本申请涉及铸造技术领域，具体涉及一种模具涂层及其制备方法，适合铝合金铸造。
背景技术：
在铸造领域，铝合金铸件由于强度高、质量轻，是产量较大、应用较广的一种铸件，通常来说，各种铸造方式如砂型铸造和特种铸造中的金属型铸造、高压铸造、低压铸造、熔模铸造、消失模铸造等，都适用于铝合金零件的制造。铝合金铸造使用的模具主要由三种，一种是普通的砂型模具，一种是石膏模，一种是永久型模即金属模，不同的铸造工艺适用不同材质的模具，例如普通的砂型铸造及特种铸造中的熔模铸造、消失模铸造等，采用的是砂型，压铸中使用的是金属模，而低压铸造中即可以采用金属模也可以采用石膏模。
不同铸造方式都遵循一般的铸造工艺流程，先要对铝合金溶液进行精炼、除杂，然后将金属液通过不同的浇注系统和注入方式浇注到模具中，现有技术中，铝合金的除杂除了可以在熔炼炉中进行，可以在一些特种铸造设备如低压铸造机的保温炉或坩埚中进行，也可以在浇包、料斗、浇道的多个位置放置过滤器对铝合金液进行反复多次除气、除杂，有些铸造方式例如低压铸造，铝合金液很多情况下是在保温炉或坩埚中熔炼并直接通过升液管进入模腔，除气、除杂条件受到诸多限制，即使是工艺操作比较灵活的普通铸造方式或者特种铸造方式，受实际铸造条件所限，或者与要生产的制件相关（例如大型制件），铝合金液的净化也存在不彻底或不宜操作的情况。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出一种模具涂层，通过在模腔内壁设置附着涂层，不但可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，而且，该附着层的存在还可增加模具与铸件的可剥离性，能够显著提高产品质量和生产效率，本发明同时提供上述模具涂层的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种模具涂层，所述模具是用于生产铝合金制件的模具，所述模具涂层至少部分地附着于模腔内壁，所述涂层材料包括nacl和/或kcl、naf、caf2、k3alf6、na2so4和/或k2so4。
如上所述的模具涂层，其特征在于，当所述模具为金属模时，所述涂层材料还包括石墨；
如上所述的模具涂层，其特征在于，当所述模具为石膏模时，所述涂层材料还包括石墨和caco3。
如上所述的模具涂层，其特征在于，当所述模具为金属模时，所述涂层材料组成为：nacl+kcl：15-25重量份；naf：9-15重量份；caf2：3-5重量份；k3alf6：5-8重量份；na2so4+k2so4：3-5重量份；石墨：4-7重量份。
如上所述的模具涂层，其特征在于，当所述模具为石膏模时，所述涂层材料组成为：nacl+kcl：15-25重量份；naf：8-12重量份；caf2：5-8重量份；k3alf6：5-8重量份；na2so4+k2so4：3-5重量份；石墨：1-3重量份；caco3：4-6重量份。
如上所述的模具涂层，其特征在于，其中，nacl和kcl的重量比为1：0.5-2。
如上所述的模具涂层，其特征在于，其中，na2so4和k2so4的重量比为1：0.5-2。
如上所述的模具涂层，其特征在于，所述涂层厚度为0.5-5mm。
如上所述的模具涂层的制备方法，其特征在于，所述模具涂层是将涂层材料热熔后喷涂或浸涂在模腔内壁。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的模具涂层，可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，由于该涂层均匀附着于模腔内壁，增加了与铝合金液的接触面积，通过采用熔料喷涂或浸涂的方式向模腔内壁涂覆该涂层，增加了该涂层与模具的附着力，通过控制附着厚度来调整其冲刷剥离动态过程；
2、除砂型模具适应性较佳外，对于不同材质的模具，需要对涂层材料进行合理的选择和搭配，以确保与模具模腔内壁的结合，本发明在反复试验的基础上选定了各成分及组成，（配合涂覆厚度）确保涂层在铝合金液刚流入模腔时对热熔和冲刷有一定程度的抵抗能力；
3、本发明的涂层对铝合金铸造场合的适应性广，尤其是模腔顶部具有冒口结构的模具（无冒口的模具也通常具有与产品对应的工艺加工余部），这是因为涂层在受铝合金液的热熔和冲刷作用脱离模腔内壁后，能及时冲刷和上浮到顶部。
4、本发明的涂层不但可以有效地对铝合金进行最后一步除气、除杂，还增加了模具与铸件的可剥离性，在一定程度上可以替代脱模剂。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施方式。应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
一种模具涂层，所述模具为金属模，用于生产al-si合金制件，所述模具涂层在所述模腔内壁均匀涂满。
所述涂层材料以可对铝合金液除气和除非金属夹杂的熔盐类物质为主，配合一定量的石墨确保与模具腔内壁的附着和铸件的可剥离性（配合涂覆厚度来控制）。
根据以上原则，选择由合适配比的nacl、kcl、naf、caf2、k3alf6、na2so4、k2so4、石墨构成上述涂层材料。
在本实施例中，金属模为施加冷却的金属模（应当注意：虽然压铸模也是金属模，但不推荐对压铸模施加本发明的涂层，这是因为压铸多是在急冷条件下快速生产薄铸件，零件凝固快，不具有足够的热熔和冲刷时间，作用不佳），将所述涂层的厚度控制在1.2mm左右可很好地在al-si合金液刚流入模腔时对热熔和冲刷有一定程度的抵抗能力，确保发挥其除气、除杂作用，而在接下来受铝合金液的热熔和冲刷作用脱离模腔内壁后，也能及时冲刷和上浮到模腔顶部（例如冒口部）。
所述涂层由以下重量份的材料组成：
nacl+kcl：15-25重量份；naf：9-15重量份；caf2：3-5重量份；k3alf6：5-8重量份；na2so4+k2so4：3-5重量份；石墨：4-7重量份。
其中，nacl和kcl的重量比为1：0.5-2；na2so4和k2so4的重量比为1：0.5-2。
上述模具涂层的制备方法为：热熔后浸涂。
实施例2
一种模具涂层，所述模具为石膏模，用于生产al-si合金制件，所述模具涂层在所述模腔内壁均匀涂满。
所述涂层材料以可对铝合金液除气和除非金属夹杂的熔盐类物质为主，配合一定量的石墨确保与模具腔内壁的附着和铸件的可剥离性（配合涂覆厚度来控制）。
根据以上原则，选择由合适配比的nacl、kcl、naf、caf2、k3alf6、na2so4、k2so4、石墨和caco3构成上述涂层材料。
在本实施例中，石膏模为低压铸造用的石膏模，将所述涂层的厚度控制在1.5-1.8mm左右可很好地在al-si合金液刚流入模腔时对热熔和冲刷有一定程度的抵抗能力，确保发挥其除气、除杂作用，而在接下来受铝合金液的热熔和冲刷作用脱离模腔内壁后，也能及时冲刷和上浮到模腔顶部（例如冒口部）。
所述涂层由以下重量份的材料组成：
nacl+kcl：15-25重量份；naf：8-12重量份；caf2：5-8重量份；k3alf6：5-8重量份；na2so4+k2so4：3-5重量份；石墨：1-3重量份；caco3：4-6重量份。
其中，nacl和kcl的重量比为1：0.5-2；na2so4和k2so4的重量比为1：0.5-2。
上述模具涂层的制备方法为：热熔后喷涂。
实施例3
本实施例是对实施例1提出的所述涂层材料的进一步优选，具体地，所述涂层由以重量份计的以下材料组成：
nacl：11重量份；kcl：11重量份；naf：10重量份；caf2：4重量份；k3alf6：6重量份；na2so4：1.5重量份；k2so4：2.5重量份；石墨：5重量份。
实施例4
本实施例同样是对实施例1提出的所述涂层材料的进一步优选，其与实施例3的不同之处在于nacl改为12重量份；kcl改为10重量份，其余均相同。
实施例5
本实施例是对实施例2提出的所述涂层材料的进一步优选，具体地，所述涂层由以重量份计的以下材料组成：
nacl：14重量份；kcl：10重量份；naf：10重量份；caf2：6重量份；k3alf6：5重量份；na2so4：1.5重量份；k2so4：1.5重量份；石墨：1.5重量份；caco3：5重量份。
实施例6
本实施例同样是对实施例2提出的所述涂层材料的进一步优选，其与实施例5的不同之处在于石墨改为3重量份；ca改为4重量份，其余均相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。