专利名称：一种不锈钢类成型模具pvd涂层前的处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂层前处理工艺，特别涉及一种不锈钢类成型模 具PVD涂层前处理工艺。
背景技术：
采用表面PVD (物理气相沉积Physical Vapor D印osition)涂层能大幅度地改善和提 高模具的表面性能，如硬度、耐磨性、抗摩擦性、耐腐蚀性等，提高模具型腔表面抗擦伤、抗 咬合等特殊性能。PVD涂层已经成为绝大多数模具提高寿命和效率不可缺少的手段并广泛 应用于拉伸模具、剪切模具、铝合金压铸模具和汽车冷镦模具等几个方面，并取得了良好的 效果。受模具材料的复杂性、工业生产的多样性和生产工况的不同性等因素的影响，进行涂 层时必须考虑模具材料、热处理、被加工材料、成型方式等不同情况，否则经常会出现模具 涂层后性能不好，甚至比不涂层时更差的情况，不仅造成资源浪费，还有可能限制这一技术 的发展。在各类成型模具中，不锈钢类成型模具对性能的要求最高。由于不锈钢具有高韧 性、高弹性和高强度，所以使其产生塑性变形并进而成型对模具的间隙、模具表面和基体的 性能要求都很高。如果不锈钢类模具不涂层或者涂层了但基体性能达不到要求，那么极端 的情况可能连一个零件都成型不了。所以研究不锈钢类成型模具PVD涂层前的处理工艺显 得尤为重要。
发明内容
为了使不锈钢类成型模具涂层后具有优良的性能，本发明提供了一种不锈钢类成 型模具PVD涂层前的处理工艺，按照这些处理工艺，就能够使其PVD涂层后不锈钢类成型模 具使用寿命大大提高。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种不锈钢类成型模具PVD涂层前 的处理工艺，其特点是包括以下步骤
1.选择不锈钢类成型模具的材料 选择DC53、一胜百88、高速钢；
2.不锈钢类成型模具基体热处理淬火后进行回火 回火温度高于520°C，使回火后的基体洛氏硬度高于HRC60 ；
3.不锈钢类成型模具在PVD表面涂层之前进行抛光 使表面粗糙度低于Ra3. 0 ；
4.涂层类型的选择
选择TiCN (氮碳化钛)或者AlTiN+DLC (氮铝化钛+类金刚石)，涂层的厚度在单边4 6μπι (微米)。本发明的有益效果是，利用本发明提供的方法可以保证这类模具涂层之后具有优 良的性能，模具的寿命能够提高5倍以上，而且成型的零件表面光洁度高，次品率大大降 低。
具体实施例方式—种不锈钢类成型模具PVD涂层前的处理工艺，其特点是包括以下步骤
1.选择不锈钢类成型模具的材料 选择DC53、一胜百88、高速钢；
2.不锈钢类成型模具基体热处理淬火后进行回火 回火温度高于520°C，使回火后的基体洛氏硬度高于HRC60 ；
3.不锈钢类成型模具在PVD表面涂层之前进行抛光 使表面粗糙度低于Ra3. 0 ；
4.涂层类型的选择
45(T48(TC涂层温度，选择TiCN (氮碳化钛)或者AlTiN+DLC (氮铝化钛+类金刚石)， 涂层的厚度在单边4 6 μ m (微米)。实施例1 某公司微波炉不锈钢门框拉伸模具的PVD涂层
某公司是专业生产微波炉不锈钢门框的，材料是314不锈钢，厚度为1. 2毫米，采用模 具拉伸一次成型。以前该公司采用的模具材料是SKDll (—种模具钢)，经热处理淬火并用 200°C回火后，基体硬度为HRC60，在45(T480°C经过TiCN (氮碳化钛，灰色)涂层后，基体硬 度由于被退火而降低为HRC57，生产中只能拉伸2000个零件，模具表面就拉毛了，如果继续 使用，拉伸出来的产品表面就有划痕，属于不合格产品。经建议该公司采用本发明所述工艺，基体材料选用SKH-9 (—种高速钢)，经热处理 淬火并采用560°C回火后，基体硬度为HRC64，表面抛光后在45(T480°C经过TiCN (氮碳化 钛，灰色)涂层，基体硬度保持HRC64不变，涂层厚度单边为5微米。生产中在同等条件下可 以连续拉伸8万个工件，而且工件的表面光洁度非常好。实施例2 某公司洗衣机不锈钢外壳底板拉伸模具的PVD涂层
某公司是专业生产洗衣机不锈钢外壳底板拉伸件的，材质为316不锈钢，厚度为0. 8毫 米，采用铍青铜模具一次成型，但是每次只能拉伸30(Γ400个工件后，铍青铜模具表面就出 现了划痕，这时必须停车将模具表面抛光然后才能继续生产，严重影响生产效率。经建议该公司采用本发明所述工艺，基体材料选用DC53 (—种模具钢)，经热处理 淬火并用530°C回火后基体硬度为HRC62，表面抛光后在45(T480°C经过AlTiN+DLC (氮铝 化钛+类金刚石，黑灰色)涂层，基体硬度保持HRC62不变，涂层厚度单边为4微米。生产中 在同等条件下可连续拉伸10万个工件，而且工件的表面光洁度良好。
权利要求
一种不锈钢类成型模具PVD涂层前的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)选择不锈钢类成型模具的材料选择DC53、一胜百88、高速钢；(2)不锈钢类成型模具基体热处理淬火后进行回火回火温度高于520℃，使回火后的基体洛氏硬度高于HRC60；(3)不锈钢类成型模具在PVD表面涂层之前进行抛光使表面粗糙度低于Ra3.0；(4)涂层类型的选择选择TiCN或者AlTiN+DLC，涂层的厚度在单边4～6μm。
全文摘要
本发明公开了一种不锈钢类成型模具PVD涂层前的处理工艺，其特点是包括以下步骤选择不锈钢类成型模具的材料，选择DC53、一胜百88、高速钢；不锈钢类成型模具基体热处理淬火后进行回火，回火温度高于520℃，使回火后的基体洛氏硬度高于HRC60；不锈钢类成型模具在PVD表面涂层之前进行抛光，使表面粗糙度低于Ra3.0；涂层类型的选择，选择TiCN或者AlTiN+DLC，涂层的厚度在单边4～6μm(微米)。本发明的有益效果是，利用本发明提供的方法可以保证这类模具涂层之后具有优良的性能，模具的寿命能够提高5倍以上，而且成型的零件表面光洁度高，次品率大大降低。
文档编号C23C14/06GK101935842SQ20101051774
公开日2011年1月5日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者吴雁, 孔令超, 张而耕 申请人:上海应用技术学院