本發(fā)明屬于熱沖壓成形
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層及其加工方法。
背景技術(shù)：
：熱沖壓成形是一項(xiàng)專門用于制造超高強(qiáng)鋼沖壓件的技術(shù)，通過這種方法制得的零件具有超高的強(qiáng)度，良好的尺寸精度，廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，可以提高汽車碰撞安全性，減輕車身，符合節(jié)能環(huán)保的要求，近年來受到廣泛關(guān)注，而高溫板材的氧化問題是困擾熱沖壓成形技術(shù)的一個難題，雖然板材是在氣體保護(hù)的氛圍下加熱，但是，在從加熱爐轉(zhuǎn)移到熱成形模具的過程中，高溫下的板材與空氣接觸表面會形成一層氧化皮，該氧化皮的在沖壓時容易脫落，附著在模具表面，必須及時清除，否則會影響生產(chǎn)的連續(xù)性，而附著在成形件表面的氧化皮，由于零件基體的結(jié)合性差，在進(jìn)行噴涂等提高零件耐銹蝕的處理之前，必須通過噴丸等方法除去，這就增加了生產(chǎn)成本，而且使生產(chǎn)周期延長，氧化皮硬度較高，可能會劃傷模具表面；目前通過在板材表面涂覆一層保護(hù)層的方法，可以應(yīng)用于直接熱沖壓成形工藝，生產(chǎn)形狀較為簡單的零件；涂料是防止板材高溫氧化的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，能夠避免鋼鐵發(fā)生氧化，而且不受成形件復(fù)雜形狀或尺寸的限制，工藝簡單，可操作性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，能夠避免鋼鐵發(fā)生氧化，目前，國內(nèi)研究出多種耐高溫氧化的涂料，但在實(shí)際使用時，會出現(xiàn)在高溫條件下成形性能差、成形淬火后會脫落或成形后導(dǎo)電性能差等問題，因此，需要針對以上問題對用于高強(qiáng)度熱沖壓件涂料進(jìn)行進(jìn)一步研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層及其加工方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層，包括以下重量份的原料：聚苯硫醚10-14份、氟化釔鈉納米顆粒6-10份、8-羥基喹啉2-5份、三氧化二鈷3-6份、2,6-二甲基砒啶0.8-2.2份、珍珠母粉2.5-4.3份、聚碳硅烷4-6份、乙醇26-34份、去離子水18-25份；其制備方法包括以下步驟：（1）用聚苯硫醚、乙醇、去離子水按重量比混合配制成乳液；（2）將乳液加熱至75-80℃后加入珍珠母粉、聚氧硅烷攪拌均勻后保溫靜置3-5小時；（3）在上述所得混合物中加入氟化釔鈉納米顆粒和三氧化二鈷，在攪拌速度為50-60轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌25-40分鐘，在攪拌的同時用劑量為40-50kgy的γ射線輻射1-3分鐘；（4）加入剩余原料，攪拌均勻后靜置12小時得到。作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述氟化釔鈉納米顆粒的粒徑為10-50nm。作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟（2）中攪拌速度為600-800轉(zhuǎn)/分鐘。作為對上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟（2）靜置完成后加入ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph值至4.7-5.3。一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層的加工方法，將工件清洗表面除油、除污處理后預(yù)熱至75-80℃，將涂料通過等離子噴涂在其表面噴涂厚度為400-600nm的膜層，在120-135℃溫度下烘干1-2小時后，然后升溫至260-300℃燒結(jié)25-30分鐘；燒結(jié)完成后在水中淬火；然后將工件加熱至50-60℃，再將工件浸入涂料溶液中，浸涂完成后在75-80℃烘干1-2小時，然后在320-350℃的條件下燒結(jié)5-10分鐘，按常規(guī)方法淬火即得，所得涂層厚度為600-800μm。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中通過在涂料中加入珍珠母粉、三氧化二鈷和氟化釔鈉納米顆粒共同作用，與等離子噴涂工藝結(jié)合，所得到內(nèi)部膜層結(jié)晶度低，與工件表面結(jié)合較好，有助于提高涂層的剝離強(qiáng)度；同時，氟化釔鈉納米顆粒與聚苯硫醚協(xié)同作用，具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和耐沖擊性，由于涂料分兩次涂覆，逐層固化，層疊交聯(lián)，使涂層內(nèi)外均勻，機(jī)械強(qiáng)度增強(qiáng)，成形表面平滑，成形淬火后無脫落現(xiàn)象，導(dǎo)電性良好，使用壽命延長。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層，包括以下重量份的原料：聚苯硫醚12份、氟化釔鈉納米顆粒8份、8-羥基喹啉4份、三氧化二鈷4份、2,6-二甲基砒啶1.6份、珍珠母粉3.7份、聚碳硅烷5份、乙醇30份、去離子水20份；其制備方法包括以下步驟：（1）用聚苯硫醚、乙醇、去離子水按重量比混合配制成乳液；（2）將乳液加熱至78℃后加入珍珠母粉、聚氧硅烷攪拌均勻后保溫靜置4小時，攪拌速度為700轉(zhuǎn)/分鐘，靜置完成后加入ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph值至5；（3）在上述所得混合物中加入氟化釔鈉納米顆粒和三氧化二鈷，在攪拌速度為55轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌34分鐘，在攪拌的同時用劑量為45kgy的γ射線輻射2分鐘；（4）加入剩余原料，攪拌均勻后靜置12小時得到。其中，所述氟化釔鈉納米顆粒的粒徑為10-50nm。一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層的加工方法，將工件清洗表面除油、除污處理后預(yù)熱至78℃，將涂料通過等離子噴涂在其表面噴涂厚度為500nm的膜層，在120-135℃溫度下烘干1-2小時后，然后升溫至280℃燒結(jié)28分鐘；燒結(jié)完成后在水中淬火；然后將工件加熱至55℃，再將工件浸入涂料溶液中，浸涂完成后在780℃烘干1.5小時，然后在320-350℃的條件下燒結(jié)8分鐘，按常規(guī)方法淬火即得，所得涂層厚度為700μm。實(shí)施例2一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層，包括以下重量份的原料：聚苯硫醚10份、氟化釔鈉納米顆粒6份、8-羥基喹啉2份、三氧化二鈷6份、2,6-二甲基砒啶0.8份、珍珠母粉4.3份、聚碳硅烷4份、乙醇26份、去離子水18份；其制備方法包括以下步驟：（1）用聚苯硫醚、乙醇、去離子水按重量比混合配制成乳液；（2）將乳液加熱至75℃后加入珍珠母粉、聚氧硅烷攪拌均勻后保溫靜置5小時，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘，靜置完成后加入ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph值至5.3；（3）在上述所得混合物中加入氟化釔鈉納米顆粒和三氧化二鈷，在攪拌速度為50轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌40分鐘，在攪拌的同時用劑量為50kgy的γ射線輻射1分鐘；（4）加入剩余原料，攪拌均勻后靜置12小時得到。其余內(nèi)容與實(shí)施例1中相同。實(shí)施例3一種熱沖壓件用耐高溫氧化納米復(fù)合涂層，包括以下重量份的原料：聚苯硫醚14份、氟化釔鈉納米顆粒10份、8-羥基喹啉5份、三氧化二鈷3份、2,6-二甲基砒啶2.2份、珍珠母粉2.5份、聚碳硅烷6份、乙醇34份、去離子水25份；其制備方法包括以下步驟：（1）用聚苯硫醚、乙醇、去離子水按重量比混合配制成乳液；（2）將乳液加熱至80℃后加入珍珠母粉、聚氧硅烷攪拌均勻后保溫靜置3小時，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘，靜置完成后加入ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph值至4.7；（3）在上述所得混合物中加入氟化釔鈉納米顆粒和三氧化二鈷，在攪拌速度為60轉(zhuǎn)/分鐘的條件下攪拌25分鐘，在攪拌的同時用劑量為40kgy的γ射線輻射3分鐘；（4）加入剩余原料，攪拌均勻后靜置12小時得到。其余內(nèi)容與實(shí)施例1中相同。設(shè)置對照組1，將實(shí)施例1中氟化釔鈉納米顆粒去掉，其余內(nèi)容不變；設(shè)置對照組2，將實(shí)施例1中三氧化二鈷去掉，其余內(nèi)容與實(shí)施例1中相同；設(shè)置對照組3，將實(shí)施例1中乙醇替換為等重量的去離子水，其余內(nèi)容不變；設(shè)置對照組4，將實(shí)施例1中將步驟（2）中調(diào)節(jié)ph值的步驟省去，其余內(nèi)容不變；設(shè)置對照組5，將實(shí)施例1中γ射線輻照去掉，其余內(nèi)容不變；設(shè)置對照組6，實(shí)施例1中在加工涂層過程中，在第一層膜層完成淬火后，不對工件進(jìn)行處理，直接浸漬外層涂料；設(shè)置對照組7，實(shí)施例1中不進(jìn)行第一層膜層的涂覆，直接對工件加熱后浸漬外層涂料；對各組涂層性質(zhì)進(jìn)行檢測，其中穩(wěn)定性為在260℃條件下暴露500小時的質(zhì)量損失，得到以下結(jié)果：表1組別沖擊強(qiáng)度（kg·cm）600℃沖擊強(qiáng)度（kg·cm）剝離強(qiáng)度（kg/cm）質(zhì)量損失（%）實(shí)施例154525.80.14實(shí)施例253525.70.16實(shí)施例354535.60.15對照組150454.70.18對照組251424.30.21對照組349464.60.17對照組447414.80.28對照組548354.80.31對照組649435.10.22對照組752475.40.26通過表1中數(shù)據(jù)可以看出，去離子水對剝離強(qiáng)度和工件涂層的穩(wěn)定性有較大影響，氟化釔鈉納米顆粒對沖擊強(qiáng)度和高溫沖擊強(qiáng)度有較大影響，三氧化二鈷對剝離強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度有較大影響，本發(fā)明中加工所得涂層機(jī)械強(qiáng)度增強(qiáng)，成形表面平滑，成形淬火后無脫落現(xiàn)象，使用壽命延長。當(dāng)前第1頁12