一种高硬度耐磨结构的切削刀具及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114952211A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210600477.8C23C28/04(2006.01)(22)申请日2022.05.30(71)申请人无锡亚博特精密工具有限公司地址214000江苏省无锡市锡北私营经济园凤翔北路17号(72)发明人仪晓海(74)专利代理机构重庆卓茂专利代理事务所(普通合伙)50262专利代理师徐顺荣(51)Int.Cl.B23P15/28(2006.01)C22C27/04(2006.01)C23C14/06(2006.01)C23C14/35(2006.01)C23C28/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高硬度耐磨结构的切削刀具及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高硬度耐磨结构的切削刀具及其制备方法，本发明涉及切削刀具技术领域，包括锻造、退火、切割成型、热处理、刀具清洗、表面处理、抛光研磨，将W18Cr4V合金钢切割成圆柱形坯料，然后将坯料放入到锻造炉中，先用1100℃的温度对胚料进行煅烧25min，然后再以980℃的温度对胚料进行煅烧28min，最后再以910℃的温度对胚料进行煅烧45min。该高硬度耐磨结构的切削刀具及其制备方法，通过将TiN涂层、DLC涂层、AlCrN涂层以及CNx涂层依次溅射到刀具上，对刀具的表面进行了进一步的处理，提高了刀具的韧性和强度，能够延长刀具的使用寿命，与传统的刀具相比，本发明处理后的刀具基材强度和韧性更佳，其切削能力更强，不容易发生变钝现象。CN114952211ACN114952211A权利要求书1/1页1.一种高硬度耐磨结构的切削刀具，包括基材层和涂层，其特征在于：所述基材层由W18Cr4V合金钢作为加工坯料，所述涂层包括有TiN涂层、DLC涂层、AlCrN涂层以及CNx涂层，各个所述涂层的之间百分比依次为：23～28％、15～25％、35～45％以及18～28％。2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨结构的切削刀具，其特征在于：各个所述涂层的之间百分比依次为：23％、24％、35％以及18％。3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨结构的切削刀具，其特征在于：各个所述涂层的之间百分比依次为：28％、17％、35％以及20％。4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨结构的切削刀具，其特征在于：各个所述涂层的之间百分比依次为：25％、15％、35％以及25％。5.一种高硬度耐磨结构的切削刀具的制备方法，其特征在于：包括权利要求1～4任意一项的高硬度耐磨结构的切削刀具，其制备方法包括以下步骤：S1、锻造：将W18Cr4V合金钢切割成圆柱形坯料，然后将坯料放入到锻造炉中，先用1100～1170℃的温度对胚料进行煅烧25～35min，然后再以980～1130℃的温度对胚料进行煅烧28～37min，最后再以910～960℃的温度对胚料进行煅烧45～55min；S2、退火：将煅烧完毕后胚料放入到退火炉中，以860～880℃的温度进行退火，保温时间为2～3h；S3、切割成型：采用机械切削设备对退火完毕的坯料进行切削，将其加工成刀具的形状；S4、热处理：将切削完毕后的刀具放入到淬火炉中，先以800～840℃的温度进行预热15～25min，然后以1230～1270℃的温度进行淬火，保温时间为20～28min，接着以580～620℃的温度回火10～15min；S5、刀具清洗：刀具热处理完毕后，对刀具依次进行酸洗和碱洗以及去离子水清洗，清洗完毕后将其表面擦干，擦干后将其放入到烘干炉中，以100～120℃的温度烘干10～15min，得到洁净的刀具；S6、表面处理：将刀具放入到磁控溅射室中，温度为180～260℃，然后向磁控溅射室中通入氩气，以4～5Pa的压力施加220V的偏压，溅射功率为130W，采用TiN合金靶材进行溅射，溅射时间为14～18min；接着以2.3～3.2Pa的压力施加220V的偏压，溅射功率为125W，采用DLC合金靶材进行溅射，溅射时间为17～22min；再者以2～3Pa的压力施加220V的偏压，溅射功率为165W，采用AlCrN合金靶材进行溅射，溅射时间为15～20min；最后以2～2.5Pa的压力施加220V的偏压，溅射功率为220W，采用CNx合金靶材进行溅射，溅射时间为25～30min；S7、抛光研磨：将表面处理完毕后的刀具取出，对其进行抛光打磨，将其加工成需要的尺寸。6.根据权利要求5所述的一种高硬度耐磨结构的切削刀具的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，在对胚料进行煅烧时，每4～7min对胚料进行翻转一次。7.根据权利要求5所述的一种高硬度耐磨结构的切削刀具的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，对刀具进行