[發明專利]一種滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層

在審

• 申請號: 201710964045.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN109666914A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 宋珊珊
• 申請（專利權）人: 宋珊珊
• 主分類號: C23C16/02
• 分類號: C23C16/02;C23C16/27;C23C8/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了改善硬質合金的硬度、耐磨性，制備了一種滲硼+兩步處理的硬質合金微米?納米金剛石復合涂層。采用YG6硬質合金可轉位車刀片為原料，滲硼+兩步處理的硬質合金微米?納米金剛石復合涂層，其能夠大大通過硬質合金的力學性能，尤其是提高硬質合金的耐磨性。滲硼處理也能夠抑制燒結過程中硬質合金晶粒的長大，使硬質合金具有均勻的物相組成。所制得的滲硼+兩步處理的硬質合金微米?納米金剛石復合涂層，其硬度、耐磨性都得到大幅提升。本發明能夠為制備高性能的復合涂層提供一種新的生產工藝。

所屬技術領域

本發明涉及一種表面涂覆材料，尤其涉及一種滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層。

背景技術

硬質合金是一種由硬質相(WC、TiC、TaC、VC和Cr，C：等)和粘結相(Co、Ni和Fe)采用粉末冶金工藝生產的具有高硬度和高耐磨性材料。WC-Co硬質合金以其硬度高、紅硬性高、抗壓強度高、耐磨性好，耐蝕性與抗氧化性良好，廣泛應用于切削刀具、礦用工具、模具、量具、耐磨零件以及機械密封等工業領域，被稱為“現代工業的牙齒”。 硬質合金屬于脆性材料，硬度和強度即耐磨性和韌性之間的矛盾一直是困擾其發展的主要因素。隨著制造技術的進步,機械加工不斷向高精化、高速化方向發展,因此對切削刀具在強度、耐高溫、耐磨損和使用壽命等方面的性能要求也不斷提高。

金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石的原身，它是一種由碳元素組成的礦物，是自然界由單質元素組成的粒子物質，是碳同素異形體（金剛石，石墨烯，富勒烯，碳納米管，藍絲黛爾石等）。金剛石是目前在地球上發現的眾多天然存在中最堅硬的物質，同時金剛石不是只有在地球才有產出，現發現在天體隕落的隕石中也有金剛石的生成態相。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品和工業中的切割工具。

發明內容

本發明的目的是為了改善硬質合金的硬度、耐磨性，設計了一種滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層的制備原料包括：YG6硬質合金可轉位車刀片。

滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層的制備步驟為：將原料按實驗設計方案稱重、配料，然后對原來進行預處理，預處理工藝分為清洗、滲硼、堿浸蝕、酸浸蝕。將經過預處理的硬質合金刀片進行復合涂層沉積，沉積溫度為900℃，沉積壓力為1.5kPa，沉積時間為120min。

滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層的檢測步驟為：形貌采用S530型掃描電鏡，表面相組成采用D/MAX-RB.X射線衍射方法，表面輪廓和表面粗糙度采用TalySurf 5P型表面輪廓儀測量，襯底附著力采用HR1500洛氏硬度計。

所述的滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層，其結構均勻，與基體結合良好，表面光滑、平整，是具有高質量、高力學性能的復合涂層。

所述的滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層，其能夠大大通過硬質合金的力學性能，尤其是提高硬質合金的耐磨性。滲硼處理也能夠抑制燒結過程中硬質合金晶粒的長大，使硬質合金具有均勻的物相組成。

本發明的有益效果是：

采用YG6硬質合金可轉位車刀片為原料，經過配料、預處理、復合涂層沉積工藝成功制備了具有優異力學性能的滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層。其中，復合涂層具有均勻的組織結構，其表面光滑平整，與基體結合良好。所制得的滲硼+兩步處理的硬質合金微米-納米金剛石復合涂層，其硬度、耐磨性都得到大幅提升。本發明能夠為制備高性能的復合涂層提供一種新的生產工藝。

具體實施方式

實施案例1：