CN112746250A - 一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及铝型材加工技术领域，尤其是一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺。一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，包括以下步骤：步骤一，对铝型材热挤压模具进行抛光处理；步骤二，对铝型材热挤压模具进行清洗作业；步骤三，对铝型材热挤压模具进行高压水枪吹干，进行高温蒸汽清洗；步骤四，放入溶解有表面活性剂的去离子水中，进行超声波清洗，烘干；步骤五，采用PVD电弧镀层系统对步骤四中的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积氮化铬。本申请制备的镀层硬度较高，摩擦系数0.35润滑性较好、耐高温较好且与铝不相容、使得在挤压成形是模具不沾铝，改善成形表面质量、提升挤压模具寿命的效果。

Description

一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺
技术领域
本申请涉及铝型材加工技术领域，尤其是涉及一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺。
背景技术
铝合金挤压型材是具有加工塑性好，强度高，比重轻，再生利用率高的优点，是一种应用非常广泛的金属材料。目前，随着铝型材进入民用建筑领域，已经取代了传统的钢木门窗，此外在高速列车和城市轨道交通车辆的车体、汽车、集装箱体等工业领域广泛应用。相关的铝合金挤压型材加工工艺为：先采用加热炉将圆柱状的铝棒加热至500℃左右，再采用铝合金挤压机对完成加热的铝棒进行切割，切割成长的待挤压铝棒后，通过铝合金挤压机的上料机构传输至铝合金挤压机的挤压机构，当抬升至与挤压机构中的液压缸同轴，液压缸开始工作，液压缸的挤压端将待挤压铝棒向铝型材热挤压模具方向挤压，得到铝合金挤压型材。
铝型材热挤压模具是采用特种钢材进行加工制备的，对铝合金挤压型材的加工有着重大影响。铝型材热挤压模具加工的过程中，通常会在铝型材热挤压模表面通过物理气相沉积技术镀有PVD镀层薄膜，如TiN镀层、TiCN等，从而赋予铝型材热挤压模具具有较高硬度、适中韧性、较好化学稳定性、较低摩擦系数。
针对相关技术方案，发明人发现：现有的PVD镀层技术加工的铝型材热挤压模存在韧性、硬度和摩擦系数难以满足机械加工对铝型材热挤压模的要求的问题。
发明内容
为了解决现有的PVD镀层技术加工的铝型材热挤压模存在韧性、硬度和摩擦系数难以满足机械加工对铝型材热挤压模的要求的问题，本申请目的在于提供一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺。
本申请的申请目的是通过以下技术方案得以实现的：一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，包括以下步骤：
步骤一，对铝型材热挤压模具进行抛光处理；
步骤二，对铝型材热挤压模具进行清洗作业；
步骤三，对铝型材热挤压模具进行高压水枪吹干，进行高温蒸汽清洗；
步骤四，放入溶解有表面活性剂的去离子水中，进行1.0～3.0h的超声波清洗，烘干；
步骤五，采用PVD电弧镀层系统对步骤四中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积氮化铬铝镀层。
通过采用上述技术方案，本申请制备的氮化铬铝镀层硬度较高，结合力较好，润滑性较好、耐高温较好且与铝不相容、使得在挤压成形是模具不沾铝，改善成形表面质量、可提升挤压模具寿命。
优选的，所述步骤五，具体为：真空室抽至设定0.001～10Pa的真空度后，充入氩气，加-700V的高负基底偏压进行表面轰击辉光清洁处理20～60mim，控制氩气和氮气的通量，控制氮气分压强至25～85％后，将基底偏压调至-500～-100V，弧电工作电压20V，弧电电流调至5～120A，沉积时间2～4h，冷却至常温，得铝型材热挤压模具镀层。
通过采用上述技术方案，辉光清洁处理有效清洗铝型材热挤压模具表面的氧化物和油污，可有效保证铝型材热挤压模具表面的清洁度，保证镀层与铝型材热挤压模具的结合力。
优选的，还包括步骤六，将步骤五中完成镀膜的铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，步骤六中表面喷砂处理的喷砂为：粒度范围为500～800目的金刚砂。铝型材热挤压模具的清洁度至少到Sa2.5级及以上。
通过采用上述技术方案，表面喷砂处理可调整铝型材热挤压模具的清洁度，改善镀层的均匀度，从而提升镀层的润滑性；细粒度的金刚砂对铝型材热挤压模具表面打磨更加细腻，可改善铝型材热挤压模具表面镀层的润滑性。
优选的，在步骤三和步骤四之间还进行了喷砂表面前处理，铝型材热挤压模具的清洁度到至少达到Sa2级及以上。
通过采用上述技术方案，可较好除去铝型材热挤压模具表面氧化物，改善铝型材热挤压模具表面平整度和清洁度，进而保证镀层与铝型材热挤压模具的结合力。
优选的，包括以下步骤：
步骤一，对铝型材热挤压模具进行抛光处理，清洁度到至Sa1级；
步骤二，采用无水酒精对铝型材热挤压模具表面进行清洗作业；
步骤三，采用高压水枪对铝型材热挤压模具进行吹干，再进行高温蒸汽清洗，蒸汽温度为100～120℃，蒸汽压为1.0kg；
步骤四，对铝型材热挤压模具表面喷砂前处理，清洁度到至Sa2级及以上；
步骤五，放入溶解有清洗液的去离子水中，进行1.0～3.0h的超声波清洗，烘干；
步骤六，采用PVD电弧镀层系统，真空室抽至0.1Pa后，充入氩气，真空室气压稳定于0.2～0.5Pa，先加上-700V的高负基底偏压进行表面轰击辉光清洁处理20～40mim，再控制氩气和氮气通量，控制氮气分压强至65～75％，然后将基底偏压调至-200V，弧电工作电压20V，弧电电流100A下进行镀膜，沉积时间3～4h，自然冷却至常温；
步骤七，进行表面喷砂处理，清洁度到至Sa2.5级及以上。
通过采用上述技术方案，本申请制备的镀层硬度较高可达HV3500，德国VDI-3198标准HF3结合力较好，润滑性较好、耐高温较好且与铝不相容、使得在挤压成形是模具不沾铝，改善成形表面质量、提升挤压模具寿命的效果。
优选的，所述步骤五中的表面活性剂为椰油醇硫酸钠、乙氧基化烷基硫酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠中的一种或者多种组合。
通过采用上述技术方案，可有效处于粘附于铝型材热挤压模具表面的油污，从而提升铝型材热挤压模具的表面清洁度，保证镀层与铝型材热挤压模具表面的结合力。
优选的，所述步骤五，配制清洗液，清洗液中含有0.1～0.6g/100ml的全氟壬烯氧基苯磺酸钠、0.1～0.3g/100ml的乙氧基化烷基硫酸钠和0.2～1.0g/100ml的柠檬酸，铝型材热挤压模具放入清洗液中，进行1.5～2.0h的超声波清洗，在氮气保护下进行1.0～2.0h烘干。
通过采用上述技术方案，全氟壬烯氧基苯磺酸钠和乙氧基化烷基硫酸钠可有效除去油污且不损失铝型材热挤压模具表层；低浓度的柠檬酸在超声波清洗的配合下可在降低铝型材热挤压模具表层损伤下有效除去表面氧化物和油污，从而保证镀层的质量。
优选的，所述还包括步骤八，对步骤七中铝型材热挤压模具进行磁控溅射沉积形成保热镀层；步骤九，采用PVD电弧镀层系统对步骤八中铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积形成氮化铬铝镀层，进行表面喷砂处理，清洁度到至Sa2.5级及以上。
通过采用上述技术方案，保热镀层可起到较好的保热作用，减少铝合金型材挤出过程中，铝合金棒材的散热，实现了节能减排的作用。
优选的，所述步骤八中磁控溅射所用靶材选用高纯钛或者纯钒。
通过采用上述技术方案，钛的导热系数为0.1463W/(cm*℃)，20℃，钒的导热系数为0.307W/(cm*℃)，20℃，可起到较好的保热作用，减少铝合金型材挤出过程中，铝合金棒材的散热，实现了节能减排的作用，此外，钛或钒的掺杂可改善整体镀层的韧性和抗磨损性能。
综上所述，本申请具有以下优点：
1、本申请制备的镀层硬度较高可达HV3500，德国VDI-3198标准HF3结合力较好，润滑性较好、耐高温较好且与铝不相容、使得在挤压成形是模具不沾铝，改善成形表面质量、提升挤压模具寿命的效果。
2、本申请通过步骤六的表面喷砂处理，镀层厚度均匀性较好且摩擦系数可达0.35，润滑性好。
附图说明
图1是本申请中镀层计算厚度原理图；
图2是本其实附着力中洛氏硬度圆锥体金刚石压头和压痕展示图；
图3是本发明附着力的检测中压痕边缘裂纹判定标准参考图；
图4是本发明实施例1中测试样品在100倍率下的表面压痕结构展示图；
图5是本发明实施例1中测试样品在500倍率下的表面压痕结构展示图。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
本申请公开的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，包括以下步骤：
步骤1，铝型材热挤压模具表面的抛光处理：先用压缩空气做气源的气枪对铝型材热挤压模具表面进行吹气处理，除去表面的灰尘，再用依次用100#、200#、400#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#的砂纸进行打磨，在更换不同型号砂纸前，用气枪吹走打磨粉料；砂纸打磨完成后，用800目筛选的三氧化二铬研磨粉和绒布进行精细打磨；先肉眼观察，若工件表面观察不到可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物，再按照Sa检测标准检测铝型材热挤压模具表面的清洁度，当检测的清洁度达到Sa1级，完成抛光处理；
步骤2，步骤一中完成抛光的铝型材热挤压模具用棉布蘸取医用酒精进行擦拭，重复多次对铝型材热挤压模具表面进行擦拭，直至擦拭铝型材热挤压模具表面的棉布表面观察不要异物，完成铝型材热挤压模具的清洗作业；
步骤3，完成步骤二清洗作业的铝型材热挤压模具采用高压水枪进行表面冲洗，正反面各冲洗2分钟，用棉布擦干；
步骤4，用气压为1kg且温度为120℃的高温蒸汽冲洗铝型材热挤压模具表面，正反面各冲洗5分钟，用棉布擦干，再采用喷砂机对铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，所用喷砂采用粒度为500目筛选的精制石英砂，按照Sa检测标准检测铝型材热挤压模具表面的清洁度，直到检测的清洁度达到Sa2.5级；
步骤5，先配制清洗液，称量9g的全氟壬烯氧基苯磺酸钠(广东翁江化学试剂有限公司的全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)，CAS87-56-8 97.0％纯度)、3g的乙氧基化烷基硫酸钠(采用于广州共信化工有限公司，分析纯AR，型号AE0-7)和10g的柠檬酸(采用于阿拉丁公司，CAS号5949-29-1)溶于3000g的去离子水中；再将配制清洗液放入超声波清洗机(采用于佛山市安迪信超声清洗设备有限公司，型号ADS-1216Q的工业手动单槽式清洗机)中，铝型材热挤压模具放入超声波清洗机中，进行45kHz的超声波清洗，持续清洗2.0h，放入烘箱中，在氮气气氛下，烘干1.0h；
步骤6，采用PVD电弧镀层系统(型号：PIFC-04ARC/PRO)对步骤5完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积：
步骤6.1，将铝型材热挤压模具夹装于真空室内旋转样品台上，将铬铝靶材(北京兴荣源科技有限公司杂质0.05％牌号CrAL5050)安装于阴极电弧的蒸发器上；
步骤6.2，抽真空至真空室的真空度为1.0*10-3Pa，向真空室内通入氩气，调控氩气流量使得真空室的真空度为4.0*10-1Pa；
步骤6.3，开启灯丝、灯丝磁场、加速电源，基底偏压调至-700V，进行表面轰击辉光清洁处理35min基体观察不到火花；
步骤6.4，控制氩气和氮气通量，氮气流量65sccm，氩气35sccm，氮气分压强65％，调至真空室的真空度为6*10-1Pa，基底偏压调至-200V，基底偏压的占空比为43:57，再开靶磁场，点燃铬铝靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至120A，沉积时间4h，自然冷却至常温；步骤七，采用喷砂机对铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，所用喷砂采用粒度为800目筛选的金刚砂，按照Sa检测标准检测铝型材热挤压模具表面的清洁度，直到检测的清洁度达到Sa2.5级。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：步骤6，采用PVD电弧镀层系统对步骤5中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积：
步骤6.1，将铝型材热挤压模具夹装于真空室内旋转样品台上，将铬铝靶材(北京兴荣源科技有限公司杂质0.05％牌号CrAL5050)安装于阴极电弧的蒸发器上；
步骤6.2，抽真空至真空室的真空度为1.0*10-3Pa，向真空室内通入氩气，调控氩气流量使得真空室的真空度为4.0*10-1Pa；
步骤6.3，开启灯丝、灯丝磁场、加速电源，基底偏压调至-700V，进行表面轰击辉光清洁处理35mim，基体观察不到火花；
步骤6.4，控制氩气和氮气通量，氮气流量60sccm，氩气40sccm，氮气分压强60％，调至真空室的真空度为6*10-1Pa，基底偏压调至-220V，基底偏压的占空比为47:53，再开靶磁场，点燃铬铝靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至100A，沉积时间4h，自然冷却至常温。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：步骤6，采用PVD电弧镀层系统对步骤五中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积：
步骤6.1，将铝型材热挤压模具夹装于真空室内旋转样品台上，将铬铝靶材(北京兴荣源科技有限公司杂质0.05％牌号CrAL5050)安装于阴极电弧的蒸发器上；
步骤6.2，抽真空至真空室的真空度为1.0*10-3Pa，向真空室内通入氩气，调控氩气流量使得真空室的真空度为4.0*10-1Pa；
步骤6.3，开启灯丝、灯丝磁场、加速电源，基底偏压调至-700V，进行表面轰击辉光清洁处理35mim，基体观察不到火花；
步骤6.4，控制氩气和氮气通量，氮气流量65sccm，氩气35sccm，氮气分压强65％，调至真空室的真空度为6*10-1Pa，基底偏压调至-250V，基底偏压的占空比为45:55，再开靶磁场，点燃铬铝靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至100A，沉积时间4.0h，自然冷却至常温。
实施例4
实施例4与实施例1的区别在于：步骤6，采用PVD电弧镀层系统对步骤五中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积：
步骤6.1，将铝型材热挤压模具夹装于真空室内旋转样品台上，将铬铝靶材(北京兴荣源科技有限公司杂质0.05％牌号CrAL5050)安装于阴极电弧的蒸发器上；
步骤6.2，抽真空至真空室的真空度为1.0*10-3Pa，向真空室内通入氩气，调控氩气流量使得真空室的真空度为4.0*10-1Pa；
步骤6.3，开启灯丝、灯丝磁场、加速电源，基底偏压调至-700V，进行表面轰击辉光清洁处理35mim，基体观察不到火花；
步骤6.4，控制氩气和氮气通量，氮气流量65sccm，氩气35sccm，氮气分压强65％，调至真空室的真空度为6*10-1Pa，基底偏压调至-200V，基底偏压的占空比为40:60，再开靶磁场，点燃铬铝靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至120A，沉积时间4h，自然冷却至常温。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于：步骤6，采用PVD电弧镀层系统对步骤五中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积：
步骤6.1，将铝型材热挤压模具夹装于真空室内旋转样品台上，将铬铝靶材(北京兴荣源科技有限公司杂质0.05％牌号CrAL5050)安装于阴极电弧的蒸发器上；
步骤6.2，抽真空至真空室的真空度为1.0*10-3Pa，向真空室内通入氩气，调控氩气流量使得真空室的真空度为4.0*10-1Pa；
步骤6.3，开启灯丝、灯丝磁场、加速电源，基底偏压调至-700V，进行表面轰击辉光清洁处理35mim，基体观察不到火花；
步骤6.4，控制氩气和氮气通量，氮气流量62sccm，氩气38sccm，氮气分压强62％，调至真空室的真空度为6*10-1Pa，基底偏压调至-220V，基底偏压的占空比为42:58，再开靶磁场，点燃铬铝靶材，弧电工作电压20V，弧电电流调至110A，沉积时间4.0h，自然冷却至常温。
实施例6
实施例6与实施例1的区别在于：还包括步骤八，采用磁控溅射台(型号JSnX-mB北京金盛微纳科技有限公司)对步骤七中铝型材热挤压模具进行磁控溅射沉积形成保热镀层，靶材选用钒金属靶材(长沙鑫康新材料有限公司纯度99.9％)，工艺参数为：负偏压100V，工作气压1.0*10-3，传动速度为3m/min，时间30min；步骤九，采用PVD电弧镀层系统对步骤八中铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积形成氮化铬铝镀层，具体操作于实施例1中的步骤6相同，步骤十，采用喷砂机对铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，所用喷砂采用粒度为800目筛选的金刚砂，按照Sa检测标准检测铝型材热挤压模具表面的清洁度，直到检测的清洁度达到Sa2.5级。
实施例7
实施例7与实施例1的区别在于：还包括步骤八，采用磁控溅射台(型号JSnX-mB北京金盛微纳科技有限公司)对步骤七中铝型材热挤压模具进行磁控溅射沉积形成保热镀层，靶材选用钛金属靶材(长沙鑫康新材料有限公司纯度4N)，工艺参数为：负偏压120V，工作气压2.0.0*10-3，传动速度为3m/min，时间30min；步骤九，采用PVD电弧镀层系统对步骤八中铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积形成氮化铬铝镀层，具体操作于实施例1中的步骤6相同，步骤十，采用喷砂机对铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，所用喷砂采用粒度为800目筛选的金刚砂，按照Sa检测标准检测铝型材热挤压模具表面的清洁度，直到检测的清洁度达到Sa2.5级。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于：步骤4，用气压为1kg且温度为120℃的高温蒸汽冲洗铝型材热挤压模具表面，正反面各冲洗5分钟，用棉布擦干，未进行表面喷砂处理。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于：步骤5，先配制3000ml的0.2g/100ml的柠檬酸水溶液，将配制清洗液放入超声波清洗机(采用于佛山市安迪信超声清洗设备有限公司，型号ADS-1216Q的工业手动单槽式清洗机)中，铝型材热挤压模具放入超声波清洗机中，进行45kHz的超声波清洗，持续清洗2.0h，放入烘箱中，在氮气气氛下，烘干1.0h。
对比例3与实施例1的区别在于：未行步骤七操作。
性能检测试验
将实施例1-7和对比例1-3的带有镀层的铝型材热挤压模具作为测试样品1-7，对比样品1-3，进行如下测试：
1、外观检测：采用放大镜检查表面是否有无裂纹、掉镀层、疏松缺陷。
2、镀层厚度检测：本实验室工模镀层的层深检查是在kaloMAX-球磨仪上进行的。具体为：先用直径为10mm的钢球与测试表面滚磨，即用旋转钢球和研磨液使钢球球冠磨开样品表面镀层进入样品的本底材料。当用显微镜检测时，可见镀层/基体材料显示为一个圆，或在多层镀层中显示一个同心圆的系统(参考图1所示)。该镀层的厚度可以从这些圆的直径与研磨球的直径带入公式计算，即可方便算出层深。镀层厚度的计算公式：
Figure BDA0002868385260000081
当r＝10mm时，r＞＞d，r＞＞D，该公式可近似为
Figure BDA0002868385260000082
3、附着力的检测：本试验室采用压痕法，压痕试验是在洛氏硬度计上，以圆锥型金刚石压头做压痕试验，在显微镜下观察，参考图2，以压痕周边裂纹的多少来判断镀层附着力的高低。该方法对金刚石压头的形状要求很高，不但严格要求中心点在圆的中心，而且金刚石圆锥的圆度必须十分规则。采用HRC方法，其测试加压载荷为150okgf。测试时将洛氏硬度计的圆锥形压头(圆锥夹角120，尖顶半径0.2mm)，在一定测试压力下压入被测镀层表面，保持定时间(硬度计程序自动设定，约为6s)后卸除压力，压头会在试样表面压出一网锥形凹陷(压痕)，从正面观察，压痕为一圆形。经过洛氏硬度计测量后，放在投影仪下检查镀层粘合度，参考图3所示，为压痕边缘裂纹判定参考图，编号HF0～HF6依次由好到差。通过投影仪放大观察痕迹边缘的镀层状况，与裂纹判定标准参照对比，从而确定镀层结合力的等级。
4、镀层硬度测试：采用HV-1000自动转塔显微硬度计(上海万衡精密仪器有限公司)进行测试。
5、摩擦系数测试：采用MXD-02摩擦系数测量仪(济南新准仪器设备有限公司)进行测试。
检测方法
表1是测试样品1-7和对比样品1-3的测试参数
Figure BDA0002868385260000083
Figure BDA0002868385260000091
从表1可以看出，测试样品1-7和对比样品1-3在外观上没有明显的差距，但是测试样品1-5的镀层厚度均大于对比样品1-2的镀层厚度，在步骤3中进行表面喷砂处理可改善镀层厚度，有利于提升镀层质量；步骤5采用特制的清洗液，对铝型材热挤压模具进行超声波清洗且在氮气气氛下烘干，可改善镀层厚度，有利于提升镀层质量。
从表1可以看出，测试样品1-7的附着力均符合德国VDI-3198标准HF3，均优于对比样品1-2的附着力，对比样品1-2的附着力符合德国VDI-3198标准HF4，因此，采用本申请的加工工艺所制备的镀层附着力较好，不易脱落。
从表1可以看出，测试样品1-7的硬度优于对比样品1-2的硬度，测试样品中硬度最佳可到HV 3554，因此，采用本申请的加工工艺所制备的镀层硬度较好，不易冲压破损。
从表1可以看出，测试样品1-7的摩擦系数均小于对比样品1-3的摩擦系数，测试样品摩擦系数最佳可到0.33，因此，采用本申请的加工工艺所制备的镀层润滑性好；实施本申请步骤七操作，可改善镀层润滑性好。
综上所述，本申请制备的镀层硬度较高可达HV3500，附着力符合德国VDI-3198标准HF3，结合力较好，摩擦系数最佳可到0.33润滑性较好、耐高温较好，可耐受1000℃高温，导热系数较低且与铝不相容、使得在挤压成形是模具不沾铝，改善成形表面质量、提升挤压模具寿命的效果。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，对铝型材热挤压模具进行抛光处理；
步骤二，对铝型材热挤压模具进行清洗作业；
步骤三，对铝型材热挤压模具进行高压水枪吹干，进行高温蒸汽清洗；
步骤四，放入溶解有表面活性剂的去离子水中，进行1.0～3.0h的超声波清洗，烘干；
步骤五，采用PVD电弧镀层系统对步骤四中完成烘干的铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积氮化铬铝镀层。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：所述步骤五，具体为：真空室抽至设定0.001～10Pa的真空度后，充入氩气，加-700 V的高负基底偏压进行表面轰击辉光清洁处理20～60mim，控制氩气和氮气的通量，控制氮气分压强至25～85%后，将基底偏压调至-500～-100V，弧电工作电压10～25V，弧电电流调至5～120A，沉积时间2～4h，冷却至常温，得铝型材热挤压模具镀层。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：还包括步骤六，将步骤五中完成镀膜的铝型材热挤压模具进行表面喷砂处理，步骤六中表面喷砂处理的喷砂为：粒度范围为500～800目的金刚砂；铝型材热挤压模具的清洁度至少到Sa2.5级及以上。
4.根据权利要求1所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：所述在步骤三和步骤四之间还进行了喷砂表面前处理，铝型材热挤压模具的清洁度到至少达到Sa2.5级及以上。
5.根据权利要求1所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，对铝型材热挤压模具进行抛光处理，清洁度到至Sa1级；
步骤二，采用无水酒精对铝型材热挤压模具表面进行清洗作业；
步骤三，采用高压水枪对铝型材热挤压模具进行吹干，再进行高温蒸汽清洗，蒸汽温度为100～120℃，蒸汽压为1.0kg；
步骤四，对铝型材热挤压模具表面喷砂前处理，清洁度到至Sa2.5级及以上；
步骤五，放入溶解有清洗液的去离子水中，进行1.0～3.0h的超声波清洗，烘干；
步骤六，采用PVD电弧镀层系统，真空室抽至0.1Pa后，充入氩气，真空室气压稳定于0.2～0.5Pa，先加上-700V的高负基底偏压进行表面轰击辉光清洁处理20～40mim，再控制氩气和氮气通量，控制氮气分压强至65～75%，然后将基底偏压调至-200V，弧电工作电压20V，弧电电流100A下进行镀膜，沉积时间3～4h，自然冷却至常温；
步骤七，进行表面喷砂处理，清洁度到至Sa2.5级及以上。
6.根据权利要求5所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：所述步骤五中的表面活性剂为椰油醇硫酸钠、乙氧基化烷基硫酸钠、全氟壬烯氧基苯磺酸钠中的一种或者多种组合。
7.根据权利要求6所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：所述步骤五，配制清洗液，清洗液中含有0.1～0.6g/100ml的全氟壬烯氧基苯磺酸钠、0.1～0.3g/100ml的乙氧基化烷基硫酸钠和1.0～3.0g/100ml的柠檬酸，铝型材热挤压模具放入清洗液中，进行1.5～2.0h的超声波清洗，在氮气保护下进行1.0～2.0h烘干。
8.根据权利要求5所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：还包括步骤八，对步骤七中铝型材热挤压模具进行磁控溅射沉积形成保热镀层；步骤九，采用PVD电弧镀层系统对步骤八中铝型材热挤压模具进行阴极电弧等离子体沉积形成氮化铬铝镀层，进行表面喷砂处理，清洁度到至Sa2.5级及以上。
9.根据权利要求8所述的一种铝型材热挤压模具镀层加工工艺，其特征在于：所述步骤八中磁控溅射所用靶材选用高纯钛或者纯钒。
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