[發明專利]一種硬質合金及提高其PVD涂層膜基結合力的方法

有效

• 申請號: 201410376915.2
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104120322A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 張立;陳述;吳厚平;熊湘君
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;C23C14/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種高膜基結合力的PVD涂層硬質合金，其特征在于：所述硬質合金為超細純板狀晶WC–Co硬質合金；

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金中同時含Cr、V和稀土添加劑；

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金燒結體表面WC(0001)晶面和晶面所對應的X射線衍射峰強比值

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金中WC超細晶粒為正三棱柱板狀晶粒，正三棱柱形WC板狀晶粒的正三角形(0001)晶面平均邊長≤0.6μm，棱柱平均高度≤0.2μm。

2.根據權利要求1所述的一種高膜基結合力的PVD涂層硬質合金，其特征在于：所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金中，Cr、V和稀土添加量分別占合金中Co質量分數的6％～8％、3％～4％和0.4％～0.6％；所述Cr、V和稀土添加形態與添加量分別以Cr₃C₂、VC和氧化物計；所述稀土元素選自常見稀土元素La、Ce、Y中的一種。

3.一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征在于：

選擇超細純板狀晶WC–Co硬質合金作為基體，先將所述基體進行超固相線真空淬火處理，然后，依次進行機械磨拋處理、電化學拋光處理、表面清洗處理，最后，對基體表面鍍覆PVD涂層。

4.根據權利要求3所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征在于：

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金中同時含Cr、V和稀土添加劑，所述Cr、V和稀土添加量分別占合金中Co質量分數的6％～8％、3％～4％和0.4％～0.6％；所述Cr、V和稀土添加形態與添加量分別以Cr₃C₂、VC和氧化物計；所述稀土元素選自常見稀土元素La、Ce、Y中的一種；

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金燒結體表面WC(0001)晶面和晶面所對應的X射線衍射峰強比值

所述超細純板狀晶WC–Co硬質合金中，WC超細晶粒為正三棱柱板狀晶粒，正三棱柱形WC板狀晶粒的正三角形(0001)晶面平均邊長≤0.6μm，棱柱平均高度≤0.2μm。

5.根據權利要求3所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：超固相線真空淬火處理是將合金基體放入雙室真空熱處理爐的真空室，加熱至1360～1380℃，保溫30～40min后，進行液氮淬火。

6.根據權利要求3所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：所述電化學拋光處理是將合金基體裝入網狀鈦籃中作為陽極，浸入電解液中，槽電壓為3.0～4.0V，槽電流為0.1～0.3A/cm²，處理時間為3～5min，槽溫為室溫。

7.根據權利要求6所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：所述電解液的溶劑為去離子水，每升溶劑中含K₂CO₃8～12g，KCl4～6g，丙三醇20～30ml。

8.根據權利要求3所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：PVD涂層采用陰極電弧離子鍍或磁控濺射鍍工藝進行鍍覆。

9.根據權利要求3～8任意一項所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：PVD涂層材質為具有立方晶體結構的金屬氮化物硬質材料。

10.根據權利要求9所述的一種提高硬質合金PVD涂層膜基結合力的方法，其特征是：PVD涂層材質金屬氮化物硬質材料選自AlCrN、AlTiN、AlCrSiWN中的一種。