一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法技术

本发明专利技术一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法，属于模具材料技术领域；解决现有模具钢由于表面硬度与韧性不能同时满足要求而导致的使用寿命短和使用条件受限的问题；具体采用一定质量比的WC、Cr、石墨烯与模具钢粉末组成的材料，依次经过感应熔覆、真空加热、表面淬火、低温回火和渗氮处理得到模具钢的涂层；本发明专利技术方法利用感应熔覆和特殊热处理相结合的形式，使得在热处理过程中模具钢各部分组织的理想化，形成熔覆层为回火马氏体，模具钢心部为索氏体组织，提高模具钢的表面强度和硬度，增加模具钢整体的韧性，增加模具钢的使用寿命和使用条件。

A preparation method of high entropy cladding coating to improve the surface strength and toughness of die steel

【技术实现步骤摘要】
一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法
本专利技术属于模具材料
，具体为一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法。
技术介绍
众所周知，模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。其中冷作模具用钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。然而在实际操作过程中模具钢常常出现断裂、变形、磨损等缺陷，造成工件和模具的报废而无法使用，造成了大量的财产和资源损失。造成此类现象的原因是由于制造商为了降低成本，实际采用模具的材料并非专用模具钢材，模板的刚性不足，厚度不够，造成的变形。或者是由于模具中活动件位置硬度不够，有锋角，选材不当等也会造成模具钢的磨损。目前随着材料及热处理行业的高速发展，人们越来越致力于改善模具钢的性能，优化模具钢的使用条件，延长模具钢的使用寿命。目前人们主要是利用热处理和铸造时通过热处理条件的控制和合金元素的控制，从而达到改良模具钢的硬度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n1）将质量百分比为1.2～1.4%的WC，2.5～4%的Cr，0.3～0.7%的石墨烯，其余为与待涂层模具钢相同成分的粉末进行混合形成A，将A进行干法球磨；/n2）将球磨后的A与粘结剂混合后均匀涂覆在待涂层的模具钢表面，之后进行干燥保温使粘结剂充分挥发；/n3）感应熔覆：将干燥后的磨具钢置于感应熔覆机中，加热温度为1450～1500℃，加热时间为5～20s，使高温模具钢表面的涂层熔化；/n4）真空加热：之后将上述磨具钢置于真空机热炉中进行中真空加热处理，所述真空度为50～80Pa，设置真空加热炉的温度为8...

【技术特征摘要】
1.一种提高模具钢表面强度及韧性的高熵熔覆涂层制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1）将质量百分比为1.2～1.4%的WC，2.5～4%的Cr，0.3～0.7%的石墨烯，其余为与待涂层模具钢相同成分的粉末进行混合形成A，将A进行干法球磨；
2）将球磨后的A与粘结剂混合后均匀涂覆在待涂层的模具钢表面，之后进行干燥保温使粘结剂充分挥发；
3）感应熔覆：将干燥后的磨具钢置于感应熔覆机中，加热温度为1450～1500℃，加热时间为5～20s，使高温模具钢表面的涂层熔化；
4）真空加热：之后将上述磨具钢置于真空机热炉中进行中真空加热处理，所述真空度为50～80Pa，设置真空加热炉的温度为880～900℃，加热时间为3～4h，反应结束后对模具钢进行退火处理，控制冷却速率为6～20℃/s；
5）表面淬火配分处理：将退火后的模具钢再置于感应加热机中，对模具钢进行表面淬火配分处理，感应加热电流为260～280A，加热温度为1025～1050℃，反应结束后冷却，控制其冷却速率为50～100℃/s；等温时间为10～90s；
6）低温回火：将淬火后的模具钢迅速放入真空加热炉中，真空度为50～80Pa，加热温度为200～250℃，加热时间为2.0～2.5h，以对模具钢进行低温回火；
7）渗氮处理：向所述真空加热炉中通入纯氨气，氨气流速为90～100ml/min，保持温度为700～720℃，保持时间为5～6h；
8）将处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘和平，刘浪浪，杨恒喆，程少磊，孙凤儿，裴畅贵，荆兴斌，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14