[发明专利]压铸或挤压铸造铝合金材料的制造方法

说明书

本发明提出一种压铸或挤压铸造铝合金材料的制造方法，该制造方法至少包括：一是钢制模具的夹套采用进液温度介于330‑500℃的高温流动熔盐对钢模进行加热及保温，成形工件冷却到热塑性温度区间进行低应力下的热挤压处理或多向模锻，二是钢制模具内壁的热流道及成形面预先采用真空等离子喷涂或者物理气相沉积Ni(Co)CrAlY涂层并对制备涂层后的钢模采用高温扩散处理及后续氧化气氛下的高温氧化处理；高温扩散处理达成涂层与钢模的界面形成结实可靠的冶金结合；高温氧化处理达成在涂层的表面生成致密的α‑Al₂O₃氧化铝膜层，防止高温熔体粘模，氧化铝膜层能够减缓熔体的冷却及凝固速度，防止出现局部冷隔，局部未成形，粘模拉伤等产品缺陷。

技术领域

本发明属于铝合金材料加工领域，尤其是关于采用压铸或者挤压铸造工艺制造铝合金或者铝基复合材料产品时提高产品合格率，提高模具使用寿命的方法。

背景技术

铝合金或者铝基复合材料以其高的比强度，高的比高度，原材料成本低，越来越多地应用在轻量化为目的的各种运输工具的零部件，如飞机蒙皮，汽车的铝合金轮毂，双叉臂，刹车盘片，发动机壳体，发动机活塞，电动汽车电池组的壳体甚至一体化车身、框架等零部件。

压力铸造，简称压铸，典型的传统工艺采用高温铝合金熔体在高速，高压下充填预热到180-250℃的钢制金属模具型腔，并在压力作用下进行结晶凝固，压铸具有高效率，近净成形的优点，缺点是高速充填熔体时容易卷进空气，快速凝固后的成形工件容易产生气孔，缩松，尤其是对于大型零部件容易产生成形不完整以及冷隔等产品缺陷。

挤压铸造，又称为“液态模锻”，是对浇入挤压铸型模具型腔内的铝合金熔体(或者液固两相的半固态混合物)采用低的充型速度和较小的熔体扰动，使铝合金熔体尽量在层流状态下充填模具型腔然后在高压下凝固完成，相对比传统的压铸工艺，挤压铸造是可以获得更高致密度铸件的特种铸造工艺。传统的挤压铸造，钢制金属模具一般采用在夹套中通入导热油，将钢制模具提前预热到180-250℃，为了防止铝合金熔体与钢模的内壁型腔粘模，一般在生产时对钢模型腔的表面采用间歇工作方式喷涂脱模剂，常规的挤压铸造工艺制造铝合金材料或者铝基复合材料时经常存在以下技术问题，在挤压铸造生产时脱模剂干燥不充分容易产生气孔，在高温熔体充填型腔时，脱模剂容易局部脱落形成夹杂，局部薄壁处凝固过快甚至不能有效充型完成造成成形不完整，脱模剂局部脱落后高温熔体粘模后在脱模时工件产生局部拉伤等产品缺陷；采用等离子喷涂陶瓷涂层仍然存在抛光困难，使用寿命短，陶瓷涂层容易剥离，成本高的缺点。

为了改善现有压铸或挤压铸造铝合金材料时存在的技术缺陷，特提出本发明。

发明内容