前言
地壳中铝元素含量约7.7％，是含量最丰富的金属元素。由于铝及其合金材料密度小、导热导电性好，具有较好的韧性，易于加工成型，被广泛应用于工业生产中。根据合金成分、工艺特点等的不同，铝合金分为形变铝合金及铸造铝合金两类。铸造铝合金中由于加入了其他合金元素，如硅、铜、镁，使其具备浇筑温度低、流动性强等特点，能够满足工业生产中对工件尺寸精度、表面光滑度、壁厚的特定需求。
1研究目的
铝及其合金由于其本身化学性质活泼，在潮湿的环境下会形成一层4.0nm至5.0nm厚的氧化铝膜，具有一定的抗腐蚀能力。但由于这层氧化膜是非晶态的，使工件表面失去原有的光泽；此外，这层氧化铝膜疏松多孔，不均匀，不能改善工件硬度低的缺点；且在恶劣工况下，耐腐蚀性、耐磨性较差。因此，生产中通常根据不同性能需求，采用不同的表处理技术用以满足其在苛刻环境下的应用。
2铸造铝合金表面处理技术
2.1激光表面处理
激光表面处理，是通过激光束与基材相互作用，对工件表面进行设计和激光改进基材表面物理化学性能的方法。激光表面改性包括激光表面合金化、激光表面重熔、激光熔覆。
激光表面合金化是利用高能激光对加热基材金属，添加适当的合金元素，使材料表面增强耐磨损、耐腐蚀、耐高温及抗老化性能。激光表面重熔是利用激光束的高温作用，将材料表层快速融化同时快速凝固的方法。激光熔覆是利用激光照射的高温作用，将基底合金表面熔覆材料熔化，再经急冷后凝固，该技术可显著提高基材的耐磨损、耐腐蚀、耐高温的性能。激光表面处理中存在的主要问题有，材料表面形成的氧化铝膜难以清除彻底，界面易产生裂纹；结合力下降，易造成涂层脱落。
2.2磁控溅射
磁控溅射是利用物理气相沉积的一种方法，该方法是将被镀工件作为阳极，溅射靶材作为阴极，在一定的压强下通入氩气，加高压电离成氩离子。在电场中，氩离子通过轰击靶材，以达到将溅射出的粒子沉积在工件表面的技术。
磁控溅射对材料膜层损伤小，作业环境所需温度低，并且能够满足制备耐磨损薄膜、耐腐蚀薄膜、超导薄膜、磁性薄膜等特殊功能性膜层的需求。
2.3电镀
电镀，即利用电解原理，在材料表面镀上一层薄膜、其它金属或合金的过程，从而起到防止金属氧化，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性及增进美观等作用。电镀法的优点是可使基材得到美观性保护，并且可以修复机械加工产生的误差，其存在的主要问题是材料表面已出现针孔，引起材料表面生成黑斑。
2.4化学镀
化学镀选用适合的还原剂，在不通电状态下，使镀液中的金属离子经过氧化还原反应镀覆于材料表面。对铸造铝合金化学镀的研究多为表面镀Ni-P合金，并且有研究表明在ZL104表面化学镀Ni-Cu-P三元合金镀，可获得更优的耐磨性、耐腐蚀性。
化学镀技术以其工艺简便、节能、环保日益受到关注。化学镀使用范围很广，镀层均匀、装饰性好。在防护性能方面，能提高产品的耐蚀性和使用寿命；在功能性方面，能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能。
2.5阳极氧化
在阳极氧化电解液中，工件作为阳极，在外加电流作用下发生电化学氧化反应，从而在工件表面形成一层氧化膜层。铝合金采用阳极氧化能提高材料表面硬度、耐磨损性，扩大其应用范围。阳极氧化法整个工艺流程需要槽较多，且采用强酸强碱溶液，操作时易产生酸雾、碱雾，并且对环境产生较大的污染。
2.6微弧氧化
微弧氧化技术是在电解液中通电产生高压，工件作为阳极，在其表面产生微弧放电。在电化学反应、热化学反应、等离子化学反应等共同作用下，在工件表面原位生长出氧化物涂层的技术。通过工艺条件的改变，可以实现涂层的功能设计。
该方法工作环境简单，不需真空或低温等特殊限定条件，处理设备简单，且电解液大多为弱碱性溶液，可操作性强。该方法能够处理复杂形状工件，涂层均匀，结合强度较高，不易脱落，具有较好的表面硬度、耐磨损性、耐腐蚀性，且隔热性较好。
3结语
总体看来，各类涂层制备技术的优异性能均在各个行业领域拥有巨大的潜力。实际应用中一种材料的性能往往需要多种工艺性能指标，如何进一步利用现有工艺技术，探索多种表面处理技术结合的方法，开发复合涂层，提高涂层性能或开发新的涂层功能，以求解复杂的多目标工程，是今后该技术的发展方向。
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