[发明专利]一种铝合金模具表面微弧氧化处理方法

说明书

本发明公开了一种铝合金模具表面微弧氧化处理方法，涉及铝合金处理技术领域，包括以下步骤:(1)活化液制备；(2)铝合金模具清洗;(3)复合电解液配制;(4)微弧氧化处理；本发明方法对铝合金模具表面进行微弧氧化处理，能够在铝合金模具表面形成一层致密光滑的氧化膜。

技术领域

本发明属于铝合金处理技术领域，具体涉及一种铝合金模具表面微弧氧化处理方法。

背景技术

随着社会的迅猛发展，现代工业的生产规模在不断扩大，对模具的需求量越来越来多，质量的要求也愈来愈高。铝合金模具在服役过程中反复地与高温状态的合金接触，在周期性的交变热应力作用下，模具材料尤其是表层的组织性能逐步发生演变，最终导致失效。热熔损是铝合金模具很重要的原因。为了改善模具的使用性能，提高模具的寿命，引入了表面处理技术。表面处理技术是主要是通过施加各种覆盖或者采用机械、物理、化学等方法来改变材料表面形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态，从而提高材料抵御环境作用的能力。

然而现有的表面处理技术对铝合金模具表面性能提高有限，尤其是耐高温性能一般，同时，还会出现应力变化，影响铝合金模具的性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铝合金模具表面微弧氧化处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金模具表面微弧氧化处理方法，包括以下步骤:

(1)活化液制备:将醋酸镧溶于去离子水中，配制成质量分数为0.02-0.03%的醋酸镧溶液，然后向醋酸镧溶液中滴加次亚磷酸钠溶液，在滴加的同时，以120r/min转速搅拌，滴加完毕后，继续搅拌20-25min，即得；

(2)铝合金模具清洗:采用丙酮对铝合金模具进行浸泡清洗，超声处理5min后，过滤，烘干至恒重，然后将铝合金模具放入活化液中，在80℃水浴保温下浸泡1小时，然后过滤，洗涤至中性，烘干至恒重;

(3)复合电解液配制:将硅酸钠与氢氧化钠添加到去离子水中，以500r/min转速搅拌均匀，得到基础电解液，然后再向基础电解液中添加氯化铈-聚羟基铝复合修饰纳米沸石粉和分散剂，搅拌均匀后，即得复合电解液;

(4)微弧氧化处理:将铝合金模具连接到电解池的阳极，将不锈钢板连接到电解池的阴极，铝合金模具与不锈钢板之间距离150-160mm，电源脉冲数为450，脉冲宽度为75μs，电源电压为300V，微弧氧化处理为13-15min，温度为28-30℃，然后 取出，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得。

作为进一步的技术方案，所述次亚磷酸钠溶液质量为醋酸镧溶液质量的10%，次亚磷酸钠溶液浓度为0.5%。

作为进一步的技术方案，所述超声处理频率为30kHz，功率为500W。

作为进一步的技术方案，所述基础电解液中硅酸钠浓度为12g/L，氢氧化钠浓度为1.4g/L。

作为进一步的技术方案，所述氯化铈-聚羟基铝复合修饰纳米沸石粉添加量为基础电解液质量的1.2-1.5%。

作为进一步的技术方案，所述氯化镧-聚羟基铝复合修饰纳米沸石粉制备方法包括以下步骤：

（1）将纳米沸石粉均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为10%的纳米沸石粉分散液，然后向纳米沸石粉分散液中添加其质量20%的乙醇，搅拌均匀，再添加纳米沸石粉分散液质量0.8%的有机硅烷偶联剂，在80℃水浴加热下，继续搅拌1小时，然后过滤，洗涤，烘干至恒重；