本發明涉及汽車輪轂制備技術領域，具體涉及一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具及其應用。

背景技術：

壓鑄模具是鑄造液態模鍛的一種方法，是在專用的壓鑄模鍛機上完成的工藝。它的基本工藝過程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進模具的型腔內，模具有活動的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內部組織達到鍛態的破碎晶粒。在壓鑄過程中，對模具型腔的要求很高，需要良好的耐熱、耐沖擊、耐腐蝕性，且型腔的穩定性對壓鑄尺寸影響較大，因此設計一個性能優良的模具對壓鑄工藝至關重要。

技術實現要素：

針對上述存在的問題，本發明提出了一種用于汽車輪轂壓鑄的合金模具及其應用，制得的合金模具具有優異的耐高溫、耐磨蝕的性能，穩定性強，通過強化處理后模具內壁生成高強耐磨的滲層，有效延長了使用時間，制得的汽車輪轂具有優良的尺寸精度。

為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

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。

優選的，還包括ca0.01-0.2％、稀土0.05-0.1％、al0-0.4％、v0-0.2％。

優選的，所述稀土為質量比1:1的鑭、鈰組合物。

優選的，制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、壓鑄、脫模、后處理。

優選的，所述汽車輪轂為鋁合金材質。

優選的，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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液。

優選的，所述模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為104.2-127.6μm。

優選的，所述模具預熱溫度為220-230℃，時間為30min。

由于采用上述的技術方案，本發明的有益效果是：本發明以合理的工藝配方制得的合金模具具有優異的耐高溫、耐磨蝕的性能，穩定性強，且通過強化處理后模具內壁生成高強耐磨的滲層，有效延長了使用時間，制得的汽車輪轂具有優良的尺寸精度。碳氮共滲前采用碳酸鈉預處理，加強了共滲效果，有利于合金層固溶元素的進一步強化轉型，另外，外層再輔以金屬滲鍍，耐磨、耐酸堿、耐腐蝕等防護性能進一步提高了，且有利于提高受熱傳遞均勻度，本發明制得合金模具用于車轂壓鑄相較于傳統模具使用壽命延長了3-4倍，且質量更佳穩定。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例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。還包括ca0.01％、稀土0.06％、al0.2％、v0％，所述稀土為質量比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用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為104.2μm，模具預熱溫度為220℃，時間為30min。

實施例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。還包括ca0.08％、稀土0.05％、al0.4％、v0.2％，所述稀土為質量比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用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為115.8μm，模具預熱溫度為220℃，時間為30min。

實施例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。還包括ca0.12％、稀土0.1％、al0.3％、v0.1％，所述稀土為質量比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用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為107.6μm，模具預熱溫度為230℃，時間為30min。

實施例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。還包括ca0.2％、稀土0.08％、al0％、v0％，所述稀土為質量比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用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為127.6μm，模具預熱溫度為225℃，時間為30min。

實施例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。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為120.4μm，模具預熱溫度為230℃，時間為30min。

實施例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。

制得的合金模具在汽車輪轂制備上的應用，包括以下工藝步驟：模具前處理、模具強化、模具預熱、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壁，然后在內壁噴涂5mol/l的碳酸鈉溶液，模具強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進行ti、v、al多元金屬共滲模具型腔內壁，滲層厚度為112.3μm，模具預熱溫度為220℃，時間為30min。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。