本发明涉及铝合金材料领域，特别涉及一种低磨损率材料及其制备方法。
背景技术：
目前，国内外常用的铝合金表面改性技术主要有镀层技术(电镀、化学镀、阳极氧化)，气相沉积(pvd，cvd)，热喷涂技术(电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂)、高能束(激光、离子束、电子束)表面改性技术等多种方法。传统铝合金表面改性技术(镀层技术、气相沉积、热喷涂技术)虽均可在一定程度上提高铝合金硬度、耐磨性，但仍然存在一些不可避免的局限性。如镀层技术存在制得镀膜层不够致密，铬酸盐具有毒性、对环境污染严重，三废处理费用高昂、危害人类健康等不足之处。热喷涂涂层组织结构为层状结构，在涂层内部存在大量孔隙和氧化物夹杂。导致涂层气孔率较大，结合强度有限，往往存在开裂和剥落等问题。不能承受机械在高速、高载荷下的工况条件。
金刚石薄膜具有与天然金刚石相同的晶体结构，继承了天然金刚石的优异性能，因而其应用涉及许多工业领域，如机械、电子、医疗、声学、建筑、光学、半导体以及军工国防等。表1-1所示为金刚石和几种常用工程材料的主要性能比较。相较其他材料，单晶天然金刚石大多具有更高的单项性能参数，但其存在断裂韧性较低的弱点。多晶金刚石薄膜中金刚石晶体取向随机，因而具有更好的断裂韧性。
hfcvd法是目前学术和工业界广泛采用的沉积金刚石薄膜的方法。hfcvd法制备金刚石薄膜的原理是碳源(丙酮、甲醇或甲烷)和氢气被热丝(温度约2000-2200℃)分解为活性碳原子基团和氢离子，这些碳原子基团在基体表面合适的气压、温度(约700-900℃)和氢离子浓度条件下重组形核成金刚石颗粒，继而生长成金刚石薄膜。为了在基体表面沉积得到厚度均匀、表面光滑的金刚石薄膜，热丝温度需要控制在2000-2200℃左右且基体温度应控制在700-900℃之间。
镍基化学镀层是历史最久、目前研究和应用最广、性能最好的化学镀层。镍基化学复合镀是在化学镀液中加入不溶性微粒，使其与镍基共沉积，制备具有不同物理、化学性质镀层的一种特殊化学镀技术。目前镍基化学复合镀层技术己经可以将微粒与多种合金共沉积，如:ni-p,ni-b,ni-co,n1-w-p等，共沉积的微粒有:sic,si3n4,a12o3,ptfe,tin等几十种。近年来，随着纳米科技快速发展，纳米材料成为制备复合材料的理想材料，将纳米微粒沉积到化学镀层中，不仅可以大幅度提高微粒的沉积量，还可以提高镀层的物理化学性能。纳米化学复合镀具备化学镀的优势，同时还因为镀层中沉积的具有优异特性的纳米微粒，而具有更高的硬度、耐磨损性能、耐腐蚀性金的能和抗高温氧化性能等。随着纳米微粒的加入，晶粒得到细化，可使基质合晶粒细化到纳米尺度而成为纳米晶，镀层的性能得到二次增强。
cn200610165341.x提出一种高强耐磨铝合金及其制备方法，该高强耐磨铝合金是在al-zn-mg-cu合金熔体中，置入ti-c-al预制块，通过原位反应在该al-zn-mg-cu合金熔体中生成tic颗粒，再进行雾化喷射成形而成，其中，ti-c-al预制块的tic置入量为al-zn-mg-cu合金的3.15～10.5重量％。其制备方法是：(1)按ti粉，石墨粉和铝粉压制成ti-c-al预制块备用；(2)将al-zn-mg-cu合金熔融；(3)、将ti-c-al预制块置于al-zn-mg-cu合金熔体中，进行原位反应；(4)进行雾化喷射成形，得到高强耐磨铝合金。上述发明利用原位反应喷射成形工艺制备高强铝合金，实现了材料耐磨性能的改善。
上述发明的工艺改进仅在铸造过程中进行ti-c-al预制块原位反应，虽然可以将tic颗粒置入合金中以提高强度和耐磨性，但手段单一，无热处理和表面强化措施，合金强度和耐磨性的提升有限，且合金基体的成分也较为单一，无细晶强化和弥散强化，合金液与外来粒子的润湿性差，生成的tic颗粒弥散较难，易发生偏析和颗粒团聚，导致合金力学性能及耐磨性能下降。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前铝合金基低磨损率材料及其制备过程中存在的缺陷和不足，本发明提供一种低磨损率材料，该材料具有良好的低磨损率性、硬度及耐腐蚀性。
为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
一种低磨损率材料，在铝合金基体内均匀分布有氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌混合物颗粒，粒径为9-13μm，混合物颗粒中氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌的相对重量比为1.1～1.3：1：1：0.01～0.04，混合物颗粒在铝合金基体中的重量百分比为3-5％；铝合金基体表面分布有镍钴镀层，镍钴镀层上覆有一层金刚石涂层；
所述铝合金基体由如下重量百分含量的成分组成：0.7-1.5％sb，0.03-0.09％dy，0.03-0.08％p，0.03-0.08％fe，1.95-2.25％cr，0.2-0.7％zn，0.005-0.008％pt，0.2-0.8％sn，1.2-1.8％bi，0.01-0.05％th，0.2-0.7％nb，余量为al。
优选地，所述镍钴涂层的厚度为0.5～5μm，所述金刚石涂层厚度为10～100μm，所述氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌的纯度均≥99.9％。
一种上述低磨损率材料的制备方法，包含如下具体步骤：
(1)将铝合金基体放入电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为810～830℃，保温50-70分钟后得到母合金液体，待用；按比例称取氮化钛微粉、氧化钛微粉、氧化镍微粉和二硒化铌微粉混合均匀后制备混合物颗粒备用；
(2)取直径为3～5毫米的铝锶金属丝，丝的长度比型腔高度高出40～50毫米，将金属丝的一半长度蘸聚氨酯液体，并在其上均匀撒上混合物颗粒，悬挂静置3～5小时后，用未蘸聚氨酯液体的一端插入黏土砂型型腔底部型砂中，插入型砂中的深度为40～50mm，铝锶金属丝的顶端与型腔顶面持平；
(3)合箱浇注，合金的浇注温度为690～720℃，浇铸后750℃保温20～40min，使混合物颗粒均匀分散进入母合金液中；随后自然冷却至室温，取出铸件，加热铸件至400～450℃固溶1h，水冷；加热至95～105℃时效30～50h；
(4)将时效后的铸件切割成板材，进行脱脂除油、去离子水清洗并烘干，用800目和1200目的sic砂纸将板材打磨光亮，再用丙酮除油、酒精清洗，去离子水冲洗，烘干；
(5)在室温下，将板材浸入2mol/l的盐酸溶液中刻蚀30～60s，然后浸入2mol/l的hf溶液中刻蚀15～45s，去离子水冲洗后浸入六水硫酸镍24g/l，二水磷酸二氢钠22g/l，柠檬酸钠30g/l，氯化铵15g/l的混合溶液中闪镀100～120s，温度控制为85℃，ph为8.0；
(6)将预镀ni-p的铝合金衬底迅速地浸入含有tin纳米颗粒的化学施镀液中，80℃，200rpm搅拌下处理45～90min，所述化学施镀液成分为氮化钛7～9g/l，硫脲2～3mg/l，氯化铵15g/l，柠檬酸钠30g/l，次偏磷酸钠21g/l，七水硫酸钴13～15g/l，六水硫酸镍26g/l，柠檬酸调节ph值为8.0；
(7)将化学镀后的板材浸入成分为koh：k3(fe(cn)6)：h2o＝1g：1g：10ml的溶液中超声处理30min，再用蒸馏水和丙酮超声清洗，清除基体表面的杂质；
(8)将板材随后放入化学气相沉积装置中沉积金刚石薄膜，沉积金刚石薄膜时，板材被放在可旋转的石墨台上，板材上表面与钽丝的距离约10mm，钽丝由高温弹簧拉紧固定，钽丝间距为25mm；真空腔预抽真空至1×10-3pa，再分别同时充入丙酮、氢气和氩气至总气压为2～3.5kpa，热丝温度2000～2100℃，板材温度650～750℃，偏流密度0.15～0.25a/cm2，沉积时间为45～180min，空气冷却至室温；
(9)板材沉积后采用盐酸过氧化氢混合酸液冲洗后去离子水冲洗，烘干即得低磨损率材料。
优选地，所述tin纳米颗粒的粒径为25～40nm，在tin纳米颗粒加入镀液之前，在浓度为17～19wt％盐酸溶液中进行酸清洗，去离子水抽滤清洗后再将tin纳米颗粒放入到80mg/l十六烷基三甲基嗅化铵溶液中边超声边搅拌分散2小时，提高tin纳米颗粒在溶液中的分散性。
优选地，所述丙酮流量为60～70sccm，氢气流量为210～240sccm，氩气的流量为50～100sccm；所述铝锶金属丝材质为铝锶合金，铝锶合金中含15～25％锶，其余为铝。
优选地，还包括步骤：所述铝合金基体放入电阻坩埚炉中熔炼前用2mol/lnaoh溶液浸泡去除氧化层，去离子水冲洗烘干，再用50目金刚石粉末研磨表面，最后用丙酮溶液充分擦拭备用。
本发明获得的有益效果：
(1)氮化钛、氧化镍的硬度高，显著提高材料的硬度及耐磨性。氧化钛、二硒化铌可提高减摩性。合金中dy、p、bi、sn提高合金液与外来粒子的润湿性，可实现细晶强化，即通过晶粒粒度的细化来提高金属的强度。在外力作用下，晶界上的位错塞积产生一个应力场，可以作为激活相邻晶粒内位错源开动的驱动力。预冷铸型的激冷作用，促进了元素的细晶强化。nb、cr、fe可以形成高熔点的化合物，弥散分布在基体中。强化相弥散强化的实质是利用弥散的超细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料的力学性能。zn、pt、th可实现固溶强化，合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。
(2)镍钴涂层中沉积的镍钴均为纳米级，涂层致密，可显著提升表面硬度，上覆的金刚石涂层则进一步强化表面硬度，提升耐磨性，降低磨损率，涂层厚度适当，均匀，降低因涂层过厚或沉积不匀导致的表面粗糙度上升。
(3)铝锶金属丝不仅可以作为混合物颗粒的载体，还可作为变质剂对母合金液进行变质处理，促进细晶强化，防止晶体生长过大，提高合金强度。混合物颗粒粘附于铝锶金属丝上，使得浇铸时混合颗粒位于母合金液中央，有利于微粉颗粒的快速扩散和均质，减少铝合金基体中颗粒团聚偏析的现象，同时无须反复熔炼进行均质，提升生产效率。
(4)高硬度和减摩擦材料均匀分散进入铝合金基体中，提高铝合金基体的耐磨性，防止涂层破坏后导致的合金材料本身的磨损，降低材料因长时间使用导致的材料磨损形变。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1：按如下方法制备低磨损率材料：
一、原料的准备：
tin纳米颗粒的粒径为25nm，在tin纳米颗粒加入镀液之前，在浓度为17wt％盐酸溶液中进行酸清洗，去离子水抽滤清洗后再将tin纳米颗粒放入到80mg/l十六烷基三甲基嗅化铵溶液中边超声边搅拌分散2小时，提高tin纳米颗粒在溶液中的分散性。
铝合金基体由如下重量百分含量的成分组成：0.7％sb，0.03％dy，0.03％p，0.03％fe，1.95％cr，0.2％zn，0.005％pt，0.2％sn，1.2％bi，0.01％th，0.2％nb，余量为al。
氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌的纯度均≥99.9％，将氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌按相对重量比为1.1：1：1：0.01精确称取后，投入球磨机中，混合研磨48h，至粒径为9μm即得混合物颗粒，取出密封干燥保存。
铝锶金属丝材质为铝锶合金，铝锶合金中含15％锶，其余为铝。
二、低磨损率材料的制备：
(1)铝合金基体用2mol/lnaoh溶液浸泡去除氧化层，去离子水冲洗烘干，再用50目金刚石粉末研磨表面，最后用丙酮溶液充分擦拭备用。将铝合金基体放入电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为810℃，保温50分钟后得到母合金液体，待用；按比例称取氮化钛微粉、氧化钛微粉、氧化镍微粉和二硒化铌微粉混合均匀后制备混合物颗粒备用；
(2)取直径为3毫米的铝锶金属丝，丝的长度比型腔高度高出40毫米，将金属丝的一半长度蘸聚氨酯液体，并在其上均匀撒上混合物颗粒，悬挂静置3小时后，用未蘸聚氨酯液体的一端插入黏土砂型型腔底部型砂中，插入型砂中的深度为40mm，铝锶金属丝的顶端与型腔顶面持平；
(3)合箱浇注，合金的浇注温度为690℃，浇铸后750℃保温20min，使混合物颗粒均匀分散进入母合金液中；随后自然冷却至室温，取出铸件，加热铸件至400℃固溶1h，水冷；加热至95℃时效30h；
(4)将时效后的铸件切割成板材，进行脱脂除油、去离子水清洗并烘干，用800目和1200目的sic砂纸将板材打磨光亮，再用丙酮除油、酒精清洗，去离子水冲洗，烘干；
(5)在室温下，将板材浸入2mol/l的盐酸溶液中刻蚀30s，然后浸入2mol/l的hf溶液中刻蚀15s，去离子水冲洗后浸入六水硫酸镍24g/l，二水磷酸二氢钠22g/l，柠檬酸钠30g/l，氯化铵15g/l的混合溶液中闪镀100s，温度控制为85℃，ph为8.0；
(6)将预镀ni-p的铝合金衬底迅速地浸入含有tin纳米颗粒的化学施镀液中，80℃，200rpm搅拌下处理45min，所述化学施镀液成分为氮化钛7g/l，硫脲2mg/l，氯化铵15g/l，柠檬酸钠30g/l，次偏磷酸钠21g/l，七水硫酸钴13g/l，六水硫酸镍26g/l，柠檬酸调节ph值为8.0；
(7)将化学镀后的板材浸入成分为koh：k3(fe(cn)6)：h2o＝1g：1g：10ml的溶液中超声处理30min，再用蒸馏水和丙酮超声清洗，清除基体表面的杂质；
(8)将板材随后放入化学气相沉积装置中沉积金刚石薄膜，沉积金刚石薄膜时，板材被放在可旋转的石墨台上，板材上表面与钽丝的距离约10mm，钽丝由高温弹簧拉紧固定，钽丝间距为25mm；真空腔预抽真空至1×10-3pa，再分别同时充入丙酮、氢气和氩气至总气压为2kpa，丙酮流量为60sccm，氢气流量为210sccm，氩气的流量为50sccm。热丝温度2000℃，板材温度650℃，偏流密度0.15a/cm2，沉积时间为45min，空气冷却至室温；
(9)板材沉积后采用盐酸过氧化氢混合酸液冲洗后去离子水冲洗，烘干即得低磨损率材料。
基体内颗粒元素分析利用jeolsuperprobe733电子探针(electronprobemicroscopy-analyzer,epma)对低磨损率材料截面进行微区(包括线扫描或面扫描)分析，研究元素在铝合金基体内的分布特点。利用pn5502型x射线能谱(energydistributionspectroscopyeds)和edmax能谱仪分析铝合金基体内所含元素的相对含量和分布特点。
测得氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌颗粒在铝合金基体中的总重百分比为3-5％；
实施例2：按如下方法制备低磨损率材料：
一、原料的准备：
tin纳米颗粒的粒径为40nm，在tin纳米颗粒加入镀液之前，在浓度为19wt％盐酸溶液中进行酸清洗，去离子水抽滤清洗后再将tin纳米颗粒放入到80mg/l十六烷基三甲基嗅化铵溶液中边超声边搅拌分散2小时，提高tin纳米颗粒在溶液中的分散性。
铝合金基体由如下重量百分含量的成分组成：1.5％sb，0.09％dy，0.08％p，0.08％fe，2.25％cr，0.7％zn，0.008％pt，0.8％sn，1.8％bi，0.05％th，0.7％nb，余量为al。
氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌的纯度均≥99.9％，将氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌按相对重量比为1.3：1：1：0.04精确称取后，投入球磨机中，混合研磨30h，至粒径为13μm即得混合物颗粒，取出密封干燥保存。
铝锶金属丝材质为铝锶合金，铝锶合金中含25％锶，其余为铝。
二、低磨损率材料的制备：
(1)铝合金基体用2mol/lnaoh溶液浸泡去除氧化层，去离子水冲洗烘干，再用50目金刚石粉末研磨表面，最后用丙酮溶液充分擦拭备用。将铝合金基体放入电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为830℃，保温70分钟后得到母合金液体，待用；按比例称取氮化钛微粉、氧化钛微粉、氧化镍微粉和二硒化铌微粉混合均匀后制备混合物颗粒备用；
(2)取直径为5毫米的铝锶金属丝，丝的长度比型腔高度高出50毫米，将金属丝的一半长度蘸聚氨酯液体，并在其上均匀撒上混合物颗粒，悬挂静置5小时后，用未蘸聚氨酯液体的一端插入黏土砂型型腔底部型砂中，插入型砂中的深度为50mm，铝锶金属丝的顶端与型腔顶面持平；
(3)合箱浇注，合金的浇注温度为720℃，浇铸后750℃保温40min，使混合物颗粒均匀分散进入母合金液中；随后自然冷却至室温，取出铸件，加热铸件至450℃固溶1h，水冷；加热至105℃时效50h；
(4)将时效后的铸件切割成板材，进行脱脂除油、去离子水清洗并烘干，用800目和1200目的sic砂纸将板材打磨光亮，再用丙酮除油、酒精清洗，去离子水冲洗，烘干；
(5)在室温下，将板材浸入2mol/l的盐酸溶液中刻蚀60s，然后浸入2mol/l的hf溶液中刻蚀45s，去离子水冲洗后浸入六水硫酸镍24g/l，二水磷酸二氢钠22g/l，柠檬酸钠30g/l，氯化铵15g/l的混合溶液中闪镀120s，温度控制为85℃，ph为8.0；
(6)将预镀ni-p的铝合金衬底迅速地浸入含有tin纳米颗粒的化学施镀液中，80℃，200rpm搅拌下处理90min，所述化学施镀液成分为氮化钛9g/l，硫脲3mg/l，氯化铵15g/l，柠檬酸钠30g/l，次偏磷酸钠21g/l，七水硫酸钴15g/l，六水硫酸镍26g/l，柠檬酸调节ph值为8.0；
(7)将化学镀后的板材浸入成分为koh：k3(fe(cn)6)：h2o＝1g：1g：10ml的溶液中超声处理30min，再用蒸馏水和丙酮超声清洗，清除基体表面的杂质；
(8)将板材随后放入化学气相沉积装置中沉积金刚石薄膜，沉积金刚石薄膜时，板材被放在可旋转的石墨台上，板材上表面与钽丝的距离约10mm，钽丝由高温弹簧拉紧固定，钽丝间距为25mm；真空腔预抽真空至1×10-3pa，再分别同时充入丙酮、氢气和氩气至总气压为3.5kpa，丙酮流量为70sccm，氢气流量为240sccm，氩气的流量为100sccm。热丝温度2100℃，板材温度750℃，偏流密度0.25a/cm2，沉积时间为180min，空气冷却至室温；
(9)板材沉积后采用盐酸过氧化氢混合酸液冲洗后去离子水冲洗，烘干即得低磨损率材料。
基体内颗粒元素分析利用jeolsuperprobe733电子探针(electronprobemicroscopy-analyzer,epma)对低磨损率材料截面进行微区(包括线扫描或面扫描)分析，研究元素在铝合金基体内的分布特点。利用pn5502型x射线能谱(energydistributionspectroscopyeds)和edmax能谱仪分析铝合金基体内所含元素的相对含量和分布特点。
测得氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌颗粒在铝合金基体中的总重百分比为3-5％；
实施例3：按如下方法制备低磨损率材料：
一、原料的准备：
tin纳米颗粒的粒径为33nm，在tin纳米颗粒加入镀液之前，在浓度为18wt％盐酸溶液中进行酸清洗，去离子水抽滤清洗后再将tin纳米颗粒放入到80mg/l十六烷基三甲基嗅化铵溶液中边超声边搅拌分散2小时，提高tin纳米颗粒在溶液中的分散性。
铝合金基体由如下重量百分含量的成分组成：1.1％sb，0.06％dy，0.055％p，0.055％fe，2.1％cr，0.45％zn，0.0065％pt，0.5％sn，1.5％bi，0.03％th，0.45％nb，余量为al。
氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌的纯度均≥99.9％，将氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌按相对重量比为1.2：1：1：0.025精确称取后，投入球磨机中，混合研磨36h，至粒径为11μm即得混合物颗粒，取出密封干燥保存。
铝锶金属丝材质为铝锶合金，铝锶合金中含20％锶，其余为铝。
二、低磨损率材料的制备：
(1)铝合金基体用2mol/lnaoh溶液浸泡去除氧化层，去离子水冲洗烘干，再用50目金刚石粉末研磨表面，最后用丙酮溶液充分擦拭备用。将铝合金基体放入电阻坩埚炉中熔炼，熔炼温度为820℃，保温60分钟后得到母合金液体，待用；按比例称取氮化钛微粉、氧化钛微粉、氧化镍微粉和二硒化铌微粉混合均匀后制备混合物颗粒备用；
(2)取直径为4毫米的铝锶金属丝，丝的长度比型腔高度高出45毫米，将金属丝的一半长度蘸聚氨酯液体，并在其上均匀撒上混合物颗粒，悬挂静置4小时后，用未蘸聚氨酯液体的一端插入黏土砂型型腔底部型砂中，插入型砂中的深度为45mm，铝锶金属丝的顶端与型腔顶面持平；
(3)合箱浇注，合金的浇注温度为705℃，浇铸后750℃保温30min，使混合物颗粒均匀分散进入母合金液中；随后自然冷却至室温，取出铸件，加热铸件至425℃固溶1h，水冷；加热至100℃时效40h；
(4)将时效后的铸件切割成板材，进行脱脂除油、去离子水清洗并烘干，用800目和1200目的sic砂纸将板材打磨光亮，再用丙酮除油、酒精清洗，去离子水冲洗，烘干；
(5)在室温下，将板材浸入2mol/l的盐酸溶液中刻蚀45s，然后浸入2mol/l的hf溶液中刻蚀30s，去离子水冲洗后浸入六水硫酸镍24g/l，二水磷酸二氢钠22g/l，柠檬酸钠30g/l，氯化铵15g/l的混合溶液中闪镀110s，温度控制为85℃，ph为8.0；
(6)将预镀ni-p的铝合金衬底迅速地浸入含有tin纳米颗粒的化学施镀液中，80℃，200rpm搅拌下处理65min，所述化学施镀液成分为氮化钛8g/l，硫脲2.5mg/l，氯化铵15g/l，柠檬酸钠30g/l，次偏磷酸钠21g/l，七水硫酸钴14g/l，六水硫酸镍26g/l，柠檬酸调节ph值为8.0；
(7)将化学镀后的板材浸入成分为koh：k3(fe(cn)6)：h2o＝1g：1g：10ml的溶液中超声处理30min，再用蒸馏水和丙酮超声清洗，清除基体表面的杂质；
(8)将板材随后放入化学气相沉积装置中沉积金刚石薄膜，沉积金刚石薄膜时，板材被放在可旋转的石墨台上，板材上表面与钽丝的距离约10mm，钽丝由高温弹簧拉紧固定，钽丝间距为25mm；真空腔预抽真空至1×10-3pa，再分别同时充入丙酮、氢气和氩气至总气压为2.75kpa，丙酮流量为65sccm，氢气流量为225sccm，氩气的流量为75sccm。热丝温度2050℃，板材温度700℃，偏流密度0.2a/cm2，沉积时间为110min，空气冷却至室温；
(9)板材沉积后采用盐酸过氧化氢混合酸液冲洗后去离子水冲洗，烘干即得低磨损率材料。
基体内颗粒元素分析利用jeolsuperprobe733电子探针(electronprobemicroscopy-analyzer,epma)对低磨损率材料截面进行微区(包括线扫描或面扫描)分析，研究元素在铝合金基体内的分布特点。利用pn5502型x射线能谱(energydistributionspectroscopyeds)和edmax能谱仪分析铝合金基体内所含元素的相对含量和分布特点。
测得氮化钛、氧化钛、氧化镍、二硒化铌在铝合金基体中的重量百分比为3-5％；
对照实施例1：其余均与实施例3相同，区别在于未进行金刚石涂层操作，至步骤(7)截止。
对照实施例2：其余均与实施例3相同，区别在于未进行化学镀镍钴层和金刚石涂层操作，至步骤(4)截止。
对照实施例3：根据中国专利cn200610165341.x中实施例1提供的方法制备一种高强耐磨铝合金，用于后续性能测试中的对照。
为了测试本发明制备的低磨损率材料的各项性能，将实施例1～4及对照实施例1～2中制备的合金材料作为试样进行如下实验：
(1)摩擦磨损试验
使用摩擦磨损试验机cft1材料表面性能综合测试仪采用往复摩擦方式测试表面干摩擦状态的摩擦磨损性能。该仪器可以提供比较宽的载荷范围和滑动速度，通过电脑计算被测试样的质量磨损量和滑动摩擦系数。
摩擦试验中，所有试样均采用cft1型材料表面性能综合测试仪进行摩擦系数与磨损率的测试，环境温度均为室温。对偶件选用
表1低磨损率损性能测试结果
(2)采用tt260型数字式涡流测厚仪测量膜层的厚度。在每次使用前校正零点外，在测量过程中对试样四个面各取个点，取12个点的平均厚度作为微弧氧化层的厚度。
(3)粗糙度测定仪
本试验采用的粗糙度测量装置为tr200型粗糙度测量仪，每个样品表面重复测量5次粗糙度，取其平均值作为测量结果。
(4)显微硬度仪
双涂层的硬度测量采用lw-hvi000型显微硬度仪，该硬度仪压头为1360的金刚石棱锥压头，可以自动加载和自动旋转、自动卸载。通过对棱形压头两对角线的长度测量来计算硬度，仪器测量结果自动转换为维氏硬度。试验中在涂层致密层进行硬度测量，每个试样重复测量5次，5次结果的平均值作为硬度结果。
上述实验结果结下表：
表2膜层厚度、粗糙度及硬度测定结果
表2中对照实施例2和对照实施例3对比后可知，即使不含有双涂层，分散有高硬度颗粒的铝合金基体的硬度也显著高于对照实施例3中制备的铝合金材料。实施例3与对照实施例1的数据对比后可知，金刚石涂层对镍钴涂层进行了进一步的强化，使得硬度有显著提升，但表面粗糙度升高不明显，有利于材料表面光洁度的保持。对照实施例1和对照实施例2对比后可知，镍钴涂层虽然膜层较薄但可显著降低基材的表面粗糙度，并提升硬度。对照实施例3和实施例1～3的数据对比表明，经过高硬度颗粒分散，固溶强化，表明附加涂层等综合处理后，合金基材的硬度得到了显著提升。结合表1磨损率数据，双涂层对硬度的提升可显著降低本发明合金材料的磨损率，且进一步强化了分散有耐磨和减摩颗粒的铝合金基体。
综上所述，氮化钛、氧化镍的硬度高，显著提高材料的硬度及耐磨性。氧化钛、二硒化铌可提高减摩性。合金中dy、p、bi、sn提高合金液与外来粒子的润湿性，可实现细晶强化，即通过晶粒粒度的细化来提高金属的强度。在外力作用下，晶界上的位错塞积产生一个应力场，可以作为激活相邻晶粒内位错源开动的驱动力。预冷铸型的激冷作用，促进了元素的细晶强化。nb、cr、fe可以形成高熔点的化合物，弥散分布在基体中。强化相弥散强化的实质是利用弥散的超细微粒阻碍位错的运动，从而提高材料的力学性能。zn、pt、th可实现固溶强化，合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。镍钴涂层中沉积的镍钴均为纳米级，涂层致密，可显著提升表面硬度，上覆的金刚石涂层则进一步强化表面硬度，提升耐磨性，降低磨损率，涂层厚度适当，均匀，降低因涂层过厚或沉积不匀导致的表面粗糙度上升。铝锶金属丝不仅可以作为混合物颗粒末的载体，还可作为变质反应的催化剂，促进细晶强化，防止晶体生长过大，提高合金强度。高硬度和减摩擦材料均匀分散进入铝合金基体中，提高铝合金基体的耐磨性，防止涂层破坏后导致的合金材料本身的磨损，降低材料因长时间使用导致的材料磨损形变。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。