[發明專利]立方氮化硼自潤滑涂層刀具及其制備方法

有效

• 申請號: 201810706464.2
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108950537B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 邢佑強;吳澤;黃鵬;劉磊;孫東科;劉曉軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張秀

1.一種立方氮化硼自潤滑涂層刀具，其特征在于：刀具基體材料為高速鋼或硬質合金，基體表面具有立方氮化硼自潤滑涂層，其中，所述涂層含有CsF、Mo和ZrO₂；所述立方氮化硼自潤滑涂層采用電子束熔覆立方氮化硼混合粉料制備，立方氮化硼混合粉料中各成分重量百分比為：55-65％CBN、15-20％Ni、5-8％CsF、5-8％Mo和5-10％ZrO₂。

2.如權利要求1所述的立方氮化硼自潤滑涂層刀具的制備方法，其特征在于：采用電子束將立方氮化硼混合粉料熔覆在刀具基體前刀面，從而制備出立方氮化硼自潤滑涂層刀具，包括以下步驟：

(1)前處理：將刀具基體表面研磨后依次放在酒精和丙酮溶液中超聲清洗各20-30min，進行去油污處理；

(2)預置氮化硼層：配置立方氮化硼混合粉料，將聚乙烯醇水溶液加入混合粉料中配置成稠狀并預置于刀具基體前刀面，采用壓強為1-5MPa冷等靜壓的方法保持5-10分鐘，將配置的稠狀混合粉體壓實，其厚度為100-500μm，得到預置氮化硼層；

(3)熔覆氮化硼層：將步驟(2)中得到的預置氮化硼層試樣放在電子束加工設備中，抽真空至真空度為6×10^-3Pa；啟動電子束，調整電子束加工參數為：電子束電壓為5-20kV，電子束流為1.5-5A，束斑直徑為1-5mm，速度為2-30mm/s，搭接率Φ＝20-60％；采用電子束對預置氮化硼層進行熔覆，得到氮化硼涂層；

(4)后處理：將步驟(3)得到的氮化硼涂層表面進行修整，得到所述刀具。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：對刀具表面進行至少一次預置氮化硼層和熔覆，熔覆后的氮化硼涂層總厚度為100-1500μm。