一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法.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CN106583731A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611144712.6(22)申请日2016.12.13(71)申请人成都邦普切削刀具股份有限公司地址611731四川省成都市高新区（西区）百草路998号(72)发明人李克林(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所(普通合伙)51229代理人李蕊(51)Int.Cl.B22F3/14(2006.01)C23C16/40(2006.01)C23C16/56(2006.01)B22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，包括以下步骤：(1)将WC粉、Co粉和MCxNy粉以重量比为81-87:6-10:7-9混合，置于无水乙醇中进行球磨，球磨48-72h，然后过滤，采用喷雾干燥器进行雾化干燥，制粒；(2)制备涂层基体：利用依次梯度加压烧结技术进行操作；(3)涂层刀具的制备：采用MT-CVD涂层技术沉积TiN+TiCN+TiCO+α-Al2O3+TiCN+TiN的涂层结构。该方法制备的涂层刀具可用于火车轮毂加工，其耐磨性和冲击性均较优异。CN106583731ACN106583731A权利要求书1/1页1.一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备硬质合金基体将WC粉、Co粉和MCxNy粉以重量比为81-87:6-10:7-9混合，置于无水乙醇中进行球磨，球磨48-72h，然后过滤，干燥，制粒；其中M为ⅣB、ⅤB、ⅥB族元素中的4种或4种以上；M、C和N的质量比为83-89:8-12:3-5；x＝0.7-0.75，y＝1-x；无水乙醇与混合粉末的体积质量比为320-360mL/kg；(2)制备涂层基体将步骤(1)制得的硬质合金基体压制成型后置于烧结炉中，炉内温度以2-5℃/min的速度从室温升至370℃，保温120-180min，炉内压力≤1000Pa，保温结束后，继续以2-5℃/min的速度将温度升至450℃，保温180-240min，炉内压力≤2000Pa，保温结束后，以3-6℃/min的速度将温度升至1350℃，保温60-90min，炉内压力为30-100Pa，保温结束后，再以3-6℃/min的速度将温度升至1460℃，保温60-120min，同时充入惰性气体，使炉内压力保持5-6MPa，保温结束后将其冷却至室温，得涂层基体；(3)涂层刀具的制备在步骤(2)所得的涂层基体上进行涂层，涂层结构由里向外分别为TiN、TiCN、TiCO、α-Al2O3、TiCN和TiN层；采用CVD工艺在硬质合金基体上沉积α-Al2O3层内外的TiN层和TiCO层，利用MTCVD或CVD工艺沉积TiCN层；α-Al2O3涂层的沉积工艺：以H2作为载体，流量为50-60LPM，炉内温度为1000-1050℃，压力为50-200mbar，依次通入CO2、H2S、HCl气体，其流量分别为2-5LPM，100-200mLPM，1-3LPM，AlCl3发生器内H2流量为5-20LPM，HCl气体流量为2-4LPM；(4)对涂层后的刀具表面进行湿喷砂处理，使其表面粗糙度Ra≤0.20μm。2.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(1)中WC粉的粒径为6-7μm，化合总碳含量≥6.1％。3.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(1)中Co粉的粒径为1-2μm。4.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(1)中MCxNy粉的粒径为1-2.5μm。5.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(1)中M为元素W、Ti、Ta和Nb，W、Ti、Ta和Nb的质量比为2.8-3.2:32-34:32-34:19-21。6.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所用气体中水分含量低于5ppm。7.根据权利要求1所述的用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所得α-Al2O3涂层的结构为：厚度0.5-20μm，呈等轴细晶，粒径尺寸为0.5-4μm，并具有至少(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(300)7个晶面取向。2CN106583731A说明书1/5页一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法技术领域[0001]本发明属于机械切削刀具制造技术领域，具体涉及一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法。背景技术[0002