本發明涉及粉末冶金工藝生產具有pvd涂層的碳化鈦鋼結硬質合金模具技術領域，具體為一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備。

　　背景技術：

　　隨著工業自動化程度的不斷提高，對模具的性能要求也越來越高，但目前在我國許多企業中，模具的使用壽命還比較低，僅是發達國家的20％～33％。除了冷、熱加工技術落后外，模具材料的品種也很單調，普遍習慣使用幾種老牌模具鋼，近年來雖然開發了一些新的模具鋼種應用和推廣了一些熱加工新技術、新工藝，模具使用壽命有了一定程度的提高，但效果不明顯，并且早期失效現象仍比較嚴重，因此大大增加了產品的成本，降低了生產效率，從而嚴重影響產品的競爭力。

　　技術實現要素：

　　本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，解決了模具的使用壽命低，磨損嚴重等問題，降低產品的成本，提高了生產效率，從而增強產品的競爭力，可以有效解決背景技術中的問題。

　　為實現上述目的，本發明提出：一種pvd涂層鋼結硬質合金模具，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有ti/tin/tialn復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：30-50%tic、0.8-1.2%c、8-10%mn、0.6-2%ni、0.6-2%mo和37.95-53%fe。

　　作為本發明的一種優選技術方案：所述ti/tin/tialn復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合。

　　本發明還提供一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括以下步驟：

　　s1）篩選：首先將30-50%tic、0.8-1.2%c、8-10%mn、0.6-2%ni、0.6-2%mo和37.95-53%fe放置到200目篩中，通過200目篩對30-50%tic、0.8-1.2%c、8-10%mn、0.6-2%ni、0.6-2%mo和37.95-53%fe進行篩選；

　　s2）攪拌混合：然后將篩選后的30-50%tic、0.8-1.2%c、8-10%mn、0.6-2%ni、0.6-2%mo和37.95-53%fe倒入到器皿盤中簡單攪拌，再將混合物倒入到v型或雙錐型混料機中，通過混料機對混合粉攪拌2-4小時后取出；

　　s3）生坯制取：再將混合好的粉末裝入球磨機中，通過球磨機對粉末球磨24小時，而且在球磨中加入粘結劑，然后將球磨好的粉末通過真空干燥機進行干燥，再經過篩分造粒等步驟制得成品粉末，再經冷等靜壓成型為模具生坯；

　　s4）模具毛坯：將模具生坯放入真空燒結爐中，保持1380-1420℃真空燒結，保溫時間為40-180分鐘，出爐后在保護氣氛下退火得到模具毛坯；

　　s5）加工制取：制取的模具毛坯按照圖紙機械加工和一系列熱處理工藝成得到所需模具，工作面表面經研磨拋光后分別用丙酮和無水乙醇超聲清洗之后裝入離子鍍膜機依次鍍覆ti層、tin層，再裝入多弧離子鍍設備鍍覆tialn層，最后得到工作面具有ti/tin/tialn復合涂層的模具

　　與現有技術相比，本發明的有益效果是：本pvd涂層鋼結硬質合金模具解決了模具的使用壽命低，磨損嚴重等問題，降低產品的成本，提高了生產效率，從而增強產品的競爭力，而且pvd涂層鋼結硬質合金模具的制備步驟簡單，操作簡便，不但降低了生產的成本，而且生產出的模具更加耐磨。

　　具體實施方式

　　本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

　　本發明提供以下技術方案：

　　實施例一：

　　一種pvd涂層鋼結硬質合金模具，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，其特征在于：所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有ti/tin/tialn復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：35%tic、1%c、9%mn、1%ni、1%mo、53%fe，所述ti/tin/tialn復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合。

　　一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括以下步驟：

　　s1）篩選：首先將35%tic、1%c、9%mn、1%ni、1%mo、53%fe放置到200目篩中，通過200目篩對35%tic、1%c、9%mn、1%ni、1%mo、53%fe進行篩選；

　　s2）攪拌混合：然后將篩選后的35%tic、1%c、9%mn、1%ni、1%mo、53%fe倒入到器皿盤中簡單攪拌，再將混合物倒入到v型或雙錐型混料機中，通過混料機對混合粉攪拌2小時后取出；

　　s3）生坯制取：再將混合好的粉末裝入球磨機中，通過球磨機對粉末球磨24小時，而且在球磨中加入粘結劑，然后將球磨好的粉末通過真空干燥機進行干燥，再經過篩分造粒等步驟制得成品粉末，再經冷等靜壓成型為模具生坯；

　　s4）模具毛坯：將模具生坯放入真空燒結爐中，保持1380℃真空燒結，保溫時間為40分鐘，出爐后在保護氣氛下退火得到模具毛坯；

　　s5）加工制取：制取的模具毛坯按照圖紙機械加工和一系列熱處理工藝成得到所需模具，工作面表面經研磨拋光后分別用丙酮和無水乙醇超聲清洗之后裝入離子鍍膜機依次鍍覆ti層、tin層，再裝入多弧離子鍍設備鍍覆tialn層，最后得到工作面具有ti/tin/tialn復合涂層的模具。

　　實施例二：

　　一種pvd涂層鋼結硬質合金模具，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，其特征在于：所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有ti/tin/tialn復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：45%tic、1.1%c、9%mn、1%ni、1.5%mo和42.4%fe，所述ti/tin/tialn復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合。

　　一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括以下步驟：

　　s1）篩選：首先將45%tic、1.1%c、9%mn、1%ni、1.5%mo和42.4%fe放置到200目篩中，通過200目篩對45%tic、1.1%c、9%mn、1%ni、1.5%mo和42.4%fe進行篩選；

　　s2）攪拌混合：然后將篩選后的45%tic、1.1%c、9%mn、1%ni、1.5%mo和42.4%fe倒入到器皿盤中簡單攪拌，再將混合物倒入到v型或雙錐型混料機中，通過混料機對混合粉攪拌3小時后取出；

　　s3）生坯制取：再將混合好的粉末裝入球磨機中，通過球磨機對粉末球磨24小時，而且在球磨中加入粘結劑，然后將球磨好的粉末通過真空干燥機進行干燥，再經過篩分造粒等步驟制得成品粉末，再經冷等靜壓成型為模具生坯；

　　s4）模具毛坯：將模具生坯放入真空燒結爐中，保持1390℃真空燒結，保溫時間為90分鐘，出爐后在保護氣氛下退火得到模具毛坯；

　　s5）加工制取：制取的模具毛坯按照圖紙機械加工和一系列熱處理工藝成得到所需模具，工作面表面經研磨拋光后分別用丙酮和無水乙醇超聲清洗之后裝入離子鍍膜機依次鍍覆ti層、tin層，再裝入多弧離子鍍設備鍍覆tialn層，最后得到工作面具有ti/tin/tialn復合涂層的模具。

　　實施例三：

　　一種pvd涂層鋼結硬質合金模具，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，其特征在于：所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有ti/tin/tialn復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：40%tic、0.9%c、8%mn、1.5%ni、1.5%mo和48.1%fe，所述ti/tin/tialn復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合。

　　一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括以下步驟：

　　s1）篩選：首先將40%tic、0.9%c、8%mn、1.5%ni、1.5%mo和48.1%fe放置到200目篩中，通過200目篩對340%tic、0.9%c、8%mn、1.5%ni、1.5%mo和48.1%fe進行篩選；

　　s2）攪拌混合：然后將篩選后的40%tic、0.9%c、8%mn、1.5%ni、1.5%mo和48.1%fe倒入到器皿盤中簡單攪拌，再將混合物倒入到v型或雙錐型混料機中，通過混料機對混合粉攪拌3小時后取出；

　　s3）生坯制取：再將混合好的粉末裝入球磨機中，通過球磨機對粉末球磨24小時，而且在球磨中加入粘結劑，然后將球磨好的粉末通過真空干燥機進行干燥，再經過篩分造粒等步驟制得成品粉末，再經冷等靜壓成型為模具生坯；

　　s4）模具毛坯：將模具生坯放入真空燒結爐中，保持1400℃真空燒結，保溫時間為130分鐘，出爐后在保護氣氛下退火得到模具毛坯；

　　s5）加工制取：制取的模具毛坯按照圖紙機械加工和一系列熱處理工藝成得到所需模具，工作面表面經研磨拋光后分別用丙酮和無水乙醇超聲清洗之后裝入離子鍍膜機依次鍍覆ti層、tin層，再裝入多弧離子鍍設備鍍覆tialn層，最后得到工作面具有ti/tin/tialn復合涂層的模具。

　　實施例四：

　　一種pvd涂層鋼結硬質合金模具，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，其特征在于：所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有ti/tin/tialn復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：50%tic、0.55%c、7%mn、2.2%ni、2.3%mo、37.95%fe，所述ti/tin/tialn復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合。

　　一種pvd涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括以下步驟：

　　s1）篩選：首先將50%tic、0.55%c、7%mn、2.2%ni、2.3%mo、37.95%fe放置到200目篩中，通過200目篩對50%tic、0.55%c、7%mn、2.2%ni、2.3%mo、37.95%fe進行篩選；

　　s2）攪拌混合：然后將篩選后的50%tic、0.55%c、7%mn、2.2%ni、2.3%mo、37.95%fe倒入到器皿盤中簡單攪拌，再將混合物倒入到v型或雙錐型混料機中，通過混料機對混合粉攪拌4小時后取出；

　　s3）生坯制取：再將混合好的粉末裝入球磨機中，通過球磨機對粉末球磨24小時，而且在球磨中加入粘結劑，然后將球磨好的粉末通過真空干燥機進行干燥，再經過篩分造粒等步驟制得成品粉末，再經冷等靜壓成型為模具生坯；

　　s4）模具毛坯：將模具生坯放入真空燒結爐中，保持1420℃真空燒結，保溫時間為180分鐘，出爐后在保護氣氛下退火得到模具毛坯；

　　s5）加工制取：制取的模具毛坯按照圖紙機械加工和一系列熱處理工藝成得到所需模具，工作面表面經研磨拋光后分別用丙酮和無水乙醇超聲清洗之后裝入離子鍍膜機依次鍍覆ti層、tin層，再裝入多弧離子鍍設備鍍覆tialn層，最后得到工作面具有ti/tin/tialn復合涂層的模具。

　　本發明好處：本pvd涂層鋼結硬質合金模具解決了模具的使用壽命低，磨損嚴重等問題，降低產品的成本，提高了生產效率，從而增強產品的競爭力，而且pvd涂層鋼結硬質合金模具的制備步驟簡單，操作簡便，不但降低了生產的成本，而且生產出的模具更加耐磨

　　盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明提出了一種PVD涂層碳化鈦鋼結硬質合金模具及其制備，包括有碳化鈦鋼結硬質合金基體，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體的工作臺面設有Ti/TiN/TiAlN復合涂層，所述碳化鈦鋼結硬質合金基體化學成分配比為：30?50%TiC、0.8?1.2%C、8?10%Mn、0.6?2%Ni、0.6?2%Mo和37.95?53%Fe，所述Ti/TiN/TiAlN復合涂層通過多弧離子鍍的方式與碳化鈦鋼結硬質合金基體結合，首先將30?50%TiC、0.8?1.2%C、8?10%Mn、0.6?2%Ni、0.6?2%Mo和37.95?53%Fe放置到200目篩中，通過200目篩對30?50%TiC、0.8?1.2%C、8?10%Mn、0.6?2%Ni、0.6?2%Mo和37.95?53%Fe進行篩選，本pvd涂層鋼結硬質合金模具解決了模具的使用壽命低，磨損嚴重等問題，降低產品的成本，提高了生產效率，從而增強產品的競爭力，而且pvd涂層鋼結硬質合金模具的制備步驟簡單，操作簡便，不但降低了生產的成本，而且生產出的模具更加耐磨。

　　技術研發人員：張雷;孫海身;解傳娣;杜皎

　　受保護的技術使用者：萊蕪職業技術學院

　　技術研發日：2018.03.15

　　技術公布日：2019.08.23