一种压铸模具表面先渗铝后氧化的处理方法及氧化装置

摘要

本发明公开了一种压铸模具表面先渗铝后氧化的处理方法及氧化装置。所述方法是先在压铸模具表面上采用冷喷涂扩散方法进行渗铝处理，然后采用常温硬质阳极氧化方法进行氧化处理。所述装置由氧化槽、温度计、渗铝模具、铅板、电流表和电源构成，其中温度计、渗铝模具和铅板分别设置在氧化槽中，渗铝模具作为阳极与设置在氧化槽外的电流表的负极相连接，铅板作为阴极与设置在氧化槽外的电源的负极相连接，电流表的正极与所述电源的正极相连接。本发明的先渗铝后氧化处理技术，处理后的压铸模具，其表面形成与基体结合牢固的、致密的、硬度和强度较高的Fe-Al-O复合氧化物过渡层，从而提高压铸模具的静态抗热熔损、动态抗热熔损和抗热疲劳性能。

主权项

一种压铸模具表面先渗铝后氧化的处理方法，其特征在于，先在压铸模具表面上采用冷喷涂扩散方法进行渗铝处理，然后用常温硬质阳极氧化方法进行氧化处理，具体步骤是：(1)将压铸模具按碱洗、水洗、酸洗、水洗、烘干顺序处理后放入冷喷涂设备中，按设置好的喷涂工艺参数，进行冷喷涂铝，其表面形成厚度为90～110μm的铝涂层；喷涂工艺参数为：工作气体为空气，喷射压力为1.5～3.5MPa，喷射温度为220～230℃，消耗功率为5～25kW，喷射距离为10～50mm，喷射速度>700m/s；(2)对步骤1冷喷涂铝后的压铸模具使用箱式电阻炉进行扩散处理，其表面形成厚度为50～60μm的渗铝层；扩散处理参数为：在扩散过程中通氩气保护，扩散温度为540～560℃，扩散时间为230～250min，冷却方式为炉冷至200℃后空冷；(3)采用饱和NaOH溶液洗去步骤2渗铝后的压铸模具表面残留的纯铝，裸露出有金属光泽的渗铝层；(4)将步骤3除尽表面残铝的压铸模具作为阳极，放入氧化装置中进行常温硬质阳极氧化处理，其表面形成Al₂O₃和Fe₃O₄复合氧化膜，氧化膜厚度为35～76μm，氧化膜硬度为333～364HV；氧化处理参数为：电解液采用50～100g/L磺基水杨酸和2.5g/L硫酸组成的混合溶液，电流密度为2.0～3.0A/dm²，氧化时间为30～90min；采取恒电流方式氧化，即开始按1.0A/dm²供电，在20min内逐步调至额定值，保持电流恒定至氧化结束。