应用最广泛的空间结构材料。但其强度、硬度低，强化铝管的渗铁方法【技术领域】[0001]本发明涉及一种合金的制备方法。背景技术】[0002]铝管比强度高。耐磨性差，使这一优质材料的应用受到限制。尽管高强度铝管开发方面已取得很大进展，但其表面硬度和耐磨性还需进一步提高。化学热处理强化是提高材料表面硬度和耐磨性的最有效手段。目前针对铝管的化学热处理主要是渗碳或渗氮处理，但这两种方法获得的渗层很薄且不均匀。因此需探索铝管的化学热处理强化方法，从而更有效地提高其表面 硬度和耐磨性。于提供一种方法简单、能够提高铝管表面的强度和 耐磨性的表面强化铝管的渗铁方法。

    的表面强化铝管是一种表面有厚度为170~199微米含铁硬化合金层的铝管材料。[0005]上述表面强化铝管的渗铁方法如下：[0006]1原材料:渗铁源极材料为工业纯铁，被渗材料为Ti72Zrl7A 17V4原子比）钛合 金。[0007]2渗镀处理：[0008]1清洗等离子冶金炉内辅助阴极与作为渗铁源极的工业纯铁，该辅助阴极材料为 奥氏体不锈钢，将经过机械抛光并超声清洗的被渗铝管装入等离子冶金炉，通过支架调 整源极与被渗铝管之间的极间距为15-20_;抽真空，当真空室的真空度低于IPa时，充入 氩气到工作气压35-45Pa;开启与被渗铝管相连的电源，对被渗铝管施加200~300V电 压，清洁被渗铝管表面使其活化便于活性原子吸附，5分钟后升至规定电压400-440V[0009]2打开源极电源，施加电压600~700V轰击源极，并逐步施加电压到预定值850-950V〇 [0010]3渗镀2-4小时后，依次关闭源极电压、被渗铝管电压、氩气及真空栗，抽到极限 真空度时关闭真空栗，冷却水保持2个小时候后取出被渗铝管。[0011]本发明与现有技术相比具有如下优点：[0012]1渗镀后铁被渗铝管中形成了金属间化合物强化相，使得渗后6061铝管

表面硬度 明显提高，由原来的460Hv左右增加到653Hv[0013]2渗镀后被渗铝管摩擦系数明显降低;被渗铝管耐磨性明显提高，1000g载荷 下磨损试验结果表明，渗镀后被渗金属磨损量降低66.67%附图说明】[0014]图1本发明实施例1渗铁后被渗铝管表面维氏硬度Hv变化曲线图。[0015]图2本发明实施例1渗铁铝管和1000g下载荷原始铝管的摩擦系数试验结果 图。[0016]具体的实施方式：[0017]实施例1[0018]清洗等离子冶金炉内辅助阴极与渗铁源极，该辅助阴极材料为奥氏体不锈钢，该 渗铁源极为工业纯铁。将经过机械抛光并超声清洗的铝管(装入等离子冶金炉，通过支架 调整源极与钛锆合金之间的极间距为15mm封闭真空室并开启机械栗抽真空，当真空室的真空度低于IPa时，充入氩气至40Pa开启与锆铝管相连的电源，施加300V电压，对钛锆合 金表面实施预轰击，清洁钛锆合金表面，5分钟后电压升至430V左右。打开源极电源，施加电 压600V轰击源极，并逐步施加电压至900V左右。渗镀4h后依次关闭源极电压、被渗铝管 电压、氩气及真空栗，冷却水保持2个小时之后取出钛锆合金。经扫描电镜和能谱仪检测被 渗铝管表面有厚度约为198.7μπι含铁高硬度层的铝管。[0019]如图1所示，可以看出渗铁后被渗铝管表面硬度明显提高，

由原来的460Ην左右 增加到653Ην。从图2和表1给出的摩擦磨损试验结果看出，渗后合金的摩擦系数明显降低；同时渗铁后被渗金属耐磨性明显提高，该实验条件下渗铁处理后材料的磨损量降低 66.67%[0020]表1实施例1材料的磨损量(摩擦时间：15min[0021][0022]实施例2[0023]清洗等离子冶金炉内辅助阴极与渗铁源极，该辅助阴极材料为奥氏体不锈钢，该 渗铁源极为工业纯铁。将经过机械抛光并超声清洗的被渗铝管装入等离子冶金炉，通过 支架调整源极与锆铝管之间的极间距为16mm封闭真空室并开启机械栗抽真空，当真空 室的真空度低于IPa时，充入氩气至35Pa开启与锆铝管相连的电源，施加250V电压，对被q345d 渗铝管表面实施预轰击，清洁其合金表面，5分钟后电压升至400V左右。打开源极电源，施 加电压650V轰击源极，并逐步施加电压至950V左右。渗镀4h后依次关闭源极电压、被渗钛 合金电压、氩气，抽到极限真空度时，关闭真空栗，冷却水保持2个小时之后取出被渗钛合 金。经扫描电镜和能谱仪检测被渗铝管有厚度约为185.2μπι的含铁高硬度层的铝管。[0024]实施例3[0025]清洗等离子冶金炉内辅助阴极与渗铁源极，该辅助阴极材料为奥氏体不锈钢，该 渗铁源极为工业纯铁。将经过机械抛光并超声清洗的被渗铝管装入等离子冶金炉，通过 支架调整源极与被渗合金之间的极间距为20mm封闭真空室并开启机械栗抽真空，当真空 室的真空度低于IPa时，充入氩气至45Pa开启与锆铝管相连的电源，施加200V电压，对被 渗铝管表面实施预轰击，清洁锆铝管表面，5分钟后将电压升至440V左右。打开源极电 源，施加电压700V轰击源极，并逐步施加电压至850V左右。渗镀3h后依次关闭源极电压、被 渗铝管电压、氩气，抽到极限真空度时，关闭真空栗，冷却水保持2个小时之后取出被渗钛 合金。经扫描电镜和能谱仪检测被渗铝管有厚度约为170.3μπι的含铁高硬度层的铝管。1.一种表面强化铝管，其特征在于：一种表面有厚度170~199含铁硬化合金层 铝管材料。2.权利要求1表面强化铝管的渗铁方法，其特征在于：1原材料:渗铁源极材料为工业纯铁，被渗材料为Ti72Zr17A 17V4原子比铝管；2渗镀处理：① 清洗等离子冶金炉内辅助阴极与作为渗铁源极的工业纯铁，该辅助阴极材料为奥氏 体不锈钢，将经过机械抛光并超声清洗的被渗铝管装入等离子冶金炉，通过支架调整源 极与被渗铝管之间的极间距为15-20_;抽真空，当真空室的真空度低于IPa时，充入氩气 工作气压35-45Pa;开启与被渗铝管相连的电源，对被渗铝管施加200~300V电压，清 洁被渗铝管表面使其活化便于活性原子吸附，5分钟后升至规定电压400-440V;② 打开源极电源，施加电压600~700V轰击源极，并逐步施加电压到预定值850-950V;③ 渗镀2-4小时后，依次关闭源极电压、被渗铝管电压、氩气及真空栗，抽到极限真空 度时关闭真空栗，冷却水保持2个小时候后取出被渗铝管。专利摘要】一种表面强化铝管，一种表面有厚度170-199微米含铁硬化合金层的铝管；上述表面强化铝管的渗铁方法主要是渗铁源极材料为工业纯铁，辅助阴极材料为奥氏体不锈钢材料，被渗材料为Ti72Zr17A l7V4铝管，将经过机械抛光并超声清洗的被渗铝管装入等离子冶金炉，抽真空后，充入氩气到工作气压35-45Pa开启与被渗铝管相连的电源，施加200300V电压，对金属锆表面实施预轰击，5分钟后升至电压400-440V打开源极电源，施加电压，轰击源极，并逐步施加电压到850-950V渗镀2-4小时。本发明获得的金属锆表面硬度明显提高，由原来的460Hv左右增加到650Hv左右；同时渗镀后被渗合金的摩擦系数明显降低，磨损率降低66.67％。