一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108315737A(43)申请公布日2018.07.24(21)申请号201810125438.0(22)申请日2018.02.07(71)申请人上海三朗纳米技术有限公司地址201600上海市松江区松米路2号12幢272室(72)发明人姚勇(51)Int.Cl.C23C28/04(2006.01)C23C16/27(2006.01)C23C14/06(2006.01)C23C14/35(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺(57)摘要本发明公开一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺，包括将切削刀具依次进行清洗前处理以及脱钴预处理，并清洗后吹干待用；将待用的切削刀具放入CVD金刚石沉积炉中，然后将CVD金刚石沉积炉抽真空，再按照CH4、H2、N2气流速率比1∶100～300∶1～3通入CH4、H2、N2三者的混合气体，加热热丝，以调节切削刀具的表面温度为600～1000℃，沉积6～10h，切削刀具表面形成导电金刚石涂层；再在CVD涂层表面进行TiN涂层沉积，得到复合涂层切削刀具。本发明公开一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺，通过对切削刀具内部进行CVD导电金刚石涂层涂覆，再通过对CVD导电金刚石涂层表面进行TiN涂层涂覆，形成一种复合涂层的刀具。通过该制备工艺制备的切削刀具导电性好、韧性强、耐磨性好，使用寿命长。CN108315737ACN108315737A权利要求书1/1页1.一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，包括切削刀具内部的CVD涂层工艺和CVD涂层外部的PVD涂层工艺；其中，切削刀具内部的CVD涂层工艺包括以下步骤：步骤1：将切削刀具依次进行清洗前处理以及脱钴预处理，并将脱钴预处理后的切削刀具清洗后吹干待用；步骤2：将步骤1中待用的切削刀具放入CVD金刚石沉积炉中，然后将CVD金刚石沉积炉抽真空，炉内压力不得高于10pa，再按照CH4、H2、N2气流速率比1∶100～300∶1～3通入CH4、H2、N2三者的混合气体，气体压力为-100～-90KPa，加热热丝，以调节切削刀具的表面温度为600～1000℃，沉积6～10h，切削刀具表面形成导电金刚石涂层；CVD涂层外部的PVD涂层工艺包括：在步骤2的表面进行TiN涂层沉积，得到复合涂层切削刀具。2.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，在步骤2的表面进行TiN涂层沉积步骤包括：将步骤2处理后的切削刀具放入直流磁控溅射装置中，通入反应气体Ar和N2，反应气压为0.8～1.2Pa，且Ar和N2的分压比为8～10∶1，沉积电压为400-450V，沉积时间为40～60min，得到复合涂层切削刀具。3.根据权利要求2所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述TiN涂层沉积过程中，直流磁控溅射装置中基底温度小于400℃。4.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，在步骤2的表面进行TiN涂层沉积步骤包括：将步骤2处理后的切削刀具放入磁过滤沉积装置中，将磁过滤沉积装置抽真空，通入反应气体Ar和N2，反应气压为0.005～0.02Pa，且Ar和N2的分压比为1∶8～10，沉积电压为15～35V，沉积时间为20～40min，得到复合涂层切削刀具。5.根据权利要求4所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述TiN涂层沉积过程中，磁过滤沉积装置中基底温度小于60℃。6.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述清洗前处理为用酒精或者丙酮进行切削刀具表面处理。7.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述脱钴预处理包括用无机碱溶液碱蚀2～20min，碱蚀后清洗干净，然后再放入无机酸溶液酸蚀2～15min。8.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述CH4、H2、N2气流速率比1∶200∶2。9.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，步骤2中，切削刀具表面形成的导电金刚石涂层厚度为6～10μm。10.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，切削刀具表面形成的TiN涂层厚度为1～3μm。2CN108315737A说明书1/6页一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺技术领域[0001]本发明属于切削刀具加工制造技术领域，具体涉及一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺。背景技术[0002]因此使用的局限性很大。目前，各个行业尤其是航天航空出现了许多新型材料，例如高温合金材料。这种高温合金材料具有优异的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，因此又被称为