[發(fā)明專利]一種交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具及制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810274996.3
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108277489A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳立軍;吳志國
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江東藝機械有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本發(fā)明公開了一種交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具及制造方法。它包括基材，涂覆在基材外的PVD涂層，PVD涂層表面涂覆有金剛石薄膜，金剛石薄膜外表面通過刺針沖擊有不規(guī)則分布的圓點，金剛石薄膜的外圍涂覆有CVD涂層，PVD涂層和CVD涂層通過金剛石薄膜以及金剛石薄膜上分布的圓點緊密并互相交聯(lián)復(fù)合為一體。其優(yōu)點在于：其優(yōu)點在于：其緊密并互相交聯(lián)復(fù)合為一體，具有足夠的連接強度，結(jié)合力非常強,利用了PVD技術(shù)對基材的預(yù)處理保護，大大提高了刀具材料抗彎強度；該金剛石薄膜的獨特設(shè)計交聯(lián)可靠，提高了復(fù)合能力并避免了涂層內(nèi)部呈拉應(yīng)力狀態(tài)，使刀具在使用時產(chǎn)生微裂紋，而PVD涂層內(nèi)部呈壓應(yīng)力狀態(tài)，內(nèi)部的微裂紋可自動修復(fù)，延長了使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速切削刀具，具體的是一種交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具及制造方法。

背景技術(shù)

采用涂層技術(shù)可以使刀具獲得良好的機械性能從而提高切削刀具使用壽命和提高機械加工效率，它是近代發(fā)展起來的材料表面處理工藝，目前常規(guī)的涂層技術(shù)通常可分為化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)和物理氣相沉積(PVD)技術(shù)兩大類，對于CVD技術(shù)來說，由于涂層與基體結(jié)合強度較高并且其具有很好的耐磨性，因此，被廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金刀具的表面處理，然而CVD技術(shù)還存在處理溫度高，易造成刀具材料抗彎強度下降以及易導(dǎo)致刀具使用時產(chǎn)生微裂紋等問題嚴(yán)重制約著其發(fā)展，而對于PVD技術(shù)來說，由于采用PVD技術(shù)可大幅度提高高速鋼刀具的切削性能，其工藝處理溫度可控制在500℃以下，在600℃以下時對刀具材料的抗彎強度無影響，相對于CVD技術(shù)來說也得到了更快速的發(fā)展，然而這種技術(shù)還存在結(jié)合度不高的問題，因此，也從另外一方面制約了其發(fā)展，因此如何既能提高結(jié)合強度，又能提高刀具抗彎性能是一個難以解決的技術(shù)難題，后來有人提出將CVD和PVD疊加形成兩種操作步驟的方案，實踐證明，由于兩種工藝本身存在屬性上的制約很難進(jìn)行融合發(fā)展，因此該技術(shù)一直不溫不火。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既能提高結(jié)合強度，又能提高刀具抗彎性能的交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具及制造方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具，包括基材，涂覆在基材外的PVD涂層，PVD涂層表面涂覆有金剛石薄膜，金剛石薄膜外表面通過刺針沖擊有不規(guī)則分布的圓點，金剛石薄膜的外圍涂覆有CVD涂層，PVD涂層和CVD涂層通過金剛石薄膜以及金剛石薄膜上分布的圓點緊密并互相交聯(lián)復(fù)合為一體。

所述基材為硬質(zhì)合金或高速鋼基材。

所述PVD涂層為納米涂層，總厚度為2-5納米。

所述CVD 涂層為金屬氮化物、碳化物或氧化物。

一種如上述交聯(lián)PVD硬質(zhì)涂層高速切削刀具的制造方法，包括以下步驟：

A、經(jīng)過常規(guī)工藝將PVD涂層漿料沉積到基材上；

B、基材沉積PVD涂層后在其表面涂覆有金剛石薄膜，然后在金剛石薄膜外通過刺針沖擊有不規(guī)則分布的圓點；

C、在步驟B中的產(chǎn)品上采用濕法噴砂操作將CVD 涂層沉積在金剛石薄膜外，獲得1600-1700MPa 的壓縮應(yīng)力。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：