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PVD涂层的性能及其在银币模具上的应用

【摘要】:随着造币行业竞争的不断激烈化、高速压印机的大量使用,新的压印金属材料和合金材料的出现,大众对钱币质量要求的不断提高,造币厂的造币技术已经达到相当高的水平。为此,对造币模具提出了更加苛刻的要求,发展优质模具材料和先进的表面处理技术成为紧迫的任务。表面工程作为一门新兴的综合性学科,近年来,在国内外得到了迅速的发展。实践证明,表面工程的运用能有效改善材料的表面性能,提高生产力,节约资源。 本论文在总结了国内外一些常用的制备表面涂层技术的基础上,利用磁控溅射法制备TiN、CrN、CrTiN、DLC涂层,并分析了制备涂层的性能和制备工艺。同时利用磁控溅射技术制备了CrTiAlN复合涂层,通过不同参数的匹配分别进行了四组试验,优化了工艺参数,在冷作模具钢ASSAB635钢料表面沉积了CrTiAlN复合涂层,并对涂层的结构、成分和主要性能进行了分析。 本文经过不同参数组合的四组试验得出了最佳的用磁控溅射技术制备CrTiAlN涂层的两组工艺参数: Test2#试验条件:Cr靶电流为4Amps, Ti、Al靶电流为5Amps,镀铬时间第3步300s、第4步1200s,镀CrTiAlN镀层的时间第5步4800s,第6步11200s;Test2#条件制备的CrTiAlN涂层只适合在镜面条件下使用而不适合做砂面处理。 Test4#试验条件:Cr靶电流为4Amps, Ti、Al靶电流为8Amps,镀铬时间第3步300s、第4步1200s,镀CrTiAlN镀层的时间第5步2400s,第6步5600s;Test4#条件制备的CrTiAlN涂层经镜面和砂面处理均适用。

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