一种热作模具钢的耐磨减摩金属陶瓷复合涂层工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种热作模具钢的耐磨减摩金属陶瓷复合涂层工艺，它先采用一定比例的Ni60镍基合金粉末与TiC粉、CaF2粉、Y2O3粉进行球磨混粉，然后在热作模具钢表面涂敷制备粉末预置层，再利用激光表面扫描熔融该粉末预置层，最后在热作模具钢表面形成一层TiC‑CaF2‑Y2O3‑Ni60耐磨减摩金属陶瓷复合涂层。本发明专利技术采用热作模具钢作为基体材料，利用激光表面熔覆技术，通过在Ni60自熔合金熔覆层中添加TiC、CaF2和Y2O3成分及优化工艺，制备出的TiC‑CaF2‑Y2O3‑Ni60金属陶瓷复合涂层，可降低热作模具钢的摩擦因数、提高表面硬度、耐磨性、耐热和抗氧化性等性能，而且还扩大了热作模具钢使用范围，该工艺也便于进行模具修复等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料表面改性
，涉及一种金属陶瓷复合涂层，具体涉及一种热作模具钢表面激光熔覆耐磨减摩金属陶瓷复合涂层工艺。
技术介绍
热作模具钢主要用于制造各种金属及合金材料的热加工中所用模具，如锤锻模、热挤压模和压铸模。热作模具工作环境温度较高，往往受到因加热、冷却而产生的反复拉、压应力以及金属(液)流动而产生的磨损和腐蚀，常见的失效形式有：热疲劳、断裂、塑性变形、热磨损及热熔损等。我国热作模具钢年产值超过500亿元，局部统计我国每年由于模具失效造成的经济损失已达5～6亿元。热作模具价格较高，如一旦失效则造成重大损失并影响生产效率，故装备制造业对热作模具的性能及使用寿命的要求越来越高。虽然通过优化热处理可提高热作模具的性能和使用寿命，但效果比较有限。模具失效往往先从模具表面开始，因此，采用表面改性技术改善模具表面组织，提高模具表面性能，可延长模具使用寿命，且有利于显著降低生产成本，获得良好经济效益。激光熔覆(Laser Cladding)是一种新型表面改性技术，通过在被熔覆基体表面上放置涂覆材料经高能量密度激光束照射使之及基体表面同时熔化，并快速凝固形成与基体冶金结合的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热作模具钢的耐磨减摩金属陶瓷复合涂层工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：(1)粉末混粉：将粒度范围在1μm～5μm的TiC粉、CaF2粉、Y2O3粉和粒度范围在60μm‑150μm的Ni60粉装入球磨机中，在高纯氩气保护下，球磨5～10小时并混合均匀；(2)预置粉末：先用砂纸打磨热作模具钢表面，并用酒精或丙酮溶液清洗表面；再将步骤(1)的混合粉末用粘结剂调成糊状，然后均匀涂覆于热作模具钢表面，形成一层预置粉末，厚度约为400μm‑1mm，并在烘干箱中烘干；(3)将涂敷预置粉末的试样放在激光设备工作台上，调节设备工艺参数，使用Ar气作为保护气体，侧吹流量为10‑20L/min；激光设备工艺...

【技术特征摘要】
1.一种热作模具钢的耐磨减摩金属陶瓷复合涂层工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：(1)粉末混粉：将粒度范围在1μm～5μm的TiC粉、CaF2粉、Y2O3粉和粒度范围在60μm-150μm的Ni60粉装入球磨机中，在高纯氩气保护下，球磨5～10小时并混合均匀；(2)预置粉末：先用砂纸打磨热作模具钢表面，并用酒精或丙酮溶液清洗表面；再将步骤(1)的混合粉末用粘结剂调成糊状，然后均匀涂覆于热作模具钢表面，形成一层预置粉末，厚度约为400μm-1mm，并在烘干箱中烘干；(3)将涂敷预置粉末的试样放在激光设备工作台上，调节设备工艺参数，使用Ar气作为保护气体，侧吹流量为10-20L/min；激光设备工艺参数为：输出功率1～5kW，光斑直径1～5mm，搭接率为40％，扫描速度100～500mm/min；(4)然后在热作模具钢表面实施熔覆工艺，在热作模具钢表面形成TiC-CaF2-Y2O3-Ni60自熔合金的复合涂层。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英，李卫，赵雪阳，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44