[發明專利]一種超硬納米晶TiN-CN-DLC梯度復合涂層合金鉆頭及其制備方法

有效

• 申請號: 201310061358.0
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103056425A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 楊兵;陳燕鳴;王如意;劉輝東
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00;C23C14/06;C23C14/35;C23C14/32
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種超硬納米晶TiN-CN-DLC梯度復合涂層合金鉆頭，其特征在于：所述合金鉆頭的基體表面依次有由結合層、過渡層、耐磨層、減磨層構成的復合涂層，且：

1）結合層為Ti層；

2）過渡層為TiN層；

3）耐磨層為TiN-CN層；

4）減磨層為DLC層。

2.如權利要求1所述的超硬納米晶TiN-CN-DLC梯度復合涂層合金鉆頭，其特征在于：所述復合涂層的厚度為3.9-7.2微米，其中

1）結合層厚度為100-200納米；

2）過渡層厚度為1000-2000納米；

3）耐磨層厚度為2000-4000納米；

4）減磨層厚度為800-1000納米。

3.如權利要求1所述的超硬納米晶TiN-CN-DLCC梯度復合涂層合金鉆頭，其特征在于：所述耐磨層中包含有TiN納米晶和非晶CN，其中TiN納米晶尺寸為5-50納米，非晶CN層厚度為0.1-2nm。

4.一種如權利要求1所述的超硬納米晶TiN-CN-DLC梯度復合涂層合金鉆頭的制備方法，其特征在于：由下述步驟依次形成：?

1）對經過化學清洗的硬質合金刀片進行輝光清洗后,在其表面沉積結合層，該結合層為Ti層；

2）在上步得到的結合層上沉積過渡層，該過渡層為TiN層；

3）在上步得到的支撐層上沉積耐磨層，該耐磨層為TiN-CN層；

4）在上步得到的耐磨層上沉積減磨層，該減磨層為DLC層，自然冷卻，即得。

5.如權利要求4所述的超硬TiN-TiSiN-CN多層交替復合梯度涂層硬質合金刀片的制備方法，其特征在于：

1）所述的輝光清洗的條件為：氬氣和氫氣環境下，溫度為300－500℃；

2）所述結合層的沉積條件為：氣壓0.01-0.06Pa，電壓－1000V到－1200V；

3）所述過渡層的沉積條件為：氮氣環境下，氣壓0.1-0.5Pa，電壓－150V到－250V；

4）所述耐磨層的沉積條件為：氮氣環境下，氣壓0.1-0.5Pa，電壓－100V到－250V；

5）所述減磨層的沉積條件為：氬氣環境下，電壓－50V到－100V、氣壓0.1-0.5Pa。