[發明專利]一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法

有效

• 申請號: 201810961729.3
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108977651B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 夏原;李光;高方圓;李明南
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所;吉林省力科科技有限公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于，包括如下步驟：

S100、對高溫模具的工作表面進行預處理工序；

S200、激光噴丸強化在高溫模具的模具基體上形成殘余壓應力層；

S300、對高溫模具的工作表面二次處理，通過真空鍍膜方法在模具基體上沉積復合涂層。

2.根據權利要求1所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于，在步驟100中，所述預處理工序包括：

對高溫模具的工作表面進行粗打磨和拋光；

對打磨拋光后的高溫模具進行清洗并烘干，烘干后待用。

3.根據權利要求1所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于，在步驟200中，所述激光噴丸強化的方法是：

利用功率密度大于109W/cm²，ns級短脈沖的激光束透過模具表面噴水形成1～2mm的水膜透明約束層，輻照待處理的模具金屬材料表面，在水膜透明約束層的作用下，等離子體爆炸產生的高強度沖擊波沖擊被處理模具表面，形成殘余壓應力層。

4.根據權利要求3所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于：所述激光噴丸強化步驟中，激光脈沖能量為10～45J，脈沖寬度為15～50ns，光斑直徑為3～8mm，激光光斑采用搭接形式，光斑沖擊軌跡呈“S”型設置。

5.根據權利要求1或3所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于：所述激光噴丸強化步驟還包括：針對不同的應用對象及工作環境，需調整激光噴丸強化參數，并對噴丸后的模具樣品表面進行粗糙度及殘余壓應力的檢驗，控制粗糙度值在Ra3.2以下，殘余壓應力值在-300Mpa以下；如達不到要求，則繼續實施激光噴丸處理至檢驗合格。

6.根據權利要求1所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于，在步驟300中，所述二次處理的工序包括：

對高溫模具的工作表面進行打磨，打磨后進行精細拋光，然后進行清洗烘干處理。

7.根據權利要求1所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于：在步驟300中，采用電弧離子鍍方法在高溫模具表面沉積用于高溫模具Ti系列涂層或Cr系列涂層。

8.根據權利要求7所述的一種高溫模具上高壽命復合涂層的沉積方法，其特征在于：所述Ti系列涂層包括AlTiN復合涂層，所述Cr系列涂層包括AlCrN復合涂層。