[實用新型]高硬度耐磨沖壓納米涂層

有效

• 申請號: 201820123224.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN208038543U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 劉惠龍
• 申請（專利權）人: 東莞瀚晶納米材料有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及五金模具領域，具體涉及高硬度耐磨沖壓納米涂層，從內到外依次包括自潤滑涂層、導熱層、基體層、過渡層、耐磨納米涂層和紅外轉換層；所述耐磨納米涂層包括依次交替沉積的若干個TiAlN層和ZrSiN層，所述過渡層為TiN層；所述耐磨納米涂層的總厚度為2.0?5.0μm。本實用新型機械強度高、耐磨性好、耐熱性好、加工精度高。

技術領域

本實用新型涉及五金模具領域，特別是涉及高硬度耐磨沖壓納米涂層。

背景技術

高硬度耐磨沖壓納米涂層，是在冷沖壓加工中，將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷高硬度耐磨沖壓納米涂層(俗稱冷沖模)。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法，廣泛應用于工業生產中。

現有技術的高硬度耐磨沖壓納米涂層，存在如下不足之處，一方面，機械強度差、耐磨性差，在沖壓過程中產生劇烈震動，震動沖擊模具，導致模具使用一段時間后會發生磨損，不能修復，導致加工精度低，使用壽命短，第二方面，耐熱性差，在沖壓過程中，模具與材料之間的相互摩擦，產生大量熱量，熱量聚集于模具內部，使得模具結構發生微小改變，進一步導致加工精度低。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種機械強度高、耐磨性好、耐熱性好、加工精度高的高硬度耐磨沖壓納米涂層。

本實用新型所采用的技術方案是：高硬度耐磨沖壓納米涂層，從內到外依次包括自潤滑涂層、導熱層、基體層、過渡層、耐磨納米涂層和紅外轉換層；所述耐磨納米涂層包括依次交替沉積的若干個TiAlN層和ZrSiN層，所述過渡層為TiN層；所述耐磨納米涂層的總厚度為2.0-5.0μm。

對上述技術方案的進一步改進為，所述耐磨納米涂層在基體層表面磁控濺射反應沉積而成，所述紅外轉換層涂覆于耐磨納米涂層表面。

對上述技術方案的進一步改進為，所述基體層沿厚度方向均勻開設有若干個散熱通孔。

對上述技術方案的進一步改進為，所述基體層內摻雜有防靜電粒子。

本實用新型的有益效果為：

1、一方面，模具基體層為金屬，且內表面設有自潤滑涂層，不需額外使用潤滑油，且潤滑性好，有利于降低高硬度耐磨沖壓納米涂層與材料的摩擦力，提供加工速度和加工精度。第二方面，外表面設有耐磨納米涂層，具有很高的硬度、較好的耐磨性能和較佳的耐熱性能，使用壽命長，進一步有利于提高加工速度和加工精度。第三方面，最外側設有紅外轉換層，能將沖壓過程中產生的熱量轉化為紅外線而輻射到外界環境中，增加了高硬度耐磨沖壓納米涂層的耐熱性，使用壽命長，進一步有利于提高加工速度和加工精度。第四方面，耐磨納米涂層包括依次交替沉積的若干個TiAlN層和ZrSiN層，TiAlN膜是一種新型多元薄膜涂層材料，具有高硬度、高氧化溫度、熱硬性好、附著力強、摩擦系數小等特性，ZrSiN也具有較高的硬度和耐熱性，通過TiAlN層和ZrSiN層依次交替沉積形成的耐磨納米涂層，大大增強了高硬度耐磨沖壓納米涂層的機械強度和耐磨性，有利于提高加工精度。第五方面，過渡層為TiN層，通過TiN層在基體層和TiAlN層之間進行過渡，提高了基體層和TiAlN層之間的結合力，進一步提高了模具整體的機械強度和耐磨性，有利于提高加工精度。

2、耐磨納米涂層在基體層表面磁控濺射反應沉積而成，紅外轉換層涂覆于耐磨納米涂層表面，耐磨納米涂層采用反應磁控濺射制備工藝，具有制備工藝簡單、沉積速度快、生產效率高、能耗低、對設備要求較低等優點，適于規模化生產。無任何有害成分，安全環保。紅外轉換層涂覆而成，使得紅外轉換層能穩定均勻的設置于耐磨納米涂層表面，散熱效果好，進一步提高了高硬度耐磨沖壓納米涂層的耐熱性，有利于提高加工精度和加工速度。