[發明專利]硬質合金刀具表面沉積類金剛石膜的方法及硬質合金刀具

無效

• 申請號: 201210077664.9
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN103320766A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 汪瑞軍;李振東;詹華;呂玉芬;王世興
• 申請（專利權）人: 中國農業機械化科學研究院;北京金輪坤天特種機械有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/27
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

1.一種硬質合金刀具表面沉積類金剛石膜的方法，其特征在于，包括：

S100，超聲波清洗硬質合金刀具步驟；

S200，離子清洗硬質合金刀具步驟；以及

S300，采用射頻等離子增強化學氣相沉積工藝在硬質合金刀具表面沉積厚度為0.2～0.6μm類金剛石膜步驟。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S100中，包括步驟：

S110，將硬質合金刀具依次經過清潔劑、自來水、丙酮、去離子水、混合酸和去離子水進行超聲波清洗；以及

S120，將經過超聲波清洗后的硬質合金刀具在烘箱中烘干并裝卡在化學氣相沉積真空室的旋轉支架上。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S110中，又包括步驟：

S111，采用加有清潔劑的自來水超聲波清洗10～15min，去除硬質合金刀具表面油污；

S112，用流動的自來水沖洗硬質合金刀具表面殘留的清潔劑；

S113，依次采用丙酮和去離子水分別超聲波清洗10～15min，去除硬質合金刀具表面殘留的污漬；

S114，用混合酸超聲波清洗10～15min，對刀具表面進行侵蝕，去除硬質合金刀具表面Co；

S115，采用去離子水超聲波清洗10～15min去除殘留酸液。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S114中，所述混合酸為濃硝酸、濃鹽酸和去離子水體積為1∶1∶1的混合酸溶液。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟S200中，又包括步驟：

S210，對所述化學氣相沉積真空室抽真空至2～5×10^-1Pa，然后向真空室通入Ar氣；

S220，在真空室壓力為2～5Pa時開啟旋轉支架和射頻電源，在射頻功率為100～300W時產生的大量氬離子對工件表面進行轟擊、清洗10～15min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S300中，又包括步驟：

S310，在真空室壓力為2～5×10^-1Pa時向真空室內通入Ar氣和CH₄；

S320，真空室壓力為3～15Pa時開啟射頻電源，在射頻功率150～300W，硬質合金刀具直流偏壓為-1500V～-200V下沉積20～60min。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟S310中，通入的Ar氣流量為20～50sccm，CH₄流量為4～25sccm。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在S320步驟中，硬質合金刀具的溫度不高于80°C。

9.一種采用權利要求1-8所述的方法制得的硬質合金刀具，其特征在于，所述硬質合金刀具表面沉積有厚度為0.2～0.6μm的類金剛石膜。