刘 欢， 李运昌

(1.江苏省昆山第一中等专业学校，江苏 昆山 215300；2.欧瑞康巴尔查斯涂层苏州有限公司，江苏 苏州 215000)

1 试验目的

本次试验选择的材料为S6-5-2，执行标准为DIN1735，是钨钼系韧性高速工具钢，为精冲模具优先选择的工具钢。本次试验研究的主要目的是为精冲模具使用客户解决模具表面涂覆层选择的问题，帮助其改善模具表面质量，提高模具寿命，同时提高工件质量以及工作效率。

这种合金工具钢，经过处理后其碳化物颗粒细小均匀，获得的工件具有耐冲压、高韧性、热塑性好，切削性能优良等特点，并具有良好的耐磨性能。同时该材料可抵抗600 ℃左右的高温，不易软化，红硬性良好，硬度可达64 HRC，而且客户现场应用反馈其耐磨性和韧性强比高铬钢要高。

2 试验材料与方法

试验材料：S6-5-2(DIN1735)，其化学成份参见表1。

试验方法：使用多弧离子镀膜设备进行试验材料的表面涂覆，采用UMT-3多功能高温摩擦磨损试验机进行摩擦磨损性能研究，使用CSM-NHT2纳米压入测试仪(0.1～500 mN)对金属镀膜的硬度进行测量。

2.1 试样制备

试样切割尺寸为30 mm×10 mm×10 mm，并进行调质处理，试样采用淬火温度1 150 ℃，冷却介质为氮气冷，250 ℃出炉空冷，然后立即进行三次回火，回火温度均为560 ℃，最终的工件硬度为64 HRC。

所有制备好的试样，进行表面抛光处理，达到Ra≤0.002 μm。然后在试样表面分别制备TiCN和TiAlN两种不同种类的涂层。

2.2 涂覆层显微硬度测试和摩擦试验

利用CSM-NHT2纳米压入测试仪测量两种涂覆层的硬度，TiCN涂覆层硬度为3 200 Hv0.05，TiAlN涂覆层硬度为3 500 Hv0.05。

选择5 N的载荷分别进行摩擦磨损试验，试验对磨材料为直径3 mm的SiC圆球，试验试样分别为没有涂覆试样，表面涂覆TiCN试样，表面涂覆TiAlN试样。……