合金板材在180°C下進行5小時的人工時效；（12)將混合粉末C和V均勻涂抹 于侶合金板材的表面，使用橫流連續(xù)波Cq激光器對侶合金板材進行激光處理改性，使得侶 合金板材表面形成納米級壓痕的同時將混合粉末C和V烙融覆蓋于侶合金板材的表面，處理 過程中使用氣氣進行保護，其激光器工藝參數(shù)范圍為:激光功率2.5kw，掃描速率20mm/s，束 斑直徑均為4皿。（13)配置鹽酸體積與去離子水體積比為2:1的鹽酸溶液，W乙醇為溶質(zhì)配 置5mM的十八烷基Ξ氯硅烷溶液，將得到的侶合金放入鹽酸溶液中處理2min，處理完后用大 量去離子水沖洗侶合金表面W去除多余的鹽酸，隨后將樣品放置于十八烷基Ξ氯硅烷溶液 中浸泡12h，制備的樣品在80°C下干燥30min;(14)沖壓塑型。
[0071] 制成的支桿板材的抗拉強度、屈服強度、伸長率和布氏硬度分別為395.5M化、 329.1MPa、21%、limB。合理調(diào)整各個元素重量百分比的比例，使得支桿中形成保持最大時 效強化能力的Mg2Si相，增強支桿強度的同時增加其延伸率。加入適當比例的Cu元素，降低 自然時效對材料性能的不利影響，形成更細小、更多的Mg2Si相(針狀β"相），同時避免加入 Cu元素后降低支桿抗蝕性。加入微量Μη和Cr，會產(chǎn)生彌散相，抑制合金再結(jié)晶，提高合金強 度，增加合金抗晶間腐蝕能力，改善合金性能。適量的稀±元素加入支桿中，可W減少或消 除烙鑄過程中的氣體和有害雜質(zhì)、增加流動性、細化晶粒、加速時效過程，而且適量的稀± 元素與其他元素相互配合能夠有效地改善合金的力學性能及腐蝕性能。
[0072] 減壓狀態(tài)下烙煉支桿可有效地降低烙煉溫度，節(jié)省資源。同時為了保持加熱器內(nèi) 的壓強，加熱器在排出氣體的同時需要灌入一定量的惰性氣體，惰性氣體首先直接通入金 屬烙液中，形成氣泡，帶動金屬烙液中的雜質(zhì)向上移動，與氣體共同排放，去除雜質(zhì)，另外惰 性氣體迫使烙煉過程中產(chǎn)生的有害氣體隨之排放，防止氧氣等具有氧化性質(zhì)的氣體進入加 熱器中氧化金屬烙液。
[0073] Ξ種細化變質(zhì)劑對支桿都有積極作用，但是單獨使用時存在一定的局限性，如單 獨加入Sr作變質(zhì)處理，合金吸氣傾向加劇，降低合金的致密性，易形成嚴重的柱狀晶組織， 導(dǎo)致力學性能反而下降，稀±容易氧化，變質(zhì)效果維持時間短等;而Al-5Ti-B細化劑的抗衰 減性能仍不能令人滿意，而且易受Zr原子的毒化而失去細化晶粒的能力，無法充分發(fā)揮其 各自的優(yōu)點。而將Ξ者結(jié)合使用在克服其本身具有的缺陷的同時可充分發(fā)揮各自的優(yōu)點。 由表格可知，相對于單一使用細化變質(zhì)劑，同時使用Ξ種細化變質(zhì)劑可增強支桿的抗拉強 度、屈服強度、伸長率和布氏硬度，其中表中數(shù)據(jù)為添加細化變質(zhì)劑后與不添加細化變質(zhì)劑 后支桿在各種性能指標上的比較，同時使用Ξ種細化變質(zhì)劑的支桿的抗拉強度增加 8.126%，屈服強度增加7.237%，伸長率增加22.0% %和布氏硬度增加了11.594%。
[0074]
[00巧]烙煉好的金屬液誘注到已經(jīng)預(yù)熱至300°C左右的相蝸中在100M化的條件下靜置 地，可防止金屬液體凝固過程中形成疏松結(jié)構(gòu)的鑄錠，從而影響支桿板材的強度，同時在高 壓的條件下有利于形成致密結(jié)構(gòu)的鑄錠，增強支桿的強度。
[0076] 支桿在一定振幅下超聲振動受壓延伸，可減少社制過程中受到的摩擦力，從而降 低摩擦力對支桿板材表面的影響，相對于靜態(tài)冷社，超聲振動冷社的支桿表面更加光滑，有 利于進行下一步驟的操作。
[0077] 將混合粉末C和V均勻涂抹于支桿板材的表面，使用橫流連續(xù)波Cq激光器對支桿板 材進行激光處理改性，能有效地使支桿板材表面形成納米級壓痕的同時將混合粉末C和V烙 融覆蓋于支桿板材的表面，支桿板材表面形成納米級的凹坑，增加支桿板材的表面積，提高 摩擦力的同時使得下一步驟的十八烷基Ξ氯硅烷溶液更容易進入支桿板材表面，在支桿表 面形成多種形貌的微結(jié)構(gòu)，然后在表面上自組裝具備防腐耐磨性能的硅烷膜，從而改變支 桿板材的表面性質(zhì)，而支桿板材表面形成的C-V覆膜可有效地提高支桿板材在高溫下的抗 氧化性能，改變支桿板材的表面性質(zhì)。
[0078] 為了測定支桿表面生成膜層在鹽溶液中的耐蝕性能，采用化fel曲線和電化學阻 抗譜來評價薄膜的防腐性能，在進行電化學測試之前所有樣品都在化C1溶液中浸泡一段時 間，電化學阻抗譜和計劃曲線在開路點位(0CP)穩(wěn)定之后進行測量，得到支桿板材的腐蝕電 位化。Drr)和腐蝕電流密度(1。。^)的數(shù)值，一般認為腐蝕電位越高樣品腐蝕的傾向越小，而腐 蝕電流密度越小表示樣品的腐蝕速度越小，耐蝕性能越好。測量得到的支桿板材的腐蝕電 位化cnrr)為-541.6mV，支桿板材的腐蝕電流密度（Icnrr)為1.385yAcnf2,而未經(jīng)過處理的支 桿是-1057mV，未經(jīng)處理的支桿的腐蝕電流密度（Icon)為4.30化Acnf2,由此可知，本發(fā)明的 支桿板材抗腐蝕性能相比于未經(jīng)過處理的支桿有所提升。
[0079] 最后應(yīng)當說明的是，W上實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保 護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當理解，可W對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實 質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1. 新型高強度抗腐蝕樹木修剪器，其特征在于，包括手柄、支桿和刀具，所述支桿按重 量百分比包括Mg0.2%，Si 2.0%，Cu4.0%，Mn0.2%，F(xiàn)e0.2%，ZrO. 1%，ErO. 1%， CrO.Ol%，Ni0.01%，Ti0.1%，A1 余量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高強度抗腐蝕樹木修剪器，其特征在于，所述支桿為由以 下步驟制成： (1)于300°C下預(yù)熱熔煉中使用的加熱爐和純鋁1~2h; (2)預(yù)熱后的純鋁在減壓狀態(tài)下 熔煉溫度為750°C的加熱爐中完全熔化后加入單晶硅顆粒，單晶硅顆粒熔化后加入鋁銅中 間合金、錯錳中間合金、錯鉻中間合金、鋁鎳中間合金、鋁鐵中間合金、鋁鋯中間合金以及少 量稀土元素鉺，并保溫一段時間至中間合金完全熔化，充分攪拌后將加熱爐升溫，加入鋁鈦 中間合金至鋁鈦中間合金完全熔化，降溫至750°C，扒渣，加入純鎂，在真空的條件下保溫30 ~40min;(4)加入Al-5Ti-B、Al-10Sr和RE三種金屬細化變質(zhì)劑，三者加入的重量百分比比 例為8:1: 3; (5)加入精煉劑充分反應(yīng)，除氣、除渣，；（6)熔煉好的金屬液澆注到已經(jīng)預(yù)熱至 300°C左右的坩堝中在lOOMPa的條件下靜置2h，形成鑄錠；（7)所述鑄錠切割成合適尺寸后 于550°C的條件下進行12小時的均勻化退火，爐冷至室溫；（8)所述鑄錠升溫至420°C后保溫 3小時，進行五個道次的熱乳，每個道次熱乳完后在530°C保溫半小時；（9)熱乳后進行三個 道次的冷乳，鋁合金一端相對固定并連接超聲波振動裝置，另一端進入乳機中，激振頻率為 12kHz，鋁合金超聲振動受壓延伸，冷乳后對合金在240 °C下進行2個小時的退火處理，得到 一定厚度的鋁合金板材；（10)對鋁合金板材在540°C下進行半小時的固溶處理，然后水淬； (11)鋁合金板材在180°C下進行5小時的人工時效；（12)將混合粉末C和V均勻涂抹于鋁合金 板材的表面，使用橫流連續(xù)波Cq激光器對鋁合金板材進行激光處理改性，使得鋁合金板材 表面形成納米級壓痕的同時將混合粉末C和V熔融覆蓋于鋁合金板材的表面，處理過程中使 用氬氣進行保護，其激光器工藝參數(shù)范圍為:激光功率1.7kw，掃描速率13mn/s，束斑直徑均 為4_。（13)配置鹽酸體積與去離子水體積比為2:1的鹽酸溶液，以乙醇為溶質(zhì)配置5mM的十 八烷基三氯硅烷溶液，將得到的鋁合金放入鹽酸溶液中處理2min，處理完后用大量去離子 水沖洗鋁合金表面以去除多余的鹽酸，隨后將樣品放置于十八烷基三氯硅烷溶液中浸泡 12h，制備的樣品在80°C下干燥30min; (14)沖壓塑型。
【專利摘要】本發(fā)明公開了新型高強度抗腐蝕樹木修剪器，包括手柄、支桿和刀具，所述支桿按重量百分比包括Mg0.2％，Si？2.0％，Cu4.0％，Mn0.2％，F(xiàn)e0.2％，Zr0.1％，Er0.1％，Cr0.01％，Ni0.01％，Ti0.1％，Al余量。所述支桿經(jīng)過(1)熔煉；(2)加入Al-5Ti-B、Al-lOSr和RE三種金屬細化變質(zhì)劑添加細化變質(zhì)劑；(3)在100MPa的條件下靜置2h形成鑄錠；(4)五道熱軋，在超聲波振動下三道冷軋；(5)利用C和V激光改性和(6)十八烷基三氯硅烷溶液表面處理后得到成品。本發(fā)明利用多種手段對支桿的材料進行改性和處理，使得支桿在惡劣的工作條件下腐蝕仍能保持氧化膜的完整，避免金屬失效，滿足當今工業(yè)發(fā)展的要求。
【IPC分類】C22F1/057, C22C21/16, C22C21/14, A01G3/00, C22C1/03
【公開號】CN105671386
【申請?zhí)枴緾N201610220299
【發(fā)明人】董超超
【申請人】董超超
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月8日