一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及涂层制备技术领域，具体涉及一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层及其制备方法，包括以下步骤：S1：对材料进行球磨，获得均匀混合的合金粉末；S2：对合金粉末进行热压烧结处理，制成复合靶材备用；S3：对模具基体表面进行预处理；S4：进行涂层沉积前预处理；S5：采用磁控溅射技术，以S2制备的复合靶材为金属源，在氮气反应气氛下，对模具基体表面进行涂层沉积；S6：对S5沉积完成的涂层进行分段式热处理；S7：对热处理后的涂层表面进行机械抛光。本发明专利技术，通过多元组分的优化协同和纳米结构调控，实现了涂层耐磨、抗氧化和高结合强度的统一，满足了高温、高速、高负荷工况下模具长期稳定运行的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂层制备，尤其涉及一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层及其制备方法。

技术介绍

1、随着模具行业向精密化方向不断发展，对冲压效率和冲压质量的要求越来越高；例如，在冲压铜、银等粘性材料时，模具表面容易跟冲压材料发生粘结，造成冲压图案不清晰、脱模困难等问题，这就要求模具涂层在保证高的耐磨性和热稳定性的前提下，还要具有良好的自润滑性能。

2、现有涂层技术主要存在耐磨性、耐热性和抗氧化性不足、涂层与基体结合不牢固、以及微观结构调控难度大等问题，这些问题直接影响模具在连续生产中的稳定性和可靠性。为了克服上述技术难题，提出了一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层及其制备方法，旨在解决传统涂层中存在的多种不足。

技术实现思路

1、基于上述目的，本专利技术提供了一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层及其制备方法。

2、一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层，包括ti、al、ta、si、cr和n；其中各成分按照质量百分比为，

3、ti占比为30～40%本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层，其特征在于，包括Ti、Al、Ta、Si、Cr和N；其中各成分按照质量百分比为，

2.根据权利要求1所述的一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层，其特征在于，所述涂层呈纳米柱状晶结构，晶粒尺寸为5～50nm，晶界处富集Si、Cr及氮元素。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种四元TiAlTaN基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，钛、铝、钽、硅、铬粉末的球磨时间为1～...

【技术特征摘要】

1.一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层，其特征在于，包括ti、al、ta、si、cr和n；其中各成分按照质量百分比为，

2.根据权利要求1所述的一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层，其特征在于，所述涂层呈纳米柱状晶结构，晶粒尺寸为5～50nm，晶界处富集si、cr及氮元素。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，钛、铝、钽、硅、铬粉末的球磨时间为1～5小时，球料比为5：1～15：1，球磨转速为200～500rpm，球磨后所得粉末的平均颗粒尺寸为1～5μm。

5.根据权利要求3所述的一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，对球磨得到的合金粉末在热等静压设备中进行烧结，温度控制在1200～1500℃，保压时间为2～6小时，施加压力为10～50mpa，且在真空环境下完成制备复合靶材的过程。

6.根据权利要求3所述的一种四元tialtan基纳米复合功能模具涂层的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，对模具基体进行机械打磨与抛光后，其表面粗糙度控制在0.2μm，再采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军杰，缪兴绪，王伟，隋旭东，
申请(专利权)人：青岛制高点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：