本發(fā)明涉及汽車輪轂制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法，是在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過(guò)程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過(guò)程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。在壓鑄過(guò)程中，對(duì)模具型腔的要求很高，需要良好的耐熱、耐沖擊、耐腐蝕性，且型腔的穩(wěn)定性對(duì)壓鑄尺寸影響較大，因此設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)良的模具對(duì)壓鑄工藝至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具及其應(yīng)用，制得的合金模具具有優(yōu)異的耐高溫、耐磨蝕的性能，穩(wěn)定性強(qiáng)，通過(guò)強(qiáng)化處理后模具內(nèi)壁生成高強(qiáng)耐磨的滲層，有效延長(zhǎng)了使用時(shí)間，制得的汽車輪轂具有優(yōu)良的尺寸精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.2-1.35％、mn1.2-1.4％、si7.8-9.6％、cu0.58-0.8％、co0.1-0.3％、ti0.05-0.2％、w0.2-0.5％、ni0.05-0.3％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選的，還包括ca0.01-0.2％、稀土0.05-0.1％、al0-0.4％、v0-0.2％。

優(yōu)選的，所述稀土為質(zhì)量比1:1的鑭、鈰組合物。

優(yōu)選的，制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理。

優(yōu)選的，所述汽車輪轂為鋁合金材質(zhì)。

優(yōu)選的，所述模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液。

優(yōu)選的，所述模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為104.2-127.6μm。

優(yōu)選的，所述模具預(yù)熱溫度為220-230℃，時(shí)間為30min。

由于采用上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明以合理的工藝配方制得的合金模具具有優(yōu)異的耐高溫、耐磨蝕的性能，穩(wěn)定性強(qiáng)，且通過(guò)強(qiáng)化處理后模具內(nèi)壁生成高強(qiáng)耐磨的滲層，有效延長(zhǎng)了使用時(shí)間，制得的汽車輪轂具有優(yōu)良的尺寸精度。碳氮共滲前采用碳酸鈉預(yù)處理，加強(qiáng)了共滲效果，有利于合金層固溶元素的進(jìn)一步強(qiáng)化轉(zhuǎn)型，另外，外層再輔以金屬滲鍍，耐磨、耐酸堿、耐腐蝕等防護(hù)性能進(jìn)一步提高了，且有利于提高受熱傳遞均勻度，本發(fā)明制得合金模具用于車轂壓鑄相較于傳統(tǒng)模具使用壽命延長(zhǎng)了3-4倍，且質(zhì)量更佳穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.28％、mn1.35％、si7.8％、cu0.62％、co0.15％、ti0.15％、w0.28％、ni0.25％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。還包括ca0.01％、稀土0.06％、al0.2％、v0％，所述稀土為質(zhì)量比1:1的鑭、鈰組合物。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為104.2μm，模具預(yù)熱溫度為220℃，時(shí)間為30min。

實(shí)施例2：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.24％、mn1.2％、si8.4％、cu0.58％、co0.23％、ti0.05％、w0.3％、ni0.3％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。還包括ca0.08％、稀土0.05％、al0.4％、v0.2％，所述稀土為質(zhì)量比1:1的鑭、鈰組合物。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為115.8μm，模具預(yù)熱溫度為220℃，時(shí)間為30min。

實(shí)施例3：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.35％、mn1.4％、si9.2％、cu0.8％、co0.3％、ti0.1％、w0.25％、ni0.15％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。還包括ca0.12％、稀土0.1％、al0.3％、v0.1％，所述稀土為質(zhì)量比1:1的鑭、鈰組合物。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為107.6μm，模具預(yù)熱溫度為230℃，時(shí)間為30min。

實(shí)施例4：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.3％、mn1.26％、si8.8％、cu0.76％、co0.2％、ti0.2％、w0.2％、ni0.05％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。還包括ca0.2％、稀土0.08％、al0％、v0％，所述稀土為質(zhì)量比1:1的鑭、鈰組合物。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為127.6μm，模具預(yù)熱溫度為225℃，時(shí)間為30min。

實(shí)施例5：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.2％、mn1.6％、si9.6％、cu0.6％、co0.1％、ti0.08％、w0.4％、ni0.1％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為120.4μm，模具預(yù)熱溫度為230℃，時(shí)間為30min。

實(shí)施例6：

一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量組分：c1.32％、mn1.25％、si9％、cu0.7％、co0.26％、ti0.17％、w0.5％、ni0.2％，余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應(yīng)用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強(qiáng)化、模具預(yù)熱、壓鑄、脫模、后處理，模具前處理具體為先依次用丙酮、乙醇、蒸餾水清洗上下模具內(nèi)壁，然后在內(nèi)壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強(qiáng)化具體為先采用硼酸鹽浴碳氮共滲，然后采用雙層輝光技術(shù)進(jìn)行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內(nèi)壁，滲層厚度為112.3μm，模具預(yù)熱溫度為220℃，時(shí)間為30min。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。