[發(fā)明專利]一種硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710960444.3
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109666919A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 馬曉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 馬曉偉
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;C23C16/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了改善硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性，制備了一種硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層。采用YG6硬質(zhì)合金銑刀片為原料，硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，沉積壓力對SiC涂層的力學性能有一定的影響，SiC涂層的致密性隨著沉積壓力的增大而增大，當沉積壓力增大到一定程度時，涂層的致密性不再發(fā)生變化。所制得的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。本發(fā)明能夠為制備高性能的SiC涂層提供一種新的生產(chǎn)工藝。

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面涂覆材料，尤其涉及一種硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層。

背景技術(shù)

硬質(zhì)合金是一種具有高硬度、高強度、高韌性的工具材料，在切削刀具和軸承等摩擦磨損較嚴重的場合應用較多。硬質(zhì)合金是以難熔金屬碳化物(碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭、碳化鈮和碳化釩等)為基，鐵族金屬鈷或鎳等做粘結(jié)金屬而制成的具有金屬性質(zhì)的粉末冶金材料，具有“現(xiàn)代工業(yè)牙齒”之稱，是現(xiàn)代先進制造業(yè)不可缺少的重要工具材料。

金剛砂又名碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑（生產(chǎn)綠色碳化硅時需要加食鹽）等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經(jīng)濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。目前中國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm²。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改善硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性，設計了一種硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層的制備原料包括：YG6硬質(zhì)合金銑刀片。

硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層的制備步驟為：將原料按實驗設計方案稱重、配料，配好后采用金剛石粉對其進行研磨，隨后進行超聲波清洗。將經(jīng)過預處理的試樣放入HCDCACVD裝置進行涂層沉積。沉積工藝參數(shù)為：直流電弧電流134A，磁場線圈電流15A，沉積時間210min，沉積壓力700Pa，基片溫度約為1050℃。

硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層的檢測步驟為：顯微形貌及化學成分使用掃描電子顯微鏡和電子能譜儀分析，物相分析采用X射線衍射，涂層附著力采用WS005型涂層劃痕測試儀測試，劃痕形貌采用掃描電鏡對觀察。

所述的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，其與YG6硬質(zhì)合金冶金結(jié)合良好，密度、化學成分分布均勻，力學性能優(yōu)異。

所述的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，沉積壓力對SiC涂層的力學性能有一定的影響，SiC涂層的致密性隨著沉積壓力的增大而增大，當沉積壓力增大到一定程度時，涂層的致密性不再發(fā)生變化。

所述的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，SiC涂層能夠有效地抑制硬質(zhì)合金中Co的擴散，消除Co在金剛石涂層沉積過程中的不利影響，獲得附著力良好的納米金剛石涂層。

本發(fā)明的有益效果是：

采用YG6硬質(zhì)合金銑刀片為原料，經(jīng)過配料、研磨、超聲波清洗、鍍層沉積工藝成功制備了具有優(yōu)異力學性能的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層。其中，SiC涂層與硬質(zhì)合金基體結(jié)合良好，具有優(yōu)異的力學性能。其致密性隨著沉積壓力的增大而增大。所制得的硬質(zhì)合金表面沉積的SiC涂層，其硬度、致密化程度、抗彎強度都得到大幅提升。本發(fā)明能夠為制備高性能的SiC涂層提供一種新的生產(chǎn)工藝。

具體實施方式

實施案例1：