[發(fā)明專利]一種汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711168327.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN107868956B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫從貴;孫宇祥;鄭凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇雨燕模業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10;B22D17/22;C09D4/02;C09D4/04;C09D4/06;C09D5/08;C09D7/61
• 代理公司: 11390 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 胡劍輝

本發(fā)明公開了一種汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝，包括模具預(yù)處理、耐磨涂料的制備、耐磨熔融層的涂覆、沉積加強(qiáng)層的涂覆和涂抹潤(rùn)滑油等步驟。本發(fā)明的耐磨熔融層采用PEEK樹脂為主原料，該樹脂具有耐高溫、耐磨、自潤(rùn)滑性能好等優(yōu)點(diǎn)，加入了高強(qiáng)度玻璃纖維，能夠增強(qiáng)耐磨性和機(jī)械性能；本發(fā)明通過電火花沉積方式對(duì)模具表面進(jìn)行材料沉積處理，該方式涂層結(jié)合強(qiáng)度高、熱影響區(qū)小、沉積效率高；沉積材料為Cr、ZnO、Co的固體粉末、納米TiO₂的混合物，具有優(yōu)異的抗腐蝕能力；本發(fā)明在涂層的表面涂抹全氟聚醚潤(rùn)滑油，起到潤(rùn)滑和保護(hù)的作用；本發(fā)明的處理工藝簡(jiǎn)單易行、操作方便、執(zhí)行效率高，經(jīng)過處理后的汽車壓鑄模具具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車壓鑄模具技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝。

背景技術(shù)

壓鑄是一種利用高壓強(qiáng)制將金屬熔液壓入形狀復(fù)雜的金屬模具內(nèi)，并在壓力下凝固形成鑄件的一種精密鑄造法。壓鑄模具作為壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，其性能的優(yōu)劣將直接影響汽車壓鑄件的質(zhì)量和成本。汽車壓鑄模具的使用條件非常惡劣，不僅由于直接接觸熔融合金而面臨嚴(yán)重的腐蝕，而且由于在壓鑄生產(chǎn)中要經(jīng)受頻繁的冷熱循環(huán)在壓鑄模具表面易產(chǎn)生疲勞裂紋。因此，汽車壓鑄模具最常見的失效形式是腐蝕和疲勞裂紋。雖然通過合金成分調(diào)整可在一定程度上提高汽車壓鑄模具的性能，但還是離需求目標(biāo)相差較多，其性能仍有待進(jìn)一步提升。

壓鑄模具最常見的失效形式基本都是模具工作表面的失效形式。若對(duì)壓鑄模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚纱蠓岣吣＞叩哪透g和耐熱疲勞性能，從而可以提高模具的質(zhì)量、延長(zhǎng)模具的使用壽命。目前，鋁合金壓鑄模具基本上都需要經(jīng)過氮化處理。氮化處理在一定程度上也提高了模具工作表面的耐腐蝕性和耐熱疲勞性能，但是單單的氮化處理對(duì)模具的耐腐蝕和耐磨性能的提升并不能滿足生產(chǎn)需求。涂層技術(shù)作為材料表面技術(shù)的重要手段，旨在用極少量的材料提高工件表面的工作性能，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)工件的使用壽命、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源和能源的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝，通過在汽車壓鑄模具的表面覆合抗腐蝕耐磨的涂層，使汽車壓鑄模具具有優(yōu)異的抗腐蝕耐磨性能，達(dá)到使用壽命長(zhǎng)、降低成本的效果。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝，包括如下步驟：

(1)將模具用乙醇清洗3-6次去除模具表面的灰塵、油污和其他污染物，烘干，對(duì)模具表面進(jìn)行打磨處理，得預(yù)處理模具；

(2)將PEEK樹脂粉末加入丙酮中，加熱至70-80℃，恒溫?cái)嚢?0-35min，加入高強(qiáng)度玻璃纖維和鈦白粉，繼續(xù)攪拌15-20min，繼續(xù)加入TiN、Co₃B的固體粉末，超聲分散40-50min，得耐磨涂料；

(3)在耐磨涂料里摻入粘結(jié)劑，調(diào)成糊狀，預(yù)置到預(yù)處理模具基材表面，采用激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成耐磨熔覆層；

(4)采用電火花沉積方式，將沉積材料作為工作電極，模具作為陰極，在10^-5-10^-6s內(nèi)電極與模具表面達(dá)8000-25000℃高溫，利用電火花放電的能量，將沉積材料沉積在模具表面，形成沉積加強(qiáng)層；

(5)在經(jīng)上述處理過的模具表面涂抹薄薄的一層全氟聚醚潤(rùn)滑油，烘干，完成汽車壓鑄模具表面的抗腐蝕耐磨工藝。

所述步驟(1)中打磨處理采用水砂紙蘸取肥皂水對(duì)模具進(jìn)行打磨，打磨后的模具表面的粗糙度為Ra0.8。