[发明专利]一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法在审
| 申请号： | 201811223792.3 | 申请日： | 2018-10-19 |
| 公开（公告）号： | CN109252140A | 公开（公告）日： | 2019-01-22 |
| 发明（设计）人： | 孔维程;沈辉;金亦富;刘彻;高佳旭;景陶敬;王浩锦;王永;时荣光;关栋 | 申请（专利权）人： | 扬州大学;扬州福克斯减震器有限公司 |
| 主分类号： | C23C14/32 | 分类号： | C23C14/32;C23C14/06;C23C14/58 |
| 代理公司： | 扬州苏中专利事务所(普通合伙) 32222 | 代理人： | 许必元 |
| 地址： | 225009 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 冷作模具钢 表面制备 扩散层 模具 材料制备技术 低摩擦因数 界面结合处 因数 表面硬度 超高硬度 减小摩擦 冷作模具 模具变形 模具表面 使用寿命 涂层形成 非晶态 抗磨损 离子镀 磨损量 有效地 自润滑 减小 沉积 清晰 加工 保证 | ||
1.一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基体为Cr12MoV冷作模钢，经磨削和抛光后，表面粗糙度Ra为0.01μm，在酒精和丙酮溶液中分别超声清洗15min，去除油污后，经干燥后待用；
(2)将试样放入图1中镀膜真空室，其真空度为10-4Pa，加热至500℃，保温时间为30min，首先通入氩气，保持真空室内压力为1.0Pa，开启偏压电源，电压900V，占空比0.2，辉光放电清洗15min，偏压降低至500V，开启离子源离子清洗15min；
(3)停止通入氩气，对镀膜真空室抽真空至0.5Pa后，通入氮气，流量为220mL/min，并通入氩气，控制氩气与氮气的流量比为1:2，向真空室内输入混合气体，保持真空室内气压为1.2Pa，Al和Cr靶通电，调整偏压为130V，电流180A，沉积50分钟后，在基体表面首先形成厚度为0.3μm的AlCrN涂层；
(4)在真空室中通入甲烷气体，真空室中剩余的等离子体在氩气、氮气和甲烷混合的反应环境中沉积2小时后，在AlCrN涂层表面形成厚度为1μm的AlCrCN涂层。
2.根据权利要求1所述的一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的镀膜真空室系统本底真空度为2×10-3Pa，氮气和甲烷为反应气体，氩气为进料气体，工作温度500℃，靶电流为60A，氩气气压为5Pa，在高电离作用下产生Al+和Cr+等离子体。
3.根据权利要求1所述的一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于：步骤(4)中所述AlCrCN涂层的厚度为1μm，和AlCrN涂层一起与基体结合紧密。
4.根据权利要求1所述的一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的AlCrCN涂层是由AlN、CrN和CrC物相组成。
5.根据权利要求1所述的一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的AlCrCN涂层是由(Cr，Al)-N、Cr-C和C-C键组成，其中C-C键为非晶C相。
6.根据权利要求1所述的一种冷作模具钢表面制备AlCrCN涂层的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的AlCrCN涂层在结合界面处产生了扩散层，与基体形成冶金结合方式，其结合力为34.8N。
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