[發明專利]一種刀具刀片及其制備方法

在審

• 申請號: 201510816511.5
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN105234439A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 黃峰;徐楓亭;簡偉
• 申請（專利權）人: 江蘇切剴刀具有限公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;C23C14/06;C23C14/34;C23C14/02
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 楊欣陸

1.一種刀具刀片，其特征是，該刀片為復合式c-BN刀片，由硬質合金刀體焊c-BN刀刃構成，所述復合式c-BN刀片上施鍍有TiN涂層。

2.根據權利要求1所述的一種刀具刀片，其特征是，利用X射線衍射儀測得TiN為面心立方晶體結構，在探測角2θ＝30°～80°范圍內測量只出現TiN(111)衍射峰和TiN(200)衍射峰，在36.8°處出現TiN(111)衍射峰，42.8°處出現TiN(200)衍射峰；

測量TiN(200)衍射峰強度I(200)與TiN(111)衍射峰強度I(111)之間的關系K在0.8～1之間，

I(200)I(200)+I(111)=K]]>

測量TiN(111)衍射峰的半高寬寬度為0.25°～0.28°，TiN(200)衍射峰的半高寬寬度為0.28°～0.31°。

3.根據權利要求1所述的一種刀具刀片，其特征是，所述TiN涂層的晶粒大小為27～35nm，厚度為0.4μm～1.5μm，密度為4.5～5.3g/cm³。

4.根據權利要求1所述的一種刀具刀片，其特征是，所述TiN涂層與c-BN復合式刀片之間的結合力大于60N，涂層硬度為28GPa。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的刀具刀片的制備方法，包括在硬質合金刀體焊c-BN刀刃制成復合式c-BN刀片，其特征是，還包括以下步驟：

1)清洗復合式c-BN刀片；

2)安裝靶材和刀片；

3)靶材預濺射：將背底真空抽至2.0×10^-3Pa以下，再充入氬氣，并調節靶電源功率為200W，然后開啟電源，預先濺射靶材10～30min；

4)沉積TiN涂層：當背底真空低于2.0×10^-5Pa時，充入高純氬氣和氮氣，兩者的流量比Ar:N₂為1～3，并保持氣壓為0.3～0.7Pa；

設置射頻電源的頻率為30～100MHz，同時設置射頻電源功率P_RF為200～500W、直流電源功率P_DC為200～350W，并調節f_RF為0.4～0.6，f_RF＝P_RF/(P_DC+P_RF)；

再開啟電源，在復合式c-BN刀片上低溫制備出高結合力的TiN涂層，低溫為小于200℃的溫度，最終制得該刀具刀片。

6.根據權利要求5所述的刀具刀片的制備方法，其特征是，步驟1)中，所述復合c-BN刀片清洗方式為化學清洗和等離子體輝光刻蝕清洗。

7.根據權利要求6所述的刀具刀片的制備方法，其特征是，所述化學清洗具體為：將復合式c-BN刀片依次放入丙酮、酒精中，分別超聲波清洗10～20min，然后在溫度為80～100℃的干燥箱里鼓風干燥1～2h，或在上述干燥箱里采用純度為99.99％的高純N₂吹干。

8.根據權利要求6或7所述的刀具刀片的制備方法，其特征是，所述等離子體輝光刻蝕清洗具體為：將化學清洗后的復合式c-BN刀片安裝在真空腔中可旋轉的樣品臺上，利用氬氣產生的等離子體對基片刻蝕5～20min，使得刀片表面附著的水分子、氣體分子或者微塵顆粒被完全轟擊掉，提高刀片表面與沉積原子之間的親和力。