【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种压铸模具的表面处理，尤其是涉及一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层及其制备方法。
技术介绍
1、目前，以混合动力和纯电动为代表的新能源汽车逐渐占据了中国汽车市场的主导地位。随着铝轻量化不断推进，汽车对结构件等铝合金零部件的强度、耐磨度等方面的要求愈加严格，进而需要深入研发更先进的材料工艺以及更高真空度的压铸技术。
2、又因电池及电池包带来增重问题，轻量化指标对于车身越来越重要。车身的轻量化手段主要有高强度和低密度两条路径，高强度路径是应用热成形钢、高强钢零件，低密度路径是应用铝镁合金等轻金属零件。铝合金压铸件在生产过程中会出现如内部气孔、疏松等缺陷，这是因为充型时腔内气体没有完全排出，铸件凝固收缩时得不到补缩。缺陷的存在对压铸件性能、精度、应用范围都有不利影响。
3、在铝合金压铸件生产过程中，模具不但要承受来自压铸机的锁模力，还要面对高温熔融金属液注入以及冷却过程中反复膨胀收缩的恶劣工作环境，对模具的可靠性和使用寿命要求很高。良好的模具性能有助于提高产品良率，寿命周期长有助于模具成本的摊销。而尺寸大、形状复杂的一体化压铸件，对模具性能提出了更高的要求。
4、国内外对crn、altin、alcrn和alcrsin等常规氮化物涂层模具进行系统的研究，获取了较多有价值的成果。而模具抗铝液冲蚀性能有待进一步提高。涂层硬度、韧性、结合力、表面粗糙度以及冲蚀速度和温度等都会对抗冲蚀性能造成较大影响。
5、电火花沉积技术是在电火花加工技术的基础上发展起来的，是利用电
6、nicr-cr2c3材料具有优异的抗高温氧化性、高温稳定性和高温耐磨、耐蚀性能，因而被广泛应用于柴油机缸套及油田钻杆等表面耐磨器件，以及电厂锅炉四管与水冷壁等高温氧化腐蚀构件的制备。
7、目前镍基nicr-cr2c3涂层的制备工艺主要包括超音速火焰喷涂和激光熔覆技术，但是这些方法对基体热影响大，表面粗糙，不能应用于压铸模具表面。如何应用nicr-cr2c3材料以及现有的涂层制备技术是现有压铸模具表面处理中的盲区。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层及其制备方法。其技术构思是通过电火花放电技术将将金属nicr合金、高耐磨的cr2c3陶瓷、高热稳定性的cr2o3陶瓷进行复合形成梯度涂层结构。r2c3-cr2o3复合多层涂层及其制备方法。其技术构思是通过电火花放电技术将将金属nicr合金、高耐磨的cr2c3陶瓷、高热稳定性的cr2o3陶瓷进行复合形成梯度涂层结构。
2、本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案为：一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤一，对压铸模具基体表面进行清洗；
4、步骤二，在氩气保护气氛中，在压铸模具表面采用电火花放电技术制备nicr合金层，厚度范围为2-5微米；
5、步骤三，在氩气保护气氛中，采用电火花放电技术交替制备cr2c3单层和nicr单层，从而形成梯度复合结构的nicr-cr2c3复合层，nicr单层厚度范围为2-4微米，cr2c3单层厚度范围为1-2微米；
6、步骤四，在氩气保护气氛中，采用电火花放电技术制备nicr/cr2o3合金层。
7、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤二中放电电极采用3-5mm直径的nicr合金棒，ni的含量范围为30-50wt.%，cr含量范围为50-70wt.%。
8、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤二中放电电容为50-100µf，放电电压为100-150v。
9、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤三中制备nicr单层时电极采用ni50cr50合金棒，制备cr2c3单层时电极采用3-5mm直径的cr2c3棒。
10、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤三中制备nicr单层时电极放电的放电电容为20-80µf，放电电压为50-100v；制备cr2c3单层时电极放电的放电电容为80-100µf，放电电压为100-200v。
11、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤四中采用nicr-cr2o3金属陶瓷合金棒，nicr含量范围为10-40wt.%，cr2o3含量范围为60-90wt.%。
12、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：步骤四中放电电容为50-100µf，放电电压为80-150v。
13、本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案为：一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层，自压铸模具基体表面向外包括由电火花放电技术制备的结合层、耐冲击层、防粘铝层构成；所述结合层为nicr合金层，所述耐冲击层为nicr-cr2c3复合层，所述nicr-cr2c3复合层由cr2c3单层和nicr单层交替梯度复合形成，所述防粘铝层为nicr/cr2o3合金层。
14、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：所述nicr合金层的厚度范围为2-5微米；所述nicr-cr2c3复合层中所述nicr单层厚度范围为2-4微米，所述cr2c3单层厚度范围为1-2微米。
15、本专利技术解决上述技术问题所提供的优选的技术方案为：所述nicr合金层中ni的含量范围为30-50wt.%，cr含量范围为50-70wt.%；所述nicr/cr2o3合金层中nicr含量范围为10-40wt.%，cr2o3含量范围为60-90wt.%。
16、与现有技术相比，本专利技术的优点主要有：
17、第一，将nicr和cr2c3构建多层涂层，使涂层具有比常规cr2c3陶瓷涂层更好的韧性、耐磨性和热稳定性。
18、第二，充分利用cr2o3涂层抗铝液黏附，发挥金属的导电和韧性，构建nicr-cr2o3金属陶瓷合金涂层，避免了涂层在和铝液相互碰撞过程中产生严重的冲蚀问题。
19、第三，nicr合金结合层的使用可以形成成分梯度，提高基体和cr2c3陶瓷涂层的结合力，使涂层在模具钢上具有更好的适应性。
20、第四，采用电火花技术制备涂层，涂层表面平整，对基体热影响小，符合压铸模具表面表面处理要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤二中放电电极采用3-5mm直径的NiCr合金棒，所述NiCr合金棒中Ni的含量范围为30-50wt.%，Cr含量范围为50-70 wt.%。
3.根据权利要求2所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤二中电极放电的放电电容为50-100µF，放电电压为100-150V。
4.根据权利要求1所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤三中制备所述NiCr单层时电极采用Ni50Cr50合金棒，制备所述Cr2C3单层时电极采用3-5mm直径的Cr2C3棒。
5.根据权利要求4所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤三中制备所述NiCr单层时电极放电的放电电容为20-80µF，放电电压为50-100V；制备所述Cr2C3单层时电极放电的放电电
6.根据权利要求1所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤四中采用的NiCr-Cr2O3金属陶瓷合金棒中NiCr含量范围为10-40 wt.%，Cr2O3含量范围为60-90 wt.%。
7.根据权利要求6所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤四中放电电容为50-100µF，放电电压为80-150V。
8.一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层，其特征在于自压铸模具基体的表面向外包括由电火花放电技术制备的结合层、耐冲击层、防粘铝层构成；所述结合层为NiCr合金层，所述耐冲击层为NiCr-Cr2C3复合层，所述NiCr-Cr2C3复合层由Cr2C3单层和NiCr单层交替梯度复合形成，所述防粘铝层为NiCr/Cr2O3合金层。
9.根据权利要求8所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层，其特征在于所述NiCr合金层的厚度范围为2-5微米；所述NiCr-Cr2C3复合层中所述NiCr单层厚度范围为2-4微米，所述Cr2C3单层厚度范围为1-2微米。
10.根据权利要求8所述的一种NiCr-Cr2C3-Cr2O3复合多层涂层，其特征在于所述NiCr合金层中Ni的含量范围为30-50 wt.%，Cr含量范围为50-70 wt.%；所述NiCr/Cr2O3合金层中NiCr含量范围为10-40 wt.%，Cr2O3含量范围为60-90 wt.%。
...【技术特征摘要】
1.一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤二中放电电极采用3-5mm直径的nicr合金棒，所述nicr合金棒中ni的含量范围为30-50wt.%，cr含量范围为50-70 wt.%。
3.根据权利要求2所述的一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤二中电极放电的放电电容为50-100µf，放电电压为100-150v。
4.根据权利要求1所述的一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤三中制备所述nicr单层时电极采用ni50cr50合金棒，制备所述cr2c3单层时电极采用3-5mm直径的cr2c3棒。
5.根据权利要求4所述的一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤三中制备所述nicr单层时电极放电的放电电容为20-80µf，放电电压为50-100v；制备所述cr2c3单层时电极放电的放电电容为80-100µf，放电电压为100-200v。
6.根据权利要求1所述的一种nicr-cr2c3-cr2o3复合多层涂层的制备方法，其特征在于步骤四中采用的nicr-cr2...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁晖，李建军，范鹏，朱恩光，
申请(专利权)人：宁波爱柯迪科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。