【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面改性，尤其涉及一种提高h13热作模具钢服役寿命的方法和具有长服役寿命的h13热作模具钢。
技术介绍
1、锻造工艺在轨道交通、国防军工等现代工业生产领域中具有广泛应用，其模具服役寿命约占产品成本的20％。在实际生产中，热作模具钢材料的服役寿命与其耐磨抗冲击、耐磨性以及导热性密切相关。目前提升热作模具钢服役寿命的方法主要包括两种手段，一是开发具有优异的抗疲劳性、抗氧化性、淬透性、可加工性以及高耐磨性的高性能模具钢材料；二是通过在热作模具钢表面制备功能涂层，以提高其使用寿命。但高性能热作模具钢材料的开发周期较长、研发难度较大，因此目前美国和日本等发达国家主要采用制备表面涂层以延长模具钢服役寿命。
2、h13热作模具钢具有淬透性好、冲击韧性好以及材料成本低等诸多优势，目前在工业生产中被广泛应用于制造冲压模具。由于长期工作在高冲击载荷和高频率冷热交变工况环境中，导致h13模具钢易于发生崩裂、磨损以及热疲劳等失效现象，造成其使用寿命严重降低，以及实际生产中生产成本的增加。为了延长h13模具钢寿命，目前主要通过渗氮处理工艺在模具表面形成改性层，以提升其抗冲击、耐磨等性能。但在实际生产工序中，模具通常工作在超过200℃的环境下，在多次使用后会导致氮的逸出和释放，导致改性层失效。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提高h13热作模具钢服役寿命的方法和具有长服役寿命的h13热作模具钢。采用本专利技术的方法对h13热作模具钢进行处理，能够有效提升h13热作模具钢
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种提高h13热作模具钢服役寿命的方法，包括以下步骤：
4、采用亚音速火焰喷涂技术在h13热作模具钢表面喷涂复合涂料，形成ni60-35wc/mo复合涂层；所述复合涂料包括ni60-35wc粉末和mo粉；所述复合涂料中mo粉的质量含量为2～12％，ni60-35wc粉末的质量含量为88～98％；
5、对所述ni60-35wc/mo复合涂层进行激光重熔，形成改性涂层。
6、优选的，所述喷涂的条件包括：氧气压力为0.5～0.7mpa，乙炔压力为0.12～0.15mpa，压缩空气压力为0.6～0.8mpa，送粉率为420g/min，h13热作模具钢预热温度为70～120℃，喷涂距离为250～300mm，喷枪移动平均速率为200～250mm/s。
7、优选的，所述喷涂的次数为多次。
8、优选的，所述ni60-35wc/mo复合涂层的平均厚度为300～1500μm。
9、优选的，所述激光重熔的条件包括：激光功率为1200～1900w，激光波长为400nm，扫描速度为5～20mm/s，矩形光斑尺寸为25×3mm2。
10、优选的，所述激光重熔前对带有ni60-35wc/mo复合涂层的h13热作模具钢进行预热，所述预热的温度为450～500℃。
11、优选的，所述ni60-35wc粉末的平均粒度为50～100μm。
12、优选的，所述mo粉为球形颗粒，平均粒度为50～100μm。
13、优选的，所述喷涂前还包括对h13热作模具钢表面进行预处理；所述预处理包括：采用除油剂对h13热作模具钢表面进行除油处理，随后进行喷砂。
14、本专利技术提供了一种具有长服役寿命的h13热作模具钢，由上述方案所述的方法对热作模具钢进行处理后得到；包括h13热作模具钢基体和结合在所述h13热作模具钢基体表面的改性涂层。
15、本专利技术提供了一种提高h13热作模具钢服役寿命的方法，包括以下步骤：采用亚音速火焰喷涂技术在h13热作模具钢表面喷涂复合涂料，形成ni60-35wc/mo复合涂层；所述复合涂料包括ni60-35wc粉末和mo粉；所述复合涂料中mo粉的质量含量为2～12％，ni60-35wc粉末的质量含量为88～98％；对所述ni60-35wc/mo复合涂层进行激光重熔，形成改性涂层。本专利技术采用亚音速火焰喷涂技术在h13热作模具钢表面喷涂ni60-35wc/mo复合涂层，形成的复合涂层与h13热作模具钢结合强度高，ni60-35wc/mo复合涂层经过激光重熔形成的改性涂层具有高硬度、高耐磨且组织稳定的特点，能够显著提高h13热作模具钢的抗冲击性、耐磨性和耐热性，改善h13模具钢在服役过程中的抗红硬性，进而提升模具钢使用寿命。
16、相对于传统渗氮处理工艺，本专利技术通过在模具钢表面形成高性能改性涂层，在增加使用寿命的同时降低表面强化处理成本和难度。
17、此外，本专利技术采用亚音速火焰喷涂技术，还具有加工温度低、离子速度高以及喷涂成本低等诸多优势。
18、进一步的，本专利技术通过控制喷涂的条件，形成的复合涂层组织均匀，且致密性良好。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种提高H13热作模具钢服役寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂的条件包括：氧气压力为0.5～0.7MPa，乙炔压力为0.12～0.15MPa，压缩空气压力为0.6～0.8MPa，送粉率为420g/min，H13热作模具钢预热温度为70～120℃，喷涂距离为250～300mm，喷枪移动平均速率为200～250mm/s。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述喷涂的次数为多次。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述Ni60-35WC/Mo复合涂层的平均厚度为300～1500μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光重熔的条件包括：激光功率为1200～1900W，激光波长为400nm，扫描速度为5～20mm/s，矩形光斑尺寸为25×3mm2。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述激光重熔前对带有Ni60-35WC/Mo复合涂层的H13热作模具钢进行预热，所述预热的温度为450～500℃。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Mo粉为球形颗粒，平均粒度为50～100μm。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述喷涂前还包括对H13热作模具钢表面进行预处理；所述预处理包括：采用除油剂对H13热作模具钢表面进行除油处理，随后进行喷砂。
10.一种具有长服役寿命的H13热作模具钢，由权利要求1～9任一项所述的方法对热作模具钢进行处理后得到；包括H13热作模具钢基体和结合在所述H13热作模具钢基体表面的改性涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种提高h13热作模具钢服役寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂的条件包括：氧气压力为0.5～0.7mpa，乙炔压力为0.12～0.15mpa，压缩空气压力为0.6～0.8mpa，送粉率为420g/min，h13热作模具钢预热温度为70～120℃，喷涂距离为250～300mm，喷枪移动平均速率为200～250mm/s。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述喷涂的次数为多次。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述ni60-35wc/mo复合涂层的平均厚度为300～1500μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光重熔的条件包括：激光功率为1200～1900w，激光波长为400nm，扫描速度为5～20mm/s，矩形光斑尺寸为25...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕文泉，胡海龙，陈智超，王波，王佳伟，孙哲涵，周峰，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。