[发明专利]一种PVD涂层碳化钛钢结硬质合金模具及其制备

说明书

本发明提出了一种PVD涂层碳化钛钢结硬质合金模具及其制备，包括有碳化钛钢结硬质合金基体，所述碳化钛钢结硬质合金基体的工作台面设有Ti/TiN/TiAlN复合涂层，所述碳化钛钢结硬质合金基体化学成分配比为：30‑50%TiC、0.8‑1.2%C、8‑10%Mn、0.6‑2%Ni、0.6‑2%Mo和37.95‑53%Fe，所述Ti/TiN/TiAlN复合涂层通过多弧离子镀的方式与碳化钛钢结硬质合金基体结合，首先将30‑50%TiC、0.8‑1.2%C、8‑10%Mn、0.6‑2%Ni、0.6‑2%Mo和37.95‑53%Fe放置到200目筛中，通过200目筛对30‑50%TiC、0.8‑1.2%C、8‑10%Mn、0.6‑2%Ni、0.6‑2%Mo和37.95‑53%Fe进行筛选，本pvd涂层钢结硬质合金模具解决了模具的使用寿命低，磨损严重等问题，降低产品的成本，提高了生产效率，从而增强产品的竞争力，而且pvd涂层钢结硬质合金模具的制备步骤简单，操作简便，不但降低了生产的成本，而且生产出的模具更加耐磨。

技术领域

本发明涉及粉末冶金工艺生产具有pvd涂层的碳化钛钢结硬质合金模具技术领域，具体为一种PVD涂层碳化钛钢结硬质合金模具及其制备。

背景技术

随著工业自动化程度的不断提高，对模具的性能要求也越来越高，但目前在我国许多企业中，模具的使用寿命还比较低，仅是发达国家的20％～33％。除了冷、热加工技术落后外，模具材料的品种也很单调，普遍习惯使用几种老牌模具钢，近年来虽然开发了一些新的模具钢种应用和推广了一些热加工新技术、新工艺，模具使用寿命有了一定程度的提高，但效果不明显，并且早期失效现象仍比较严重，因此大大增加了产品的成本，降低了生产效率，从而严重影响产品的竞争力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种PVD涂层碳化钛钢结硬质合金模具及其制备，解决了模具的使用寿命低，磨损严重等问题，降低产品的成本，提高了生产效率，从而增强产品的竞争力，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提出：一种pvd涂层钢结硬质合金模具，包括有碳化钛钢结硬质合金基体，所述碳化钛钢结硬质合金基体的工作台面设有Ti/TiN/TiAlN复合涂层，所述碳化钛钢结硬质合金基体化学成分配比为：30-50%TiC、0.8-1.2%C、8-10%Mn、0.6-2%Ni、0.6-2%Mo和37.95-53%Fe。

作为本发明的一种优选技术方案：所述Ti/TiN/TiAlN复合涂层通过多弧离子镀的方式与碳化钛钢结硬质合金基体结合。

本发明还提供一种PVD涂层碳化钛钢结硬质合金模具及其制备，包括以下步骤：

S1）筛选：首先将30-50% TiC、0.8-1.2%C、8-10%Mn、0.6-2% Ni、0.6-2%Mo和37.95-53%Fe放置到200目筛中，通过200目筛对30-50% TiC、0.8-1.2%C、8-10%Mn、0.6-2%Ni、0.6-2%Mo和37.95-53%Fe进行筛选；

S2）搅拌混合：然后将筛选后的30-50%TiC、0.8-1.2%C、8-10%Mn、0.6-2%Ni、0.6-2%Mo和37.95-53%Fe倒入到器皿盘中简单搅拌，再将混合物倒入到V型或双锥型混料机中，通过混料机对混合粉搅拌2-4小时后取出；

S3）生坯制取：再将混合好的粉末装入球磨机中，通过球磨机对粉末球磨24小时，而且在球磨中加入粘结剂，然后将球磨好的粉末通过真空干燥机进行干燥，再经过筛分造粒等步骤制得成品粉末，再经冷等静压成型为模具生坯；

S4）模具毛坯：将模具生坯放入真空烧结炉中，保持1380-1420℃真空烧结，保温时间为40-180分钟，出炉后在保护气氛下退火得到模具毛坯；