一种激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法技术

本发明专利技术专利涉及H13热作模具表面改性处理领域，公开了一种激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr‑Ni涂层的方法。采用激光熔覆在H13热作模具基体表面制备一层450μm的Cr‑Ni涂层，然后再利用阴极电弧离子镀在磨削和抛光后的Cr‑Ni涂层表面上沉积一层厚度为2μm的TiAlN涂层。本发明专利技术专利将激光熔覆和阴极电弧离子镀技术相结合，在激光熔覆制备的Cr‑Ni涂层表面沉积了TiAlN涂层，形成了TiAlN/Cr‑Ni涂层，降低了涂层与基体的硬度梯度，在基体摩擦磨损性能的同时，又避免了单层涂层承载能力低的问题。本发明专利技术专利有效地改善了H13热作模具表面硬度、耐磨损、抗氧化和热稳定等性能，提高了其使用寿命。

A Method for Preparing TiAlN/Cr-Ni Coatings by Laser Cladding and Cathodic Arc Ion Plating

The patent of the invention relates to the field of surface modification treatment of H13 hot working die, and discloses a method for preparing TiAlN/Cr Ni coating by laser cladding and cathodic arc ion plating. A 450-micron Cr_ Ni coating was prepared by laser cladding on the surface of H13 hot-working die. Then a 2-micron TiAlN coating was deposited on the surface of the grinded and polished Cr_ Ni coating by cathodic arc ion plating. The patent of the invention combines laser cladding with cathodic arc ion plating technology, deposits TiAlN coating on the surface of Cr Ni coating prepared by laser cladding, forms TiAlN/Cr Ni coating, reduces the hardness gradient of coating and matrix, and avoids the problem of low load-bearing capacity of single layer coating at the same time. The patent of the invention effectively improves the surface hardness, wear resistance, oxidation resistance and thermal stability of H13 hot working die, and improves its service life.

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法
本专利技术专利涉及H13钢表面改性处理
，通过激光熔覆与阴极电弧离子镀在H13钢表面制备TiAlN/Cr-Ni涂层，改善其高温摩擦和磨损性能，属于先进材料制备领域。技术背景H13热作模具钢具有良好的耐磨、热稳定和抗疲劳等性能，广泛应用于热锻、热挤压和压铸等模具制造。本专利技术专利采用激光熔覆与阴极电弧离子镀在H13热作模具钢上制备TiAlN/Cr-Ni涂层，提高其高温摩擦和磨损性能，为热作模具表面改性处理提供了一种新方法。激光熔覆是利用高能激光将基体表层和预置层同时熔化制备涂层的方法，与基体形成冶金结合方式，有效地提高了基体耐磨、耐热和抗氧化等性能。阴极电弧离子镀是把弧光放电应用于蒸发源的一种真空离子镀膜技术，其中蒸发源为阴极靶材，直接产生等离子体，阴极靶源可在任意方位进行多源布置，以保证涂层均匀。在进行反应性沉积时仅有反应气体存在，气氛是由压强控制。本专利技术专利是将激光熔覆与阴极电弧离子镀技术相结合，提出了一种激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法，主要应用于H13钢热作模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种H13钢激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr‑Ni涂层,其特征在于包含如下步骤：1)对基体进行调质处理、机械抛光和清洗后，利用激光熔覆在基体表面制备Cr‑Ni涂层；2)利用阴极电弧离子镀在Cr‑Ni涂层表面制备TiAlN涂层，在基体表面形成TiAlN/Cr‑Ni涂层。

【技术特征摘要】
1.一种H13钢激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层,其特征在于包含如下步骤：1)对基体进行调质处理、机械抛光和清洗后，利用激光熔覆在基体表面制备Cr-Ni涂层；2)利用阴极电弧离子镀在Cr-Ni涂层表面制备TiAlN涂层，在基体表面形成TiAlN/Cr-Ni涂层。2.如权利要求1所述的激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法，其特征在于，所述步骤1)中调质处理方式为1080℃油淬和250℃的低温回火处理。3.如权利要求1所述的激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法，其特征在于，所述步骤1)中的清洗为使用丙酮进行的超声清洗,清洗时间为15min。4.如权利要求1所述的激光熔覆与阴极电弧离子镀复合制备TiAlN/Cr-Ni涂层的方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德军，李佳红，赵文，吴翰云，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32