[发明专利]一种SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法

权利要求书

1.一种SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将模具三维模型进行分层处理，将分层数据导入至金属3D打印机，逐层打印，得到模具基体；

S2、将带成型基板的模具基体依次进行固溶处理、时效处理后，通过线切割的方法将模具基体与成型基板分离；

S3、将与成型基板分离后的模具基体打磨、抛光后，再进行清洗、干燥；

S4、采用阴极电弧离子镀技术，在清洗、干燥完成后的模具基体上依次沉积Cr扩散层、CrN涂层及CrAlN涂层。

2.根据权利要求1所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S1中，打印原料为18Ni300模具钢粉末。

3.根据权利要求1所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S2中，固溶处理具体包括以下步骤：随炉升温至820℃～840℃，保温0.5h～1.5h，取出空冷。

4.根据权利要求1所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S2中，时效处理具体包括以下步骤：随炉升温至450℃～500℃，保温4h～6h，取出空冷。

5.根据权利要求1所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S3中，清洗具体包括以下步骤：先采用质量浓度为99.8％的酒精溶液进行清洗，然后再放入超声波清洗设备中进行清洗。

6.根据权利要求1所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S4具体包括以下步骤；

S41、将步骤S3处理后的模具基体装入阴极电弧离子镀设备的真空镀膜室内，在阴极电弧离子镀设备的四个磁控靶位分别安装两个Cr靶和两个AlCr靶，同一种靶材对位安装；

S42、将真空镀膜室内抽真空至5*10^-5Pa以下，加热温度至400℃～450℃，设定基体偏压，通入氩气，对模具基体进行氩离子清洗；

S43、继续通入氩气，调节基体偏压，打开Cr靶，在模具基体表面沉积Cr扩散层；

S44、关闭氩气气源，继续打开Cr靶，调节基体偏压，通入N₂，在Cr扩散层上沉积CrN涂层；

S45、继续通入N₂，调节基体偏压，同时打开Cr靶和AlCr靶，在CrN涂层上沉积CrAlN涂层；

S46、关闭四个靶电源，关闭N₂气源，待真空镀膜室内的气压与大气压平衡并降至室温后取出模具。

7.根据权利要求6所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S41中，Cr靶纯度为99.8％以上，AlCr靶的各元素原子百分比为Cr：50at％，Al：50at％。

8.根据权利要求6所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S42中，氩气流量为180sccm～230sccm，设定基体偏压为-700V～-950V，氩离子清洗时间为5min～15min。

9.根据权利要求6所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S43中，调节基体偏压为-700V～-900V，沉积时间10min～20min。

10.根据权利要求6所述的SLM成型18Ni300模具钢注塑模具表面强化方法，其特征在于，步骤S44中，N₂流量为130sccm～230sccm，调节基体偏压为-40V～-140V，沉积时间间10min～30min。