铝合金材料表面复合强化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金材料表面复合强化工艺，其目的在于解决铝及铝合金化学镀Ni、Ni-P、Ni-W-P或电镀Ni、Cr的结合强度好，但硬度低、耐磨性较差，而铝合金材料真空涂层CrN、TiN、TiAlN、TiCN或DLC涂层硬度高、耐磨性好，但和基体的结合强合度较差的问题。本发明专利技术包括先在铝合金基材表面涂镀厚度为2~10?m的梯度过渡层，然后在干燥环境下恒温75~85℃烘烤1~2小时；最后采用真空涂层技术在铝合金基材上沉积一层或多层CrN、TiN、TiAlN、TiCN或DLC涂层。本发明专利技术可以提高真空涂层与铝合金基体之间的结合强度，同时使铝合金基体表面具有更高的硬度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金材料表面强化
，特别涉及一种将电镀或化学镀与真空 镀相结合的铝合金材料表面复合强化工艺。
技术介绍
近几十年来，随着铝的冶炼与工艺的不断改进及铝材料基础问题的突破，使得铝 合金工业得以蓬勃发展，也使得铝合金材料得以广泛应用，铝合金材料模具越来越广泛的 应用就是其中一例。在现阶段的美国铝合金模具份额已经占模具总量的20%以上，而在国 内尚不足0. 2%，仍处于待开发的阶段。铝合金加工性能极佳，切削加工速度比模具钢更是 提高了 40%，因而大幅度减少了模具的加工周期。铝合金的热传导性能是钢材的四倍至五 倍，可以更有效地被加热或冷却，降低能耗，脱模时间大为缩短，速度因此而加快，能有效提 高模具的生产效率。铝合金抗腐蚀性能强，如PVC会产生氯离子，易和钢铁反应而使塑料模 具表面损坏，但对铝合金产品不起任何腐蚀作用，模具表面能保持光亮及洁净。铝合金组织 致密性好且无缺陷，更加容易抛光达到镜面效果。且铝合金低成本，市场稳定，回收效率高， 效益高。鉴于铝合金优良的品质及性能，近年来在国外尤其是欧美发达国家已经广泛应用 于注塑、吹塑、吸塑及各类型模具(如泡沫成型、鞋模、精铸模)等方面。但与钢铁等材料相比，铝合金硬度低，耐磨性差，为提高其性能，必须进行表面处 理。常用的铝合金表面强化处理方法有(1)阳极氧化层，硬度较低，约为HV 350; (2)化 学镀Ni-P、Ni-W-P等合金，Ni-P合金镀态硬度为HV500左右，热处理后达到HV900左右， Ni-W-P镀层镀态为HV700左右，热处理后可达HV1000左右，具有高硬度度、高耐蚀性、良好 的可焊性和装饰性，是铝合金表面处理的重要途径，如公开号为CN101319316A的专利技术，公 开了一种在铝及铝合金表面化学镀镍的方法，包括表面除油、水冲洗、酸蚀、水冲洗、催化液 处理、化学镀镍步骤；(3)电镀Cr，镀层的显微硬度可达HV 800-1100，或电镀镍，如公开号 为CN1010M889A的专利技术，公开了一种铝制品的电镀方法，包括超音波脱脂、浸泡水洗、锌置 换、浸泡水洗、浸泡镍、浸泡水洗、电镀镍。在铝及铝合金单纯进行化学镀或单层电镀及多层 电镀其工艺技术是成熟的，但均不能满足作为在模具方面应用时对镀层机械性能的要求， 如硬度和耐磨性等。目前真空等离子体沉积CrN、TiN, TiAlN, TiCN和DLC等涂层技术在钢基材模具上 已得到广泛应用，并获得了优异的性能表现，如公开号为CN1033655A的专利技术，公开了一种 在铝合金表面上离子沉积(Ti、Al) N硬质膜的方法，它采用空心阴极离子镀的方法，将钛、 铝料共同蒸发和电离，并通入反应气体氮气生成(Ti、Al) N化合物，在200°C低温下沉积于 铝合金表面；公开号为CN101191197A的专利技术，公开了一种磁控溅射离子镀方法，包括在溅 射条件下，在磁控靶上施加电源使磁控靶的靶材物质溅射，溅射的靶材物质沉积在基材上；专利技术者不公告专利技术人 申请人:超晶科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种铝合金材料表面复合强化工艺，其特征在于：所述的工艺包括以下步骤：ａ、先在铝合金基材表面涂镀厚度为２～１０μｍ的梯度过渡层，所述的梯度过渡层为化学镀Ｎｉ、Ｎｉ－Ｐ、Ｎｉ－Ｗ－Ｐ镀层中的一种或电镀Ｎｉ、Ｃｒ镀层中的一种；ｂ、然后将ａ步骤处理后的铝合金基材在干燥环境下恒温７５～８５℃烘烤１～２小时；ｃ、最后采用空心阴极离子镀、多弧离子镀或磁控溅射离子镀三种真空涂层技术中的一种对ｂ步骤处理后的铝合金基材表面沉积一层或多层ＣｒＮ、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣＮ或ＤＬＣ涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：超晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：WS