[實用新型]一種交聯PVD硬質涂層高速切削刀具

有效

• 申請號: 201820441058.3
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN208604213U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 陳立軍;吳志國
• 申請（專利權）人: 鎮江東藝機械有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本實用新型公開了一種交聯PVD硬質涂層高速切削刀具。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復合為一體。其優點在于：其優點在于：其緊密并互相交聯復合為一體，具有足夠的連接強度，結合力非常強,利用了PVD技術對基材的預處理保護，大大提高了刀具材料抗彎強度；該金剛石薄膜的獨特設計交聯可靠，提高了復合能力并避免了涂層內部呈拉應力狀態，使刀具在使用時產生微裂紋，而PVD涂層內部呈壓應力狀態，內部的微裂紋可自動修復，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種高速切削刀具，具體的是一種交聯PVD硬質涂層高速切削刀具。

背景技術

采用涂層技術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，它是近代發展起來的材料表面處理工藝，目前常規的涂層技術通常可分為化學氣相沉積(CVD)技術和物理氣相沉積(PVD)技術兩大類，對于CVD技術來說，由于涂層與基體結合強度較高并且其具有很好的耐磨性，因此，被廣泛應用于硬質合金刀具的表面處理，然而CVD技術還存在處理溫度高，易造成刀具材料抗彎強度下降以及易導致刀具使用時產生微裂紋等問題嚴重制約著其發展，而對于PVD技術來說，由于采用PVD技術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技術來說也得到了更快速的發展，然而這種技術還存在結合度不高的問題，因此，也從另外一方面制約了其發展，因此如何既能提高結合強度，又能提高刀具抗彎性能是一個難以解決的技術難題，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行融合發展，因此該技術一直不溫不火。

發明內容

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

為了解決上述技術問題，本發明的交聯PVD硬質涂層高速切削刀具，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復合為一體。

所述基材為硬質合金或高速鋼基材。

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PVD硬質涂層高速切削刀具的制造方法，包括以下步驟：

A、經過常規工藝將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則分布的圓點；

C、在步驟B中的產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 的壓縮應力。

本發明的優點在于：