[发明专利]一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺

权利要求书

1.一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、模具预处理：采用35000～40000rpm旋转表面抛光机或超声波研磨机对模具材料进行抛光，将各个表面打磨平整，再用100～400目砂纸打磨其表面，使其表面粗化，有利于增加模具材料表面附着力，随后对模具材料依次进行喷砂、超声波清洗和离子溅射清洗去除模具表面的杂质、氧化皮及油污后放置，备用；

S2、模具预处理：在模具涂层制备前，需对模具回火处理三次，首次回火温度500～550℃，保温50～70min，二次以及三次回火温度550～600℃，保温50～60min，空冷，消除固溶处理的应力；

S3、涂层制备：通过物理气象沉积法用在模具材料表面形成约50um离子氮化渗透加硬层并在表面形成约4～8um强化相纳米晶粒多层结构涂层后，再将模具放置涂层设备中，用夹具固定，采刚阴极电弧技术涂层进行沉积，沉积过程中开启Ti靶，通过控制模具基体的旋转速度和每个靶材的引弧时间在模具上沉积TiN生成膜层，涂层层数为10～20，然后开启Cr靶，在模具上沉积Cr/TiN生成复合多层膜；

S4、涂层检测：采用涂层厚度无损检测设备，对涂层后的模具基体表面涂层厚度进行测量5个点的平均厚度作为涂层的厚度值，采用压痕法测量膜基结合力，将洛氏硬度计的锥形金刚石压头，在一定的测试压力下压入被测涂层表面，保持一段时间后卸除压力，然后观察涂层的压痕及其边缘特征，涂层后模具基体的硬度同样采用洛氏硬度计进行测量，涂层的显微硬度通过纳米压痕仪进行测量，为减少基体对涂层显微硬度的影响，涂层的最大压痕深度应限制在涂层厚度的1/10以内，施加的载荷为15～25mN，取6个点的平均硬度作为涂层的显微硬度值。

2.根据权利要求1所述的一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中的模具材料为SKH-9型模具钢，所述步骤S1中模具材料依次进行喷砂、超声波清洗和离子溅射清洗时间为10～20min。

3.根据权利要求1所述的一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺，其特征在于，所述步骤S3中生成复合多层膜涂层边度值为2.3～2.78μ_m，所述步骤S3中复合多层膜层数为20～30。

4.根据权利要求1所述的一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺，其特征在于，所述步骤S4中涂层厚度无损设备所采用系统为射线荧光测量系统(FISCHERSCOPEX.RAYXUL)，所述步骤S4中锥形金刚石压头圆锥夹角为120℃、尖顶半径为0.2mm。

5.根据权利要求2所述的一种增加切边模具硬度的PVD涂层处理工艺，其特征在于，所述步骤S4中检测时还可选取选用Cr12和Cr12MoV作为模具钢材与SKH-9型模具钢进行对比，所述步骤S4中硬度测试控制在64～66HRC则为合格。