[發明專利]一種復合材料加工用金剛石涂層刀具及其制備方法

在審

• 申請號: 201410289101.5
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN105216021A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 陳亞奮;盧志紅;林彩妹;張守全
• 申請（專利權）人: 廈門金鷺特種合金有限公司
• 主分類號: B26D1/00
• 分類號: B26D1/00;C23C16/27
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

1.一種復合材料加工用金剛石涂層刀具，包括基體和在基體上的具有高硬度、低摩擦系數及低磨損特征的金剛石涂層；其特征在于：所述金剛石涂層為亞微晶金剛石涂層與超細納米晶金剛石涂層復合而成的多層結構涂層，且金剛石涂層的表面為超細納米晶金剛石涂層。

2.根據權利要求1所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述基體由硬質合金材料、金屬陶瓷材料、陶瓷材料、基于立方氮化硼的材料或高速鋼材料制作而成。

3.根據權利要求1所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述金剛石涂層是由亞微晶金剛石涂層與超細納米晶金剛石涂層交替層疊復合而成的多層結構涂層。

4.根據權利要求1或2或3所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述金剛石涂層的總厚度為2～50um。

5.根據權利要求1或2或3所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述金剛石涂層為至少2層，包括亞微晶金剛石涂層和超細納米晶金剛石涂層。

6.根據權利要求5所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述亞微晶金剛石涂層的厚度為0.1～50um；所述超細納米晶金剛石涂層的厚度為0.01～50um。

7.根據權利要求6所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具，其特征在于：所述亞微晶金剛石涂層的的亞微晶平均晶粒大小為0.5～10um；所述超細納米晶金剛石涂層的超細納米晶平均晶粒大小為0.01～0.5um。

8.一種復合材料加工用金剛石涂層刀具的制備方法，其特征在于：是在預處理過的基體上采用熱絲CVD方法或微波等離子方法沉積高硬度、低摩擦系數及低磨損的金剛石涂層；所述金剛石涂層是在下列條件下通過含碳氣體的反應來生成：

反應氣體有碳氫化合物、氫氣；

碳源濃度為0.1％～10％；

總壓力為0.5mbar～100mbar；

基體溫度為700℃～1000℃。

9.根據權利要求8所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具的制備方法，其特征在于：所述反應氣體還包括氧氣和氬氣。

10.根據權利要求8所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具的制備方法，其特征在于：所述基體預處理采用酸溶液腐蝕法，預處理過的基體表面鈷含量為3％及以下。

11.根據權利要求8所述的復合材料加工用金剛石涂層刀具的制備方法，其特征在于：所述基體預處理采用過渡層法，該過渡層由W、Cr、Ti、Zr、Si或其他可形成碳化物的金屬或其混合物構成。