專利名稱：化學沉積制備過共晶Al－Si合金變質劑的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用化學沉積方法制成用于過共晶Al-Si合金變質劑的 Ni-P-Al中間合金的化學沉積制備過共晶Al-Si合金變質劑的方法。
背景技術：
si的熱膨脹系數小，硬度相對較高，在過共晶Al-Si合金中，由于大量Si 的存在，過共晶Al-Si合金具有良好的尺寸穩定性和良好的耐磨性，是理想的 發動機活塞材料。過共晶Al-Si合金的常規凝固組織中，初晶Si以大尺寸的板 塊狀或星狀形式出現，降低材料的力學性能。為改善過共晶Al-Si合金的力學 性能，必須對合金中的Si進行細化。對過共晶Al-Si合金中初晶Si進行變質 處理以細化初晶Si，目前變質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。由于熔煉過程中，P的揮發性很大，在含磷 的中間合金制備過程中，磷的燒損很大，并會造成環境污染。此外，常用的銅 磷合金進行變質時，由于合金的熔點高，密度大，容易產生偏析，需要較長的 保溫溶解時間，效果不夠穩定。對初晶Si變質的有效成分是磷，可以在Al-Si 合金中熔解的含有磷的中間合金，都會對初晶Si起變質作用。化學沉積Ni-P 中間合金，是通過化學沉積方法在材料表面獲得的以非晶為主的含磷合金鍍層。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種利用化學沉積方 法制成用于過共晶Al-Si合金變質劑的Ni-P-Al中間合金的化學沉積制備過共 晶Al-Si合金變質劑的方法，通過化學沉積制備Ni-P中間合金，不存在磷的燒 損，而且變質劑中的有效成分P，主要以非晶態存在，使得變質劑在過共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質效果好、用量少。本發明的目的是這樣實現的采用化學沉積方法制備以非晶結構為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構成A1-Ni-P中間合金，用于對過共晶Al-Si合金 中的初晶Si進行細化變質處理，該變質劑具體制造工藝如下首先，將鋁箔用細砂紙打磨，除油后進行酸侵蝕，然后，進行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小時后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對鍍 好后的鋁箔清洗后烘干。本發明和現有的變質劑制備工藝相比，本發明克服變質劑制備過程中P的 燒損和對環境的污染，使得變質劑在過共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質效 果好、用量少。
圖1為化學沉積制備變質劑的變質效果圖。
具體實施例方式如圖1所示，采用化學沉積方法制備變質劑的合金為A1-20%wetSi，變質劑 加入溫度800。C。采用化學沉積方法制備以非晶結構為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構 成Al-Ni-P中間合金，用于對過共晶Al-Si合金中的初晶Si進行細化變質處理， 該變質劑具體制造工藝如下(1) 、將鋁箔用細砂紙打磨，除油后進行酸侵蝕。(2) 、進行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絡合劑I(乳酸) 30ml/L絡合劑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小時后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層。對鍍好后的鋁箔清洗后烘干。發明采用化學沉積方法制備A1-Ni-P中間合金變質劑，變質劑中有效成分P以非晶形態存在，該發明在變質劑的制備方法上克服了現有變質劑熔煉制備過 程中，磷的燒損和環境污染；在性能上減少了變質劑在過共晶Al-Si合金熔體 中的溶解和分散時間，可在較低的熔鑄溫度下使用，對合金中初晶Si有較好的 變質細化效果，且變質劑用量小。
權利要求
1、一種化學沉積制備過共晶Al-Si合金變質劑的方法，其特征在于采用化學沉積方法制備以非晶結構為主的Ni-P合金，該合金與基體鋁箔構成Al-Ni-P中間合金，用于對過共晶Al-Si合金中的初晶Si進行細化變質處理，該變質劑具體制造工藝如下首先，將鋁箔用細砂紙打磨，除油后進行酸侵蝕，然后，進行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小時后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對鍍好后的鋁箔清洗后烘干。
全文摘要
本發明涉及一種利用化學沉積方法制成用于過共晶Al-Si合金變質劑的Ni-P-Al中間合金的化學沉積制備過共晶Al-Si合金變質劑的方法，將鋁箔用細砂紙打磨，除油后進行酸侵蝕，進行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小時后，在鋁箔兩面可獲得約20微米的Ni-P沉積層，對鍍好后的鋁箔清洗后烘干，本發明克服變質劑制備過程中P的燒損和對環境的污染，使得變質劑在過共晶Al-Si合金熔體中分散快，變質效果好、用量少。
文檔編號C23C18/16GK101250696SQ20081004949
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月7日 優先權日2008年4月7日
發明者建 郭 申請人:中原工學院