金 基 体 ， 体 现 出 良好 的耐蚀 性 能 。 １ ． ２ 等 离子 喷涂 等离 子 喷 涂 以 等 离 子 弧 为 热 源 ， 其 温 度 可 达 １ Ｏ Ｋ， 可使 喷涂 粉末 得 到 足 够 热 量 ， 尤 其 对 于 熔 点 较 高 的 陶瓷 材 料 ， 具 有更 加优异 的 喷涂效果 ， 可显 著改 善 铝合 金表 面性 能。卢 果 等 在 ６ ０ ６ ３铝 合 金表 面制 备 了 等 离 子 喷 涂 纳 米 Ａｌ 。 Ｏ ／ Ｔ ｉ Ｏ２和 微 米 级 Ａｌ 。 ０ 。 ／ Ｔ ｉ Ｏ。 陶 瓷涂层 。研 究结 果 表 明 ： 纳 米 陶 瓷涂 层 的硬 度 是 微 米 陶瓷涂 层 的 ３ ． ５倍 ； 纳 米 陶 瓷涂 层 的摩擦 系数 比微 米 陶瓷 涂层 下 降 了 １ ２ ． ５ ， 磨 损量 仅 为后 者 的 ６ Ｏ ， 并 且 远低 于 铝合金 基 体 。Ｓ ａ ｒ ｉ ｋ ａ ｙ ａ ［ 。 等 研究 了 Ｃ颗 粒 的含量 对 等离 子喷 涂 Ａｌ —Ｓ ｉ ／ Ｂ Ｃ复 合涂 层 性 能 的 影响， 复合 涂 层除 了 Ｂ ４ Ｃ外 ， 还生 成 了 Ａｌ ０。 颗粒， 且 随着 Ｃ颗 粒 含 量 的 增 加 ， 复 合 涂 层 的硬 度 随 之 增 大， 孔 隙率 和 表面粗 糙度 降低 。 １ ． ３ 高速 火 焰喷涂 高速 火焰 喷涂 可使 喷涂 粉 末 获 得极 高 的 速度 ， 粒
铝合金应用现状及发展趋势
铝合金应用现状及发展趋势铝合金是一种重要的工程材料，具有优良的性能和广泛的应用领域。
随着科技的发展和社会需求的不断推动，铝合金的应用现状和发展趋势也在不断变化。
首先，铝合金的应用现状在许多领域已经得到广泛应用。
在汽车工业中，铝合金被广泛用于汽车车身和发动机部件，以提高汽车的燃油效率和减轻整车重量。
铝合金车身具有较强的刚度和冲击吸收能力，能够提高汽车的安全性能。
在航空航天领域，铝合金也得到了广泛应用，用于制造航空器的结构件和发动机零部件，能够减轻飞机的重量，提高起飞和燃油效率。
此外，铝合金还广泛应用于建筑、电子、电力、包装等行业，例如用于制作窗框、太阳能电池板、电线电缆和食品罐等。
其次，铝合金的发展趋势主要体现在以下几个方面。
首先是高强度和超高强度铝合金的发展。
随着工程技术的进步，对材料的强度要求也越来越高，因此制备高强度和超高强度铝合金成为了一个研究的热点。
通过添加合适的合金元素和热处理工艺，可以获得具有更高强度和优良综合性能的铝合金材料。
其次是铝合金的可持续发展和循环利用。
随着人们对环境保护意识的提高，对材料可持续性的要求也越来越高。
铝合金具有良好的可回收性，可以通过回收再利用的方式减少资源消耗和环境污染。
因此，将继续推进铝合金的回收再利用技术研发和应用，促进其可持续发展。
此外，新型铝合金的研究和应用也是发展趋势之一。
例如，高强度、高塑性和耐腐蚀性能更好的铝合金，将得到更广泛的应用。
另外，纳米铝合金、超细晶铝合金和多相合金等新型铝合金也将逐渐应用于工程领域，并发挥其独特的性能优势。
总之，铝合金作为一种重要的工程材料，已经在各个领域得到了广泛应用。
未来的发展趋势将主要包括高强度和超高强度铝合金的研究和应用、铝合金的可持续发展和循环利用以及新型铝合金的研究和应用。
这将进一步推动铝合金材料在工程领域的应用拓展，并不断满足社会经济的需求。
铝合金加工技术的现状与发展趋势
铝合金加工技术的现状与发展趋势【摘要】：近些年，随着社会的发展和科学技术的进步,铝合金加工技术也在不断进步与发展，而且铝合金加工技术在很多领域都被广泛使用，可见其重要性。
近些年来，我国的铝合金材料行业发展迅速，不断涌现出不同的铝合金新产品，这大大推动了铝合金行业在我国的发展，也推动了国家的科技进步。
铝合金由于它的属性，很容易加工，但是需要在加工过程中控制好温度。
【关键词】：铝合金材料；技术现状；发展趋势引言铝合金加工技术还有很大的发展和上升空间，在一定程度上其效率也是决定其发展前景的重要因素之一。
相比其他的发达国家，我国铝合金加工技术的推广还是很落后的，在一些工艺上还不完善，加工技术也在持续探索阶,，加工流程也在不断摸索中，但是，最近几年，我国铝合金的加工技术发展的很快，很多技术已经达到了国际先进水平。
这是因为国家对铝合金加工技术的大力支持和资金支撑，才使得铝合金加工技术发展得如此之快。
本文研究的主要内容是铝合金加工技术的现状与发展趋势，可以对铝合金加工行业起到一定的参考意义。
1铝合金加工技术的发展现状铝合金拥有的优点很多，例如强度高，轻便，导热优秀，除此之外，铝合金的耐腐蚀极强，因此铝合金材料在很多行业都被使用，例如建筑工程行业、道路交通行业、航空航天以及机械电子等行业。
铝合金的加工技术需要很多的金属材料，因此在金属材料应用中的量很大，甚至和钢铁并列。
铝合金对很多行业来说都是极其重要的一项制作材料，在我国的经济发展和建设中占据重要地位，而且民众的生活生产也与铝合金材料息息相关，因此，人们的生产生活和国家的科技发展都离不开铝合金。
铝合金的发展与我们的生活有着千丝万缕的联系，人们对其需求量也在不断增加，在人类的生活中也越来越重要，正因如此铝合金加工技术取得了很大的发展。
以下是我国铝合金加工技术的发展特点：1.1工艺装备更新快因为我国的铝合金发展快，需求量大，所以铝合金的加工设备更新换代的很快，在信息化的加持下，铝合金生产设备开始走大型化，精密化，自动化，紧凑化的路。
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Key words：aluminum alloy; surface modification; high current pulsed electron beam; surface combined treatment
铝合金具有密度小，机械加工效率高，易于加工 成型等优点， 是轻合金中应用最广、 用量最多的合 金[1-2]。 铝合金的化学性质活 泼，在干燥 空气中铝的 表面立即形成一层薄而致密的氧化膜。 但铝合金的 表面硬度低、耐磨性差，腐蚀电位较负，表层氧化膜 易 受 强 酸 和 强 碱 的 腐 蚀[3]，这 些 缺 点 严 重 限 制 了 铝 合金的应用。
的技术。 用铝合金制品作阳极，通电氧化，使铝合金 制品表面形成一层较厚而致密的硬质氧化物保护 膜，该膜具有双层结构，表面为多孔蜂窝状，较之铝 合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性均显著提高。
在氧化成膜形成过程中，同时发生两个过程：一 是在铝合金表面生成 Al2O3 氧化膜的过程； 二是在 氧化膜生成的过程中伴随着氧化膜溶解的过程。 只 有当氧化膜的生成速度超过其溶解速度， 方可得到 一定厚度的氧化膜。
激光表面改性技术通过激光束与材料的相互作 用使材料表面发生物理、 化学性能变化，是一种改 善铝合金表面性能的有效方法。 与其他传统方法 (阳 极 氧 化 法 、PVD、CVD、溶 胶-凝 胶 、 等 离 子 喷 涂 以 及等离子微弧氧化等)相比， 其最大特点是改性层厚 而 致 密 ，与 基 体 间 呈 冶 金 结 合 ，结 合 强 度 高[18-20]。 同 时 激光表面强化只对表层起作用， 不影响基体的性 质。 激光表面改性通常包括激光表面合金化和激 光熔覆两种方法。
2010 年 10 月
在铝合金基体上的电镀比在钢铁基材上施镀要困难 得多，必须进行一些特殊的处理。
铝合金镀层的种类很多。 按合金元素对镀层性 能的影响可将合金镀层分为以下 3 类： ①耐蚀铝合 金镀层， 合金元素的加入会极大地提高镀层的抗点 蚀能力。②装饰性合金镀层，这类镀层具有金属玻璃 结构，因此具有美观光亮的金属外表，不经加工即可 作为器具的外装涂饰。③功能性合金镀层，这类镀层 具有一定的磁性和超导性能。 按加入合金元素的种 类， 可将镀层分为二元合金镀层和在二元合金镀层 基 础 上 扩 展 的 三 元 或 多 元 合 金 镀 层 [6]。
合金的表面保护越来越引起人们的关注， 而热喷涂 长 效 防 护 金 属 涂 层 一 直 是 人 们 研 究 的 热 点 之 一 [13-16]。
随电弧喷涂设备和技术的发展日趋成熟， 电弧 喷涂长效防护涂层的应用和研究逐渐占据了主要地 位，在工业生产中，通常采用电 弧 喷 涂 进 行 防 腐 处 理 。 徐 荣正等[17]采 用 电 弧 喷 涂 工 艺 在 6061 铝 合 金 基 体 表面喷涂高纯铝涂层， 利用金相显微镜对涂层的组 织进行观察，分析了基体与涂层的结合方式，测量了 涂层的孔隙率。 并采用 w(NaCl)=5%的溶液浸泡试验、 盐雾试验和电化学试验，检验了涂层的耐腐蚀性。 结果 表明，利用电弧喷涂技术可以在 6061 铝合金基体表 面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂 层；高纯铝涂层耐腐蚀性较好，对铝合金基体起到了 保护作用，涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好。 1.5 激光表面改性
电镀在工业中应用已久，但有其不足之处：如镀 膜不够致密，有气孔，易发生氢脆，对环境污染严重， 三废处理费用高昂， 同时电镀过程中产生的六价铬 及电镀层中的镍、镉是对人体有害的致癌物质。 1.3 化学镀技术
化学镀 Ni-P 镀层具有耐蚀性和耐磨性优异、与 基 体 结 合 力 高 、 表 面 镀 层 均 匀 、 硬 度 高 等 优 点，已成 为很多金属及合金常用的表面防护方法[7-8]。 与电镀工 艺相比，化学镀是一种低污染的工艺，得到的 镍 磷 合 金 又是一种很好的代铬镀层合金。 经过化学镀镍所得 镍磷镀层的厚度均匀， 耐磨性有很大提高， 操作简便 且适合形状复杂的零件。 它不仅提高了铝合金的耐蚀 性、耐磨性、 可焊性和点接触性 ， 而 且 还 赋 予 铝 合 金 各 种新的功能， 如磁性能、润滑性能等。 这些优良的特 性 使 得 化 学 镀 镍 的 铝 合 金 应 用 范 围 更 加 广 泛 [9-11]。
下半月出版
Material & Heat Treatment 材料热处理技术
铝合金表面改性技术的发展现状
初 鑫 1, 任 鑫 1, 郝胜智 2, 徐 洋 3
(1. 辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院, 辽宁 阜新 123000; 2. 大连理工大学 三束材料改性实验室, 辽宁 大连 116024; 3. 大连理工大学 材料科学与工程学院, 辽宁 大连 116024)
激光熔覆又称激光涂覆或激光熔敷， 其实质是 将具有特殊性能(如耐磨、耐蚀等)的粉末涂在金属 表面或在激光照射时同步送粉， 使其在激光束的作 用下迅速熔化、扩展及快速凝固。铝合金对红外激光 的高反射率使通过直接送粉进行激光熔覆是极为困 难的， 有研究者指出了激光熔覆陶瓷层的机理和工 艺 条 件 [23]， 在 激 光 辅 照 铝 合 金 表 面 的 同 时 ， 并 且 送 粉 位置适当的情况下，在基体上方产生等离子弧，该弧 与 激 光 束(功 率 密 度≥5×104 kW/cm2)共 同 作 用 下 ， 可成功实现陶瓷熔覆。 目前的研究显示： 可成功在 铝合金 表 面 熔 覆 的 材 料 体 系 主 要 有 Cu 基 合 金 、Ni 基 合 金 及 TiC 或 WC 等 陶 瓷 相 增 强 的 Cu 基 或 Ni 基 复 合 材 激 光 器 在 38CrMoAl 表面激光宽带熔覆 NiCrBSi + WC (质量 百分比 25%)复合涂层，研究表明，硬化区可分为表 面枝晶区、中部细晶区、熔覆结合枝晶区及基体四部 分。 涂 层 中 物 相 Cr1.8W3.2B3、Cr23C6、Ni3B 和 WC1-x 等 硬化相对提高硬度、 耐磨性起着积极的作用。 过饱 和的 γ-Ni 基体的固溶强化和细晶强化、高硬质点的 弥散强化，使硬质相具有强韧的衬底，大大提高其耐 磨性。合金层与基体成冶金结合，具有较好的强韧性 及组织稳定性。 1.6 等离子体表面改性
摘 要：对近年来国内外铝合金表面改性技术的研究与应用情况进行综述，讨论了电子束表面改性技术的特点和
基于强流脉冲电子束的复合表面处理技术的发展前景。
关键词：铝合金； 表面改性； 强流脉冲电子束； 复合表面处理
中 图 分 类 号 ：TG178
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2010)20-0123-05
电镀就是阴极沉积所需金属元素的工艺， 被沉 积的金属在工件表面形成结合牢固的致密镀层。 为 提高铝合金镀层的耐蚀性和强度， 抑制铝合金镀层 的枝晶生长， 常需要在电镀纯铝的基础上进行铝合 金的电镀。但由于铝合金本身的化学物理特性，使得
《热加工工艺》 2010 年第 39 卷第 20 期
123
材料热处理技术 Material & Heat Treatment
Progress State of Surface Modification Technology for Al Alloy
CHU Xin1, REN Xin1, HAO Shengzhi2, XU Yang3
(1. College of Material Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China; 2. Laboratory of Materials Modification by Laser, Ion and Electron Beams, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China; 3. College of Material Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)
为了克服铝合金表面性能方面的缺点， 扩大其应 用范围，延长使用寿命，表面改性技术是非常重要的环 节。 目前，随科学技术的不断进步，用于铝合金表面处 理的工艺和技术得到广泛的研究， 本文综述了国内外 在铝合金表面改性技术方面的发展 情 况 ，涉 及 铝 合 金 阳极氧化处理、化学镀、电镀、 电弧喷涂、高能束(激 光、离子束、电子束)表面改性技术等多种方法 ， 介 绍 基于强流脉冲电子束的新型和复合表面处理技术。
铝合金化学镀镍磷工艺多采用传统的二次浸锌 前处理工艺，工艺流程如下：试样脱脂→水洗→纯水 洗→浸锌→水洗→退锌→水洗→纯水洗→二次浸锌 →水洗→褪锌→水洗→纯水洗→三次浸锌酸洗→水 洗→纯水洗→化学镀镍磷合金→水洗。
胡永俊等[12]制备了 Ni-W-P 三元合金化学镀层， 并 研 究 了 W 含 量 对 Ni-W-P 镀 层 耐 磨 性 和 硬 度 的 影响。 结果表明：铝合金表面化学镀 Ni-W-P 三元合 金在 400 ℃加热 1 h 后， 表面硬度达 1080 HV25，表 面硬度和耐磨性均较基体提高 10 倍以上。
激光表面合金化是指在激光光源的辅照下将 Fe、Ni、Cr、B 和 Si 等 合 金 元 素 熔 入 铝 合 金 基 体 ，形 成 与 基 体 具 有 优 异 冶 金 结 合 性 能 的 合 金 化 层 。 Fe、Ni 等合金化元素与 Al 形成细小弥散分布的金属间化 合物强化相，达到提高铝合金表面硬度、改善耐磨性 能的目的。 由于激光能量的可控性好、合金化层与 基体的结合性能好等优点，因此，激光表面合金化得 到广泛的研究和应用。 周龙早等[21]将 Ni-Cr 合金粉 末 用 有 机 粘 接 剂 调 成 膏 状 涂 在 铸 造 铝 合 金 ZL108 基体上，然后进行 CO2 激光表面合金化处理。 通过 选择合理的工艺参数， 在基体表面获得了冶金结合 性能良好的合金化层。 利用光学显微镜、扫描电镜、 能谱仪和 X 射线衍射仪对合金化层的显微组织结 构进行详细的研究。 结果表明： 合金化层由 Ni-Al 金属间化合物组成，并呈点状、弥散分布在 Al-Si 共 晶基体 上；合金化层 的显微硬度 可达 230 HV，比 基 体材料提高约 3 倍； 耐磨性比基体提高 2 倍左右。