[發明專利]在重載沖壓模具上制備超耐磨復合涂層的方法

在審

• 申請號: 201710713927.3
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109402626A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 周小玉;畢彥;王謙;王志華;劉子豪
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C23C10/24;B21D37/20
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 陳昌娟;田陽

1.一種在重載沖壓模具上制備超耐磨復合涂層的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)清潔模具表面，通過激光器將熔覆粉末熔合并覆蓋在所述模具的表面，以形成激光熔覆層，其中，所述模具的材質為Cr₁₂MoV，所述激光熔覆層的厚度為0.5～1.5mm，所述熔覆粉末包括：30～50wt％的碳化物粉末和余量的金屬粉末，所述熔覆粉末中碳含量≥0.5wt％，所述金屬粉末為鐵基粉末、Cr₁₂Mo₁V₁粉末或鎳基粉末；

2)對步驟1)所得激光熔覆層進行電火花加工和研拋加工，以使激光熔覆層表面的粗糙度值Rz小于0.1μm；

3)將步驟2)所得模具預熱至550～650℃，并于1030～1050℃鹽浴8～10小時，用于在所述激光熔覆層表面反應生成碳化釩以形成TD涂層；其中，所述鹽浴的配方由78wt％的硼砂、8wt％的供釩劑、4wt％的還原劑和10wt％的活化劑組成，所述供釩劑為V₂O₅，所述還原劑為鋁粉，所述活化劑為NaF。

4)將步驟3)所得模具在1030～1050℃油淬，淬火后于550℃高溫回火兩次即可。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1)中，清潔模具表面包括：去除所述模具表面的有機物和鐵銹。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1)中，所述熔覆粉末的粒度為60～120目；所述激光器的功率為3～5KW，所述激光器照射在熔覆粉末上的光斑直徑為3.5～5mm，所述激光器的掃描速度為300～500mm/min，所述碳化物粉末為B₄C、WC、TiC或SiC。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟3)中，所述模具在鹽浴時保持水平放置。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟4)后，拋光所述TD涂層的表面直至該TD涂層的表面光亮。

6.如權利要求1～5中任意一項所述方法在修復失效模具中的應用。

7.如權利要求1～5中任意一項所述方法制備得到的超耐磨復合涂層。

8.根據權利要求7所述的超耐磨復合涂層，其特征在于，所述激光熔覆層的硬度為61～68HRC。

9.根據權利要求7所述的超耐磨復合涂層，其特征在于，所述TD涂層的硬度為2500～3500HV，所述TD涂層的厚度為7～10μm。

10.如權利要求7所述的超耐磨復合涂層在提升重載沖壓模具壽命中的應用，其特征在于，覆蓋有所述超耐磨復合涂層的模具的壽命為僅覆蓋有TD涂層的模具的壽命的5～9倍。