[發(fā)明專利]表面硬化的石墨模具及其表面硬化的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711332308.6 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109913798B | 公開（公告）日： | 2022-12-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孔德恒;王和永;李漢勇;郝嘉偉;許仁;王偉;吳暢 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 維達(dá)力實(shí)業(yè)（深圳）有限公司;萬津科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C23C14/02 | 分類號(hào)： | C23C14/02;C23C14/06;C23C14/18;C23C14/32;C23C14/58 |
| 代理公司： | 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224 | 代理人： | 曾銀鳳 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 表面 硬化 石墨 模具 及其 方法 | ||
1.一種石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，包括如下步驟：
表面預(yù)處理：用等離子清洗石墨模具的表面，得清洗后的石墨模具；
真空鍍鉻：真空條件下，在所述清洗后的石墨模具的表面沉積鉻層，得鉻-石墨模具；
真空鍍碳化鉻：真空條件下，在所述鉻-石墨模具的表面沉積碳化鉻層，得碳化鉻-鉻-石墨模具；
真空離子滲碳處理：真空條件下，在所述碳化鉻-鉻-石墨模具的表面進(jìn)行滲碳處理，得表面硬化的石墨模具，在所述碳化鉻-鉻-石墨模具的表面進(jìn)行滲碳處理包括如下步驟：
將PVD爐的真空室抽真空，再向所述真空室中通入氬氣和乙炔；
對(duì)所述碳化鉻-鉻-石墨模具施加-980～-1020V的脈沖偏壓以在其表面產(chǎn)生氬離子，所述氬離子轟擊所述乙炔產(chǎn)生氣相碳；
所述氣相碳在所述碳化鉻-鉻-石墨模具的表面沉積以進(jìn)行滲碳處理，沉積過程中，控制固定有所述石墨模具的轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為3-5RPM并保持所述PVD爐的真空室的溫度為148～152℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，所述用等離子清洗石墨模具的表面包括如下步驟：
將所述石墨模具置于PVD爐的真空室內(nèi)，將所述PVD爐的真空室抽真空，再向所述真空室通入氬氣；
對(duì)所述石墨模具施加-700～-1000V的脈沖偏壓以在所述石墨模具的表面產(chǎn)生氬離子，所述氬離子對(duì)所述石墨模具的表面進(jìn)行轟擊清洗，清洗過程中，控制固定有所述石墨模具的轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為3～5RPM且保持所述PVD爐的真空室的溫度為115～125℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，在所述清洗后的石墨模具的表面沉積鉻層包括如下步驟：
將PVD爐的真空室抽真空，再向所述真空室中通入氬氣；
開啟鉻靶并控制其功率為8～10kW以產(chǎn)生氣相鉻單質(zhì)，對(duì)所述清洗后的石墨模具施加-780～-800V的脈沖偏壓以在其表面產(chǎn)生氬離子，所述氬離子會(huì)轟擊所述氣相鉻單質(zhì)產(chǎn)生鉻離子；
所述氣相鉻單質(zhì)和所述鉻離子在所述清洗后的石墨模具的表面沉積并形成鉻層，沉積的過程中，控制固定有所述石墨模具的轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為3～5RPM。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，在所述鉻-石墨模具的表面沉積碳化鉻層包括如下步驟：
將PVD爐的真空室抽真空，再向所述PVD爐的真空室中通入氬氣和乙炔；
開啟鉻靶并控制其功率為8～10kW以產(chǎn)生氣相鉻單質(zhì)，對(duì)所述鉻-石墨模具施加-150～-300V的脈沖偏壓以在其表面產(chǎn)生氬離子，所述氬離子轟擊所述乙炔產(chǎn)生氣相碳，所述氬離子轟擊所述氣相鉻單質(zhì)產(chǎn)生鉻離子；
所述氣相鉻單質(zhì)、所述鉻離子和所述氣相碳在所述鉻-石墨模具的表面沉積并形成碳化鉻層，沉積過程中，控制固定有所述石墨模具的轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為3～5RPM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，所述表面預(yù)處理步驟中所述清洗的時(shí)間為28～32min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，所述真空鍍鉻的步驟中所述沉積的時(shí)間為55～65min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，所述真空鍍碳化鉻的步驟中所述沉積的時(shí)間為25～35min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的石墨模具表面硬化的方法，其特征在于，所述真空離子滲碳的步驟中所述滲碳處理的時(shí)間為150～240min。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的石墨模具表面硬化的方法處理得到的表面硬化的石墨模具。
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C23C 對(duì)金屬材料的鍍覆；用金屬材料對(duì)材料的鍍覆；表面擴(kuò)散法，化學(xué)轉(zhuǎn)化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發(fā)法、濺射法、離子注入法或化學(xué)氣相沉積法的一般鍍覆
C23C14-00 通過覆層形成材料的真空蒸發(fā)、濺射或離子注入進(jìn)行鍍覆
C23C14-02 .待鍍材料的預(yù)處理
C23C14-04 .局部表面上的鍍覆，例如使用掩蔽物
C23C14-06 .以鍍層材料為特征的
C23C14-22 .以鍍覆工藝為特征的
C23C14-58 .后處理
