表面硬化耐蚀铝薄板及其制备方法和用途与流程

本发明属于金属材料表面处理领域，具体涉及一种表面硬化耐蚀铝薄板及其制备方法和用途。
背景技术：
：铝资源十分丰富、价格低廉、成型性能好兼具良好的力学性能；同时作为轻质金属，拥有优异耐腐蚀性能，广泛应用航空、航海、高铁以及日常的生产生活中。近年来，由于铝板具有良好的导电和导热性能，铝板与钛板及不锈钢板复合逐渐增多，广泛用于飞机蒙皮、电解工业、异质接头以及复合钛锅等。但铝板表面硬度低及易划伤的缺点影响了复合板的使用；在某些特定领域耐蚀性能也需进一步提高。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种硬度高、耐蚀性优良的铝薄板。本发明首先提供了一种表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，包括以下步骤：(1)取铝板，表面清理后用钢刷打毛；(2)在打毛后的铝板上涂覆镁层，然后于450～550℃热处理，即得表面硬化耐蚀铝薄板。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(1)中，表面清理是指将铝板先用碱溶液清洗，再用酸溶液清洗，然后用清水清洗后烘干。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(1)满足以下至少一项：所述碱溶液的质量百分浓度为5～10％；所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的任意一种；所述酸溶液的质量百分浓度为1～2％；所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸或草酸中的任意一种。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，所述烘干的温度为30～50℃。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(1)中，钢刷打毛的深度为0.1～0.5mm。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(2)中，镁层涂覆的温度＞镁的熔融温度；优选的，镁层涂覆的温度为670～690℃。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(2)中，镁层涂覆的厚度为0.1～0.5mm。其中，上述的表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，步骤(2)中，热处理的时间为40～60min。本发明还提供了上述表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法制备的铝薄板。本发明还提供了上述铝薄板在制备铝板幕墙、钛铝复合板及高铁用材上的用途。本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明方法制备得到的铝薄板硬度高，耐划伤，耐腐蚀，并且制备成本低。附图说明图1为表面硬化耐蚀的铝薄板的xrd分析图谱，(a)为实施例1制备的试样；(b)实施例2制备的试样；(c)实施例3制备的试样；图2为表面硬化耐蚀的铝薄板的塔菲尔曲线(测试溶液为ph＝5.5的盐酸溶液)，(a)为实施例1制备的试样；(b)实施例2制备的试样；(c)实施例3制备的试样；(d)为未处理铝板。具体实施方式一种表面硬化耐蚀铝薄板的制备方法，包括以下步骤：(1)取铝板，表面清理后用钢刷打毛；(2)在打毛后的铝板上涂覆镁层，然后于450～550℃热处理，即得表面硬化耐蚀铝薄板。本发明的方法中，表面清理的时候先用水或酒精将铝板表面明显的附着物清洗掉，然后用质量百分浓度为5～10％的碱溶液清洗，先除去铝板表面的油脂，然后与铝反应，在铝板表面形成氧化性的保护膜；再用质量百分浓度为1～2％的酸溶液清洗，除去铝板表面的氧化物，最后用清水清洗、烘干。碱溶液和酸溶液的浓度不能太大，否则会发生钝化，并且清洗效果不好，浓度也不能太小，否则清洗效果不理想。碱溶液中所用的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠中的任意一种，出于成本考虑，选择性价比最高的氢氧化钠；酸溶液所用的酸选自盐酸、硫酸、硝酸或草酸中的任意一种，出于成本考虑，选择性价比最高的盐酸。本发明方法中，镁层的厚度根据使用工况决定，如果工况条件差，可以涂厚一点，如果工况条件温和，可以涂薄一点。本发明的方法中，热处理温度在450～550℃，处理时间在40～60min的时候，表面处理效果以及效率最高。下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。本发明具体实施方式使用的原料可通过市场购买得到。实施例1取商用2mm的铝板，清理其表面明显的附着物后，先采用10％氢氧化钠溶液清洗表面，再用2％盐酸溶液清洗，最后清水洗净，在40℃温度下烘干备用；对铝板处理面用钢刷打毛，深度为0.5mm；在涂覆器中加入镁块，升温到670℃，沿铝板表面以1米/分钟的速度进行涂覆，最终镁层的厚度为0.5mm。将涂覆后的铝板放进热处理炉中，升温到450℃，保温60分钟，而后随炉冷却。将获得的铝板取样，分别进行xrd分析、硬度测试及耐蚀性能测试，测试结果见表1和图1-2。实施例2取商用2mm的铝板，清理其表面明显的附着物后，先采用10％氢氧化钠溶液清洗表面，再用2％盐酸溶液清洗，最后清水洗净，在40℃温度下烘干备用；对铝板处理面用钢刷打毛，深度为0.5mm；在涂覆器中加入镁块，升温到670℃；沿铝板表面以1米/分钟的速度进行涂覆，最终镁层的厚度为0.5mm。将涂覆后的铝板放进热处理炉中，升温到500℃，保温50分钟，而后随炉冷却。将获得的铝板取样，分别进行xrd分析、硬度测试及耐蚀性能测试，测试结果见表1和图1-2。实施例3取商用2mm的铝板，清理其表面明显的附着物后，先采用10％氢氧化钠溶液清洗表面，再用2％盐酸溶液清洗，最后清水洗净，在40℃温度下烘干备用；对铝板处理面用钢刷打毛，深度为0.5mm；在涂覆器中加入镁块，升温到670℃；沿铝板表面以1米/分钟的速度进行涂覆，最终镁层的厚度为0.5mm。将涂覆后的铝板放进热处理炉中，升温到550℃，保温40分钟，而后随炉冷却。将获得的铝板取样，分别进行xrd分析、硬度测试及耐蚀性能测试，测试结果见表1和图1-2。表1不同试样的显微硬度值样品名称实施例1实施例2实施例3纯铝维氏硬度(hv)166.0170.8198.920.1当前第1页12