專利名稱：化學(xué)沉積制備過(guò)共晶Al－Si合金變質(zhì)劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用化學(xué)沉積方法制成用于過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的 Ni-P-Al中間合金的化學(xué)沉積制備過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的方法。
背景技術(shù)：
si的熱膨脹系數(shù)小，硬度相對(duì)較高，在過(guò)共晶Al-Si合金中，由于大量Si 的存在，過(guò)共晶Al-Si合金具有良好的尺寸穩(wěn)定性和良好的耐磨性，是理想的 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞材料。過(guò)共晶Al-Si合金的常規(guī)凝固組織中，初晶Si以大尺寸的板 塊狀或星狀形式出現(xiàn)，降低材料的力學(xué)性能。為改善過(guò)共晶Al-Si合金的力學(xué) 性能，必須對(duì)合金中的Si進(jìn)行細(xì)化。對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金中初晶Si進(jìn)行變質(zhì) 處理以細(xì)化初晶Si，目前變質(zhì)劑采用含磷的中間合金，如銅磷合金、鋁磷合金 等，這些中間合金均由熔煉法制備。由于熔煉過(guò)程中，P的揮發(fā)性很大，在含磷 的中間合金制備過(guò)程中，磷的燒損很大，并會(huì)造成環(huán)境污染。此外，常用的銅 磷合金進(jìn)行變質(zhì)時(shí)，由于合金的熔點(diǎn)高，密度大，容易產(chǎn)生偏析，需要較長(zhǎng)的 保溫溶解時(shí)間，效果不夠穩(wěn)定。對(duì)初晶Si變質(zhì)的有效成分是磷，可以在Al-Si 合金中熔解的含有磷的中間合金，都會(huì)對(duì)初晶Si起變質(zhì)作用?；瘜W(xué)沉積Ni-P 中間合金，是通過(guò)化學(xué)沉積方法在材料表面獲得的以非晶為主的含磷合金鍍層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種利用化學(xué)沉積方 法制成用于過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的Ni-P-Al中間合金的化學(xué)沉積制備過(guò)共 晶Al-Si合金變質(zhì)劑的方法，通過(guò)化學(xué)沉積制備Ni-P中間合金，不存在磷的燒 損，而且變質(zhì)劑中的有效成分P，主要以非晶態(tài)存在，使得變質(zhì)劑在過(guò)共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質(zhì)效果好、用量少。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用化學(xué)沉積方法制備以非晶結(jié)構(gòu)為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構(gòu)成A1-Ni-P中間合金，用于對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金 中的初晶Si進(jìn)行細(xì)化變質(zhì)處理，該變質(zhì)劑具體制造工藝如下首先，將鋁箔用細(xì)砂紙打磨，除油后進(jìn)行酸侵蝕，然后，進(jìn)行Ni-P鍍，鍍液配方為硫酸鎳30g/L、次亞磷酸鈉30g/L、 乳酸:30ml/L、檸檬酸10g/L、乙酸鈉10g/L、氟化鈉2g/L，鍍液pH值在 4.6—5.4之間，鍍液溫度控制在88士2。C。其次，施鍍1小時(shí)后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對(duì)鍍 好后的鋁箔清洗后烘干。本發(fā)明和現(xiàn)有的變質(zhì)劑制備工藝相比，本發(fā)明克服變質(zhì)劑制備過(guò)程中P的 燒損和對(duì)環(huán)境的污染，使得變質(zhì)劑在過(guò)共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質(zhì)效 果好、用量少。


圖1為化學(xué)沉積制備變質(zhì)劑的變質(zhì)效果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，采用化學(xué)沉積方法制備變質(zhì)劑的合金為A1-20%wetSi，變質(zhì)劑 加入溫度800。C。采用化學(xué)沉積方法制備以非晶結(jié)構(gòu)為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構(gòu) 成Al-Ni-P中間合金，用于對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金中的初晶Si進(jìn)行細(xì)化變質(zhì)處理， 該變質(zhì)劑具體制造工藝如下(1) 、將鋁箔用細(xì)砂紙打磨，除油后進(jìn)行酸侵蝕。(2) 、進(jìn)行Ni-P鍍，鍍液配方及工藝為主鹽(硫酸鎳) 30g/L還原劑(次亞磷酸鈉) 30g/L絡(luò)合劑I(乳酸) 30ml/L絡(luò)合劑II (檸檬酸) 10g/L緩沖劑(乙酸鈉) 10g/L加速劑(氟化鈉) 2g/LpH值 4.6—5.4溫度 88±2°C(3)、施鍍1小時(shí)后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層。對(duì)鍍好后的鋁箔清洗后烘干。發(fā)明采用化學(xué)沉積方法制備A1-Ni-P中間合金變質(zhì)劑，變質(zhì)劑中有效成分P以非晶形態(tài)存在，該發(fā)明在變質(zhì)劑的制備方法上克服了現(xiàn)有變質(zhì)劑熔煉制備過(guò) 程中，磷的燒損和環(huán)境污染；在性能上減少了變質(zhì)劑在過(guò)共晶Al-Si合金熔體 中的溶解和分散時(shí)間，可在較低的熔鑄溫度下使用，對(duì)合金中初晶Si有較好的 變質(zhì)細(xì)化效果，且變質(zhì)劑用量小。
權(quán)利要求
1、一種化學(xué)沉積制備過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的方法，其特征在于采用化學(xué)沉積方法制備以非晶結(jié)構(gòu)為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構(gòu)成Al-Ni-P中間合金，用于對(duì)過(guò)共晶Al-Si合金中的初晶Si進(jìn)行細(xì)化變質(zhì)處理，該變質(zhì)劑具體制造工藝如下首先，將鋁箔用細(xì)砂紙打磨，除油后進(jìn)行酸侵蝕，然后，進(jìn)行Ni-P鍍，鍍液配方為硫酸鎳30g/L、次亞磷酸鈉30g/L、乳酸30ml/L、檸檬酸10g/L、乙酸鈉10g/L、氟化鈉2g/L，鍍液pH值在4.6-5.4之間，鍍液溫度控制在88±2℃。其次，施鍍1小時(shí)后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對(duì)鍍好后的鋁箔清洗后烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用化學(xué)沉積方法制成用于過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的Ni-P-Al中間合金的化學(xué)沉積制備過(guò)共晶Al-Si合金變質(zhì)劑的方法，將鋁箔用細(xì)砂紙打磨，除油后進(jìn)行酸侵蝕，進(jìn)行Ni-P鍍，鍍液配方為硫酸鎳30g/L、次亞磷酸鈉30g/L、乳酸30ml/L、檸檬酸10g/L、乙酸鈉10g/L、氟化鈉2g/L，鍍液pH值在4.6-5.4之間，鍍液溫度控制在88±2℃。施鍍1小時(shí)后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對(duì)鍍好后的鋁箔清洗后烘干，本發(fā)明克服變質(zhì)劑制備過(guò)程中P的燒損和對(duì)環(huán)境的污染，使得變質(zhì)劑在過(guò)共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質(zhì)效果好、用量少。
文檔編號(hào)C23C18/16GK101250696SQ20081004949
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者建 郭 申請(qǐng)人:中原工學(xué)院