CN213739692U - 一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，包括模具基体，所述的模具基体表面设置有复合过渡层；所述的复合过渡层上设置有表面涂层；所述的复合过渡层与表面层之间设置有防扩散层和增强层；所述的表面涂层上设置有润滑层。本实用新型中，复合过渡层能够提高表面涂层与基体之间的结合力，放置表面涂层与基体之间产生脱落。同时复合过渡层能够有效防止裂纹的扩散。防扩散层和增强层能够消除模具基体中产生的杂质向涂层扩散，消除由于催化生成石墨的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合涂层，具体涉及一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，属于模具制造技术领域。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末并通过成型和烧结等工艺将金属粉末或非金属粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料，又可制造各种精密的机械零件，省工省料。为了模具给存在粉末冶金模具内腔的原料加热，或起到控温的作用，需要给粉末冶金模具进行加热或控温。至目前为止，粉末冶金行业中主要有两种模具加热的方式：采用加热棒或电磁感应加热的方式和采用热油外套的加热方式。而现有的粉末冶金模具由于长期受到冲蚀作用，热应力会导致模具龟裂、开裂等问题。这些裂纹的出现，会影响铝合金压铸件的表面质量，尤其对表面质量要求高的深腔薄壁压铸件影响更为突出。因此，有待进一步改进。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，抗形变能力强，提高模具光滑程度，耐腐蚀性强。
一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，包括模具基体，所述的模具基体表面设置有复合过渡层；所述的复合过渡层上设置有表面涂层；所述的复合过渡层与表面层之间设置有防扩散层和增强层；所述的表面涂层上设置有润滑层。
优选的，所述的复合过渡层至表面涂层沿厚度方向的碳含量逐渐升高。
优选的，所述的复合过渡层包括直接与模具基体接触的金属过渡层，以及设置于金属过渡层表面的类金刚石中间涂层。
优选的，所述的防扩散层为碳化硅层。
优选的，所述的增强层为碳化硅-金刚石梯度复合层。
优选的，所述的表面涂层由部分掺硼的纳米金刚石层和部分掺硼的微米金刚石层交替叠置构成。
优选的，所述的表面涂层由5-10层纳米金刚石层和5-10层微米金刚石层形成；且每层厚度在10-50μm之间。
优选的，所述的润滑层为类金刚石涂层。
本实用新型中，复合过渡层能够提高表面涂层与基体之间的结合力，放置表面涂层与基体之间产生脱落。同时复合过渡层能够有效防止裂纹的扩散。防扩散层和增强层能够消除模具基体中产生的杂质向涂层扩散，消除由于催化生成石墨的作用。
附图说明
图1为本实用新型的剖面结构示意图。
图2为本实用新型一实施例中表面涂层的剖面结构示意图。
图中1为模具基体，2为复合过渡层，2.1为金属过渡层，2.2为类金刚石中间涂层，3为表面涂层，4为防扩散层，5为增强层，6为润滑层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型新型实施例中的附图，对本实用新型新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型新型保护的范围。
包括技术和科学术语的在这里使用的术语具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义，只要不是不同地限定该术语。应当理解在通常使用的词典中限定的术语具有与现有技术中的术语的含义一致的含义。
参见图1，一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，包括模具基体1，所述的模具基体1表面设置有复合过渡层2；所述的复合过渡层2上设置有表面涂层3；所述的复合过渡层2与表面涂层3之间设置有防扩散层4和增强层5；所述的表面涂层上设置有润滑层6。
进一步的说，所述的复合过渡层2至表面涂层3沿厚度方向的碳含量逐渐升高。
进一步的说，所述的复合过渡层2包括直接与模具基体接触的金属过渡层2.1，以及设置于金属过渡层2.1表面的类金刚石中间涂层2.2。
在本实施例中，金属过渡层2.1用金属涂层与金属基底结合时，金属涂层中的碳含量与金属基底中的碳含量一致，两者的匹配度更高，从而可以进一步增加复合涂层与金属基底的结合强度，防止复合涂层从金属基底上脱落。
进一步的说，所述的防扩散层4为碳化硅层。
进一步的说，所述的增强层5为碳化硅-金刚石梯度复合层。
在本实施例中，碳化硅层的存在能够阻碍基体中的钴向金刚石涂层扩散，并与钴形成少量的钴化硅化合物，消除钴催化生成石墨的作用。化硅-金刚石梯度复合涂层中，成分、硬度和热膨胀系数均呈梯度分布，无新界面的产生和成分突变的界面，因此可将薄膜热应力降至趋于零，提高金刚石涂层的膜基结合强度；且其中的碳化硅可以增强涂层的韧性。
进一步的说，所述的表面涂层3由部分掺硼的纳米金刚石层和部分掺硼的微米金刚石层交替叠置构成。
进一步的说，所述的表面涂层3由5-10层纳米金刚石层和5-10层微米金刚石层形成；且每层厚度在10-50μm之间。
进一步的说，所述的润滑层6为类金刚石涂层。
在本实施例中，润滑层6为在表面涂层3积的一层类金刚石涂层，类金刚石涂层由于其极低的摩擦系数与优异的耐磨性可以作为润滑层，极大地降低金刚石涂层表面的粗糙度以及降低了金刚石涂层中的晶粒棱角在工作时的应力集中，减少了后续对金刚石涂层的抛光工艺，避免了抛光过程中施加的力会造成极大的残余应力，延长了涂层的有效使用期限，提高拉丝模具的使用寿命以及加工质量。
最后说明的是，以上实施例仅以说明本实用新型新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，包括模具基体，其特征在于：所述的模具基体表面设置有复合过渡层；所述的复合过渡层上设置有表面涂层；所述的复合过渡层与表面层之间设置有防扩散层和增强层；所述的表面涂层上设置有润滑层。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的复合过渡层至表面涂层沿厚度方向的碳含量逐渐升高。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的复合过渡层包括直接与模具基体接触的金属过渡层，以及设置于金属过渡层表面的类金刚石中间涂层。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的防扩散层为碳化硅层。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的增强层为碳化硅-金刚石梯度复合层。
6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的表面涂层由部分掺硼的纳米金刚石层和部分掺硼的微米金刚石层交替叠置构成。
7.根据权利要求6所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的表面涂层由5-10层纳米金刚石层和5-10层微米金刚石层形成；且每层厚度在10-50μm之间。
8.根据权利要求1所述的一种粉末冶金模具的类金刚石复合涂层，其特征在于：所述的润滑层为类金刚石涂层。
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2020
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