[發明專利]一種基于切削刀具的復合涂層制備工藝

在審

• 申請號: 201810125438.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108315737A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 姚勇
• 申請（專利權）人: 上海三朗納米技術有限公司
• 主分類號: C23C28/04
• 分類號: C23C28/04;C23C16/27;C23C14/06;C23C14/35
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，包括切削刀具內部的CVD涂層工藝和CVD涂層外部的PVD涂層工藝；其中，

切削刀具內部的CVD涂層工藝包括以下步驟：

步驟1：將切削刀具依次進行清洗前處理以及脫鈷預處理，并將脫鈷預處理后的切削刀具清洗后吹干待用；

步驟2：將步驟1中待用的切削刀具放入CVD金剛石沉積爐中，然后將CVD金剛石沉積爐抽真空，爐內壓力不得高于10pa，再按照CH₄、H₂、N₂氣流速率比1∶100～300∶1～3通入CH₄、H₂、N₂三者的混合氣體，氣體壓力為-100～-90KPa，加熱熱絲，以調節切削刀具的表面溫度為600～1000℃，沉積6～10h，切削刀具表面形成導電金剛石涂層；

CVD涂層外部的PVD涂層工藝包括：在步驟2的表面進行TiN涂層沉積，得到復合涂層切削刀具。

2.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，在步驟2的表面進行TiN涂層沉積步驟包括：將步驟2處理后的切削刀具放入直流磁控濺射裝置中，通入反應氣體Ar和N₂，反應氣壓為0.8～1.2Pa，且Ar和N₂的分壓比為8～10∶1，沉積電壓為400-450V，沉積時間為40～60min，得到復合涂層切削刀具。

3.根據權利要求2所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，所述TiN涂層沉積過程中，直流磁控濺射裝置中基底溫度小于400℃。

4.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，在步驟2的表面進行TiN涂層沉積步驟包括：將步驟2處理后的切削刀具放入磁過濾沉積裝置中，將磁過濾沉積裝置抽真空，通入反應氣體Ar和N₂，反應氣壓為0.005～0.02Pa，且Ar和N₂的分壓比為1∶8～10，沉積電壓為15～35V，沉積時間為20～40min，得到復合涂層切削刀具。

5.根據權利要求4所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，所述TiN涂層沉積過程中，磁過濾沉積裝置中基底溫度小于60℃。

6.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，所述清洗前處理為用酒精或者丙酮進行切削刀具表面處理。

7.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，所述脫鈷預處理包括用無機堿溶液堿蝕2～20min，堿蝕后清洗干凈，然后再放入無機酸溶液酸蝕2～15min。

8.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，所述CH₄、H₂、N₂氣流速率比1∶200∶2。

9.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，步驟2中，切削刀具表面形成的導電金剛石涂層厚度為6～10μm。

10.根據權利要求1所述基于切削刀具的復合涂層制備工藝，其特征在于，切削刀具表面形成的TiN涂層厚度為1～3μm。