[发明专利]一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法

说明书

本发明涉及一种镀膜工艺，具体涉及一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法。本发明的技术方案如下：包括如下步骤：1)模具表面等离子体氮化；2)采用电弧离子镀方式在待镀模具表面制备第一层薄膜；3)采用电弧离子镀方式在第一层薄膜上继续制备第二层薄膜；4)采用电弧离子镀方式在第二层薄膜上继续制备第三层薄膜；5)薄膜微喷砂处理。本发明提供的一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法，能够提高锻造模具表面质量和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种镀膜工艺，具体涉及一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法。

背景技术

零件采用高温合金和钛合金，形状复杂，变形抗力大，其锻造模具服役条件极为苛刻，突出的表现在三方面：工作环境为高温和急热、急冷、承受载荷为重载和高速冲击，锻压过程为毛坯在模具表面的剧烈大变形和模具表面的摩擦磨损等，由此导致热锻模型腔面摩擦、磨损及热疲劳等失效，直接影响锻件表面光洁度和模具寿命，使锻件质量稳定性下降和生产成本的大幅增加。由于零件锻造模具制造困难，周期长，成本较高。

发明内容

本发明提供一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法，能够提高锻造模具表面质量和使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法，包括如下步骤：

1)模具表面等离子体氮化，将模具放入真空等离子体氮化炉处理，形成氮化层；对等离子体氮化后的模具表面进行微喷砂处理，再进行清洗，然后将模具装入工装内并置于镀膜真空腔中；

2)采用电弧离子镀方式在待镀模具表面制备第一层薄膜，第一层薄膜为Mn薄膜，厚度为50～60nm；

3)采用电弧离子镀方式在第一层薄膜上继续制备第二层薄膜，第二层薄膜为CrSiZn薄膜，厚度为240～280nm；

4)采用电弧离子镀方式在第二层薄膜上继续制备第三层薄膜，第三层薄膜为TiAlSiCN薄膜，厚度为4～5μm；

5)薄膜微喷砂处理，采用Al2O3沙粒对薄膜进行喷砂表面细化处理。

本发明的有益效果为：本发明有利于模具脱模，明显缩短模具修模次数和保养周期；耐热疲劳稳定性好，可以防止模具过早开裂、龟裂、掉肉；能够提高模具抗腐蚀能力，提高模具使用寿命，在提高锻件产品质量的同时，减少加工调整步骤，提高了加工效率。

具体实施方式

一种利用电弧离子镀在模具表面制备多层薄膜的方法，包括如下步骤：

1)模具表面等离子体氮化，将模具放入真空等离子体氮化炉处理，形成氮化层；对等离子体氮化后的模具表面进行微喷砂处理，再进行清洗，然后将模具装入工装内并置于镀膜真空腔中；

2)采用电弧离子镀方式在待镀模具表面制备第一层薄膜，第一层薄膜为Mn薄膜，厚度为60nm；

3)采用电弧离子镀方式在第一层薄膜上继续制备第二层薄膜，第二层薄膜为CrSiZn薄膜，厚度为260nm；

4)采用电弧离子镀方式在第二层薄膜上继续制备第三层薄膜，第三层薄膜为TiAlSiCN薄膜，厚度为5μm；

5)薄膜微喷砂处理，采用Al2O3沙粒对薄膜进行喷砂表面细化处理。