【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属表面改性加工
，具体涉及一种模具用表面渗镀复合涂层工艺。
技术介绍
冷作模具钢由于其优良的硬度、韧性及耐磨性，常应用于冷挤压、厚板冷冲以及冷镦成型等方面，在汽车制造业具有广泛应用。冷作模具钢在工作时对加工材料的变形抗力比较大，模具工作部分承受较大的压力、弯曲力、冲击力及摩擦力，因此，冷作模具钢的正常报废原因一般是磨损，也有因断裂、崩力和变形超差的原因而提前失效。制造工业的发展对模具的使用寿命提出了更加苛刻的要求，为了满足这种需求，技术人员通常采取渗氮、渗碳、碳氮共渗、表面涂层等技术来优化模具性能。目前国内很多学者已经研究了模具用的表面涂层，比如CN201320825220.9研究了一种渗镀复合表面涂层的铝压铸模具，提高了压铸模具的强度和使用寿命；200910264038.9中孔德军等人采用TD技术在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了VC涂层，有效的提高了冷作模具钢的抗疲劳寿命；CN201310141025.9中蒋东华等人以混合硼砂和BCl2+NaCl+KCl的盐浴为载体，在盐浴中添加V2O5、Al和金属钇，并于1040-1060℃共渗6h...
【技术保护点】
一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，该工艺包括如下过程：将经过离子渗氮工艺处理过的模具进行抛光、清洗处理后进行装夹，放入多弧离子镀膜设备内进行涂层工艺处理，所述涂层工艺处理包括如下过程：以矩形Cr靶作为底层和过渡层的Cr来源，通过矩形靶电弧电源的电流控制矩形Cr靶的溅射率；以矩形TiAl靶作为制备TiAl涂层的Ti、Al元素来源，Ti、Al元素的原子成分比例为Ti：Al＝(25‑35)：(65‑75)；采用高纯氩气作为溅射气体，用来作沉积前的溅射清洗；采用高纯氮气作为反应气体，使其离化并与Cr、Al、Ti元素结合，在模具渗氮层表面沉积形成复合的CrN+Al涂层。
【技术特征摘要】
1.一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，该工艺包括如下过程：将经过离子渗氮工艺处理过的模具进行抛光、清洗处理后进行装夹，放入多弧离子镀膜设备内进行涂层工艺处理，所述涂层工艺处理包括如下过程：以矩形Cr靶作为底层和过渡层的Cr来源，通过矩形靶电弧电源的电流控制矩形Cr靶的溅射率；以矩形TiAl靶作为制备TiAl涂层的Ti、Al元素来源，Ti、Al元素的原子成分比例为Ti：Al＝(25-35)：(65-75)；采用高纯氩气作为溅射气体，用来作沉积前的溅射清洗；采用高纯氮气作为反应气体，使其离化并与Cr、Al、Ti元素结合，在模具渗氮层表面沉积形成复合的CrN+Al涂层。2.根据权利要求1所述的一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，所述Ti、Al元素的原子成分比例为30：70。3.根据权利要求1所述的一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，所述离子渗氮工艺处理包括如下过程：将预处理后清洗干净的模具放入离子渗氮炉中，使模具依次经历启动、抽真空、加热工序、渗氮处理、冷却和结束步骤；抽至真空条件为10Pa后启动加热，加热工序是采用脉冲电压离子放电产生辉光，加热至400-520℃，渗氮处理中通入N2和H2并调整比例在2：7–2：3之间，调整渗氮炉内气压为150Pa，开始进行渗氮处理，渗氮保温时间为12-30h，渗氮完成后自动降温至150℃以下出炉。4.根据权利要求3所述的一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，所述加热工序包括三个阶段，第一阶段为：室温加热至150℃，炉内压力70Pa，电压400V，电流60A，脉冲时间30μs，脉冲中断时间100μs，H2流量为0.3L/min；第二阶段为：加热至300℃，炉内压力100Pa，电压430V，电流60A，脉冲时间40μs，脉冲中断时间100μs，N2流量为0.05L/min，H2流量为0.45L/min；第
\t三阶段为：加热至430℃，炉内压力150Pa，电压450V，电流60A，脉冲时间50μs，脉冲中断时间70μs，N2流量为0.10L/min，H2流量为0.70L/min。5.根据权利要求3所述的一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，所述渗氮处理中炉内温度保持在430℃，炉内压力150Pa，电压450-500V，电流60A，脉冲时间50μs，脉冲中断时间70μs，N2流量为0.20-0.40L/min，H2流量为0.70-0.90L/min。6.根据权利要求1所述的一种模具用表面渗镀复合涂层工艺，其特征在于，所述多弧离子镀膜设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：王信德，潘修河，
申请(专利权)人：常州普威特涂层有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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