[发明专利]一种热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法

权利要求书

1.一种热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对热作模具钢依次进行表面净化处理、表面粗化处理；

(2)将经过步骤(1)处理的热作模具钢进行预热处理，使表面温度达到200-230℃，然后于模具钢表面采用超音速火焰喷涂方法喷涂一层涂层，喷后采用压缩空气冷却；所述喷涂粉末由以下重量百分比的成分组成：WC：55-64％，TaC：12-18％，VC：3-4.5％，纳米稀土氧化物：0.8-1.5％，余量为NiCr；

(3)在经过步骤(2)处理的热作模具钢进行气体渗碳处理，渗碳温度为930-950℃；然后进行淬火、回火。

2.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述热作模具钢为4Cr5MoSiV1、5CrNiMo、3Cr2W8V、5CrNiTi、5CrMnMoSiV、4CrW2Si中的一种。

3.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，表面净化处理包括以下步骤：将热作模具钢置于无水乙醇中，使用超声清洗仪清洗40min取出，烘干；所述表面粗化处理为：采用喷砂机进行棕刚玉喷砂处理。

4.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，超音速火焰喷涂方法的工艺参数为：氧气流量260-320L/min，丙烷流量75-82L/min，送粉率为35-45g/min，喷涂距离220-280mm。

5.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，稀土化合物为Sc₂O₃、Y₂O₃或Ce₂O₃。

6.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂粉末由以下重量百分比的成分组成：WC：60％，TaC：15％，VC：4％，稀土氧化物：1.1％，余量为NiCr。

7.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，喷涂粉末的制备方法为：将WC、TaC、VC研磨成粒度为12-38μm之间的粉末，再将各物质的粉末与纳米稀土氧化物、NiCr混合均匀，即得喷涂粉末；NiCr的粒径为5-15μm。

8.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，压缩空气冷却后涂层的厚度为280-320μm。

9.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，气体渗碳处理时，使用乙醇和丙烷为渗碳剂，渗碳气氛中以氮气为载气，丙烷为富化气，炉压为700-1000Pa，渗碳阶段碳势为1.12-1.18％，渗碳时间为3.5-5h；渗碳完成后随炉冷却至室温；其中渗碳剂中乙醇和丙烷的重量比为2-2.5：1。

10.根据权利要求1所述的热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法，其特征在于，所述所述步骤(3)中，淬火温度为960-1000℃，保温60-90min后水冷至室温；回火温度为210-235℃，保温3-4h后空冷至室温。