[發(fā)明專利]壓鑄鋁金屬模具表面形成抗腐蝕涂層的電極材料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910143880.7
• 申請(qǐng)日: 2009-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101564767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈德久;王玉林;宋健;李亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D17/22
• 分類號(hào): B22D17/22;B22C3/00;C22C27/04
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務(wù)所
• 代理人: 鄂長(zhǎng)林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬模具表面強(qiáng)化涂層領(lǐng)域，特別是涉及一種壓鑄鋁金屬模具表面形成抗腐蝕涂層的電極材料。

技術(shù)背景

壓鑄成形已廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、摩托車、儀器儀表、航空航海、電機(jī)制造、日用五金等行業(yè)。然而，由于壓鑄模具型腔復(fù)雜、采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，且需表面化學(xué)熱處理，所以造價(jià)很高，在壓鑄模具應(yīng)用企業(yè)生產(chǎn)成本中占有較大的比例，提高模具使用壽命具有重要意義。壓鑄模具在工作時(shí)與熾熱的熔融金屬接觸，所以要求其表面具有較高的紅硬性和抗熱疲勞和抗高溫熔體腐蝕能力，只靠模具鋼本身性能不經(jīng)過(guò)表面處理的模具壽命很低。實(shí)際上，不僅金屬壓鑄，凡是涉及熔融金屬與鋼部件接觸的生產(chǎn)場(chǎng)合都存在這個(gè)問(wèn)題。對(duì)此，人們一直在探索和研究采用各種表面處理技術(shù)提高這類模具的使用壽命。其中，以滲氮為代表的表面化學(xué)熱處理比較普遍，但效果很有限。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，模具使用企業(yè)對(duì)模具的使用壽命要求越來(lái)越高，急待開(kāi)發(fā)研究更有效的工藝技術(shù)，產(chǎn)生突破性的進(jìn)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)一步提高壓鑄鋁金屬模具的使用壽命，本發(fā)明提供一種壓鑄鋁金屬模具表面形成抗腐蝕涂層的電極材料。利用該電極材料，采用操作簡(jiǎn)便的普通電火花強(qiáng)化方法在壓鑄鋁模具表面形成結(jié)合牢固的抗腐蝕涂層，可顯著提高壓鑄鋁金屬模具的使用壽命。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：這種壓鑄鋁金屬模具表面形成抗腐蝕涂層的電極材料的成分為鉬或鉬基合金、鎢或鎢基合金，用火花放電方法在壓鑄鋁模具表面形成冶金結(jié)合的涂層。所述鉬基合金含有重量百分比為90％～99％的Mo，其余為W、Zr、Ti、Ni、B、C合金元素中的一種或多種，但B或C元素的重量百分比均不超過(guò)0.03％；所述鎢基合金含有重量百分比為92％～98％的W，其余為Mo、Ni、Zr、Si、B、C合金元素中的一種或多種，但B和C元素的重量百分比均不超過(guò)0.03％，Si元素的重量百分比不超過(guò)0.1％。

采用本發(fā)明對(duì)壓鑄鋁金屬模具表面形成抗熔蝕涂層處理工藝的具體步驟如下：

1.根據(jù)被強(qiáng)化壓鑄鋁金屬模具工作量大小準(zhǔn)備電火花強(qiáng)化機(jī)和電極棒，選購(gòu)市場(chǎng)銷售的D9105等普通型號(hào)電火花強(qiáng)化機(jī)。電極棒的成分為鉬或鉬基合金、鎢或鎢基合金，所述鉬基合金含有重量百分比為90％～99％的Mo，其余為W、Zr、Ti、Ni、B、C合金元素中的一種或多種，但B或C元素的重量百分比均不超過(guò)0.03％；所述鎢基合金含有重量百分比為92％～98％的W，其余為Mo、Ni、Zr、Si、B、C合金元素中的一種或多種，但B或C元素的重量百分比均不超過(guò)0.03％，Si元素的重量百分比不超過(guò)0.1％。電極棒的直徑為2～3毫米，其長(zhǎng)度為20～60毫米。

2.用丙酮或酒精對(duì)欲強(qiáng)化工件表面進(jìn)行除油處理。

3.將電極棒卡在強(qiáng)化機(jī)的振動(dòng)頭上，將工件吸在吸鐵石電極上，極性設(shè)為負(fù)極。

4.設(shè)定強(qiáng)化擋，開(kāi)啟電源。

5.操作振動(dòng)頭，使電極棒自由端在欲強(qiáng)化表面作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

6.達(dá)到預(yù)定強(qiáng)化時(shí)間后停止操作，關(guān)閉電源。

本發(fā)明的突出特點(diǎn)與有益效果：可顯著地提高與熔融狀態(tài)鋁合金接觸的模具零部件的使用壽命，從而提高鑄件生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本；降低因浸蝕模具而引起模具材料中元素(作為雜質(zhì))向鑄件中轉(zhuǎn)移量，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量；該類涂層表面較粗糙，不需要刷涂料前的模具表面打砂粗化工序，簡(jiǎn)化工序，降低成本；該類涂層存在大量非常細(xì)小微孔，其毛細(xì)管作用使涂刷的脫模涂料與模具之間結(jié)合更牢固，不易脫落；火花放電強(qiáng)化設(shè)備和技術(shù)簡(jiǎn)單，投資低，并且在普通大氣和室溫環(huán)境下操作，不需要真空和特殊氣氛保護(hù)，操作者不需要復(fù)雜的技術(shù)培訓(xùn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

用鉬基合金電極對(duì)用于鋁合金壓鑄模的H13合金鋼澆口套進(jìn)行火花放電表面強(qiáng)化。所用強(qiáng)化機(jī)型號(hào)為D9105，電極棒含有重量百分比為：Mo90％，W?10％。電極棒直徑為3毫米。將電極棒卡在振動(dòng)頭上，工件吸在吸鐵石電極上，極性設(shè)為負(fù)極。共強(qiáng)化兩層，第一層用2檔，第二層用4檔，每層比強(qiáng)化時(shí)間均為1min/cm²。

實(shí)施例2

用鎢基合金電極對(duì)用于鋁合金壓鑄模的H13合金鋼澆口套進(jìn)行火花放電表面強(qiáng)化。所用強(qiáng)化機(jī)型號(hào)為D9105，電極棒含有重量百分比為：W?90％，Ni?5％。Mo?5％；電極棒直徑為3毫米。將電極棒卡在振動(dòng)頭上，工件吸在吸鐵石電極上，極性設(shè)為負(fù)極。共強(qiáng)化兩層，第一層用2檔，第二層用4檔，每層比強(qiáng)化時(shí)間均為1.5min/cm²。

實(shí)施例3