一种模具涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种模具涂层，成分表示为(V1-a-bAlaMeb)1-xNx，所述的Me为Hf、Nb、Zr、Y或Ta；a、b、x为原子比率，其中，0.18≤a≤0.57，0.03≤b≤0.68，0.4≤x≤0.6。本发明专利技术提供了一种添加金属元素Me的VAlMeN模具涂层，通过成分、结构调控，制备得到具有高硬度、低摩擦系数以及高韧性的模具涂层。将该模具涂层用于铝合金加工模具时，一方面可以显著降低压铸件与模具相互运动时的摩擦阻力、提高压铸件与模具的咬合程度，铸件精度高；另一方面，涂层具有较好的韧性，在重复多次挤压过程中，可以减少裂纹的产生，提高铝合金铸件的表面质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷涂层领域，具体是涉及一种四元氮化物模具涂层及其制备方法和应用。背景压铸模具的精密程度是影响压铸件精度与表面质量的关键因素。以铝合金压铸件为例来说明模具涂层的重要性。铝的熔化温度为680℃，由于压铸时的温度高，再加上充型时的压力大，使得铝合金压铸模具常以龟裂、开裂、冲蚀、黏附、变形的形式而失效，模具使用寿命非常低。Ti-Al-N涂层{LiC,Paulitsch,etal.ThermalstabilityandoxidationresistanceofTi–Al–Ncoatings[J].Surf.Coat.Technol.,2012,206:2954-2960

【技术保护点】
一种模具涂层，其特征在于，成分表示为(V1‑a‑bAlaMeb)1‑xNx，所述的Me为Hf、Nb、Zr、Y或Ta；a、b、x为原子比率，其中，0.18≤a≤0.57，0.03≤b≤0.68，0.4≤x≤0.6。

【技术特征摘要】
1.一种模具涂层，其特征在于，成分表示为(V1-a-bAlaMeb)1-xNx，所述的Me为Hf、Nb、Zr、Y或Ta；a、b、x为原子比率，其中，0.18≤a≤0.57，0.03≤b≤0.68，0.4≤x≤0.6。2.根据权利要求1所述的模具涂层，其特征在于，0.2≤a≤0.35，0.5≤b≤0.65，0.45≤x≤0.55。3.根据权利要求1所述的模具涂层，其特征在于，所述的模具涂层呈柱状晶结构，柱状晶晶粒宽度为70～100nm，平均粒径为80～100nm，且每个柱状晶的长度超过400nm，柱状晶的长径比≥5，相邻两个柱状晶之间不存在微缝隙或存在的微缝隙宽度在2～3nm，涂层结构致密。4.根据权利要求1或3所述的模具涂层，其特征在于，所述的模具涂层为NaCl型晶体结构，V-Al-Me-N以固溶的方式存在，在衍射角2θ＝41.6°～42.8°处，出现(200)衍射峰，和/或在衍射角2θ＝36.8°～37.8°处，出现(111)衍射峰。5.根据权利要求4所述的模具涂层，其特征在于，在衍射角2θ＝35°～45°时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄峰，裴旺，李朋，朱萍，葛芳芳，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33