本发明属于有色金属表面处理领域,更具体地说,尤其涉及一种有色金属工件的表面处理方法。
背景技术:
压力铸造属于特种铸造范畴。它是液态或半液态的合金在高压作用下,以高速充填压铸型的型腔,并在高压下结晶凝固而获得铸件的方法,称为压力铸造,简称压铸。当模具因磨损、冲蚀腐蚀及热疲劳等原因而发生变形、破裂、粘着、龟裂或铸件上出现毛刺、飞边、脱皮、伤痕划痕以及尺寸超差等现象后,便不能再进行修复,从而报废。而在影响压铸模具的使用寿命的因素中,表面处理工艺是关键点之一。为了增加铝合金模具的使用寿命,我们需要一种处理效果更好的表面处理方法来解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种有色金属工件的表面处理方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种有色金属工件的表面处理方法,包括如下步骤:s1预处理、s2助镀处理、s3热浸镀铝处理、s4表面氧化处理。
s1、预处理:首先通过碱性溶液来对工件进行清洗,其清洗时间为15-20分钟,清洗温度为60-80℃,清洗完成后通过清水将工件表面残留的碱液冲洗掉,然后接着用酸性溶液来对工件进行酸洗,其处理温度为40-50℃,清洗时间为3-5分钟,从而去除工件表面的氧化物和油污;
s2、助镀处理:由于工件在经过酸性和碱性溶液处理过后,其表面的氧化膜被清理掉了,但是在空气的作用下,其表面会很快的被氧化从而形成一层新的疏松的氧化膜,因此在工件预处理完成后,需要将工件放入助镀液中进行助镀处理;
s3、热浸镀铝处理:选用纯度为99.0%的工业纯铝,将其加工至熔融状态,然后将工件浸入铝液中进行镀铝,先将温度升至720-750℃,保持3-5分钟,然后将温度升至750-800℃,保持6-8分钟,最后将温度升至810-830℃,保持10-15分钟,从而得到镀铝工件;
s4、表面氧化处理:先用饱和氢氧化钠溶液洗去工件表面残留的纯铝,将工件放入加热炉中进行加热,当其升至570℃时停止加温,并保持10-20分钟,然后通入纯氧,待反应完成后,继续恒温保持2-3小时即可。
优选的,所述步骤s1中的碱性溶液为碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠中的一种或多种。
优选的,所述步骤s1中的酸性溶液为稀盐酸。
优选的,所述步骤s2中助镀处理的时间为2-5分钟,处理温度为80-90℃。
优选的,所述步骤s2中所用助镀剂为锆氟酸钾溶液。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过采用热浸镀铝和氧化处理相结合的方式来对铝合金模具进行表面处理,通过热浸镀铝工艺可以在压铸模具表面形成一层铝膜,而且本发明还对镀铝工艺进行了改进,大大的增加了工件表面的渗铝层的厚度。然后再对工件进行氧化处理,通过对工件表面的渗铝层进行再次处理,形成一层氧化膜,可有效改善模具的耐热疲劳性和抗铝热熔损性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种有色金属工件的表面处理方法,包括如下步骤:s1预处理、s2助镀处理、s3热浸镀铝处理、s4表面氧化处理。
s1、预处理:首先通过碱性溶液来对工件进行清洗,其清洗时间为15-20分钟,清洗温度为60-80℃,清洗完成后通过清水将工件表面残留的碱液冲洗掉,然后接着用酸性溶液来对工件进行酸洗,其处理温度为40-50℃,清洗时间为3-5分钟,从而去除工件表面的氧化物和油污;
s2、助镀处理:由于工件在经过酸性和碱性溶液处理过后,其表面的氧化膜被清理掉了,但是在空气的作用下,其表面会很快的被氧化从而形成一层新的疏松的氧化膜,因此在工件预处理完成后,需要将工件放入助镀液中进行助镀处理;
s3、热浸镀铝处理:选用纯度为99.0%的工业纯铝,将其加工至熔融状态,然后将工件浸入铝液中进行镀铝,先将温度升至720-750℃,保持3-5分钟,然后将温度升至750-800℃,保持6-8分钟,最后将温度升至810-830℃,保持10-15分钟,从而得到镀铝工件;
s4、表面氧化处理:先用饱和氢氧化钠溶液洗去工件表面残留的纯铝,将工件放入加热炉中进行加热,当其升至570℃时停止加温,并保持10-20分钟,然后通入纯氧,待反应完成后,继续恒温保持2-3小时即可。
具体的,所述步骤s1中的碱性溶液为碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠中的一种或多种。
具体的,所述步骤s1中的酸性溶液为稀盐酸。
具体的,所述步骤s2中助镀处理的时间为2-5分钟,处理温度为80-90℃。
具体的,所述步骤s2中所用助镀剂为锆氟酸钾溶液。
本发明通过采用热浸镀铝和氧化处理相结合的方式来对铝合金模具进行表面处理,通过热浸镀铝工艺可以在压铸模具表面形成一层铝膜,而且本发明还对镀铝工艺进行了改进,大大的增加了工件表面的渗铝层的厚度。然后再对工件进行氧化处理,通过对工件表面的渗铝层进行再次处理,形成一层氧化膜,可有效改善模具的耐热疲劳性和抗铝热熔损性。
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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。