Ti/CrN、Ti/TiN/CrN镀层对8418热作模具钢耐铝合金熔体腐蚀性能的影响

罗哲民,倪东惠,易耀勇,李烈军

(1. 华南理工大学 汽车与机械工程学院，广州 510641; 2. 广东省中乌研究院 广东省焊接技术研究所，广州 510650)



Ti/CrN、Ti/TiN/CrN镀层对8418热作模具钢耐铝合金熔体腐蚀性能的影响

罗哲民1,倪东惠1,易耀勇2,李烈军1

(1. 华南理工大学 汽车与机械工程学院，广州 510641; 2. 广东省中乌研究院 广东省焊接技术研究所，广州 510650)

为减少铝合金压铸模的粘铝倾向，提高模具寿命，采用多弧离子法在8418热作模具钢表面分别沉积Ti/CrN双层和Ti/TiN/CrN三层镀层。用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析镀层的微观结构、成分和相组成。结果表明:沉积获得的Ti/CrN和Ti/TiN/CrN镀层的总厚度分别为2.0 μm和1.9 μm，镀层组织均匀，与基体结合紧密，无明显缺陷。700 ℃铝合金熔体腐蚀试验结果表明,沉积Ti/CrN或Ti/TiN/CrN镀层都能明显改善8418热作模具钢的抗铝液腐蚀性能，镀层间和镀层与基体间的结合紧密。

压铸模具钢;镀层;多弧离子镀;铝合金;铝熔体腐蚀

在铝合金压铸过程中，模具表面与铝液直接接触，很容易受到高温铝液腐蚀，引起模具表面粘铝、冲蚀、疲劳、开裂等现象[1-4]。为了延长压铸模具寿命，提高抗铝液腐蚀性能，可以从以下两个方面去改善模具性能：提高模具材料自身耐铝液腐蚀性能[5]；对模具表面进行处理，涂覆或沉积其他耐蚀性镀层[6]。

近几年，物理气相沉积技术(PVD)在耐磨、耐蚀、装饰等镀层的制备上快速发展。TiN是研究最早的PVD陶瓷涂层之一，被认为是具有较好韧性的陶瓷镀层。CrN陶瓷镀层硬度高、抗氧化性和耐磨性好，因此在切削刀具上的应用非常广泛[7-10]。……