一种含复合涂层的耐磨型数控刀具及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115216719A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210844767.7C23C4/18(2006.01)(22)申请日2022.07.19B24C1/02(2006.01)(71)申请人吉安富奇精密制造有限公司地址343133江西省吉安市吉安县工业园西区曙光路11号(72)发明人刘天桂黎明林肖孝超高建华刘阳(74)专利代理机构南昌恒桥知识产权代理事务所(普通合伙)36125专利代理师杨志宇(51)Int.Cl.C23C4/02(2006.01)C23C4/04(2006.01)C23C4/11(2016.01)C23C4/129(2016.01)权利要求书2页说明书17页(54)发明名称一种含复合涂层的耐磨型数控刀具及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种含复合涂层的耐磨性数控刀具及其制备方法。对数控刀具表面进行喷砂处理，提高表面强度、耐磨性和抗疲劳强度，同时提高前处理剂的存留量，前处理剂可以提高涂层和基体之间的粘结强度，同时钒、铈、钪、钒元素提高刀具的韧性和硬度。复合耐磨涂层的原料是由耐磨相和粘结相共组成，分散剂中含有粘结剂和稀土元素，稀土的强化作用阻碍晶间裂纹的形成，通过稀土抑制动态结晶，同时使陶瓷涂层能在数控刀具的表面固定定型。通过对刀具进行表面淬火和回火，确保复合涂层表面硬度，其中淬火添加剂中包含有催冷剂和光亮剂和抗氧化剂成分，催冷剂调整冷却速度，光亮剂提高数控刀具的表面光亮度。CN115216719ACN115216719A权利要求书1/2页1.一种含复合涂层的耐磨型数控刀具的制备方法，其特征在于：Ⅰ、将经过前处理后的数控刀具放入待涂室中，将复合耐磨涂层原料放入送料口，采用氧乙炔热喷涂设备进行喷涂，其中，氧压力为0.8MPa，乙炔压力为0.12‑0.14MPa，送粉速度为0.2kg▪h‑1，喷涂距离为120‑130mm；将复合耐磨涂层均匀的喷涂到数控刀具表面，控制耐磨涂层的厚度在0.1‑0.3mm；Ⅱ、对复合耐磨涂层数控刀具进行表面淬火，以1‑2℃/min的速率升温至230‑250℃保温3‑4h后再将其放入淬火介质中进行淬火，将淬火后的数控刀具取出，以2‑3℃/min的速度升温至180‑185℃保温2‑3h进行回火，后以1‑2℃/min的速率降至室温即得。2.如权利要求1所述的一种含复合涂层的耐磨型数控刀具的制备方法，其特征在于：复合耐磨涂层由耐磨相和粘结相按照10:1的比例均匀的混合而成；其中耐磨相的制备方法为：纳米氧化铝20‑25份、纳米氧化锆2‑3份、纳米碳化钨1‑2份，纳米氧化铬0.5‑0.8份、纳米氧化钛0.1‑0.3份加入2‑4份分散剂混合均匀，即得；其中粘结相的制备方法为：纳米Fe70Ni30铁镍合金粉20‑25份、纳米氧化钴1‑2份加入1‑2份分散剂混合均匀即得。3.如权利要求2所述的一种含复合涂层的耐磨型数控刀具，其特征在于：分散剂的制备方法为：ⅰ取乙烯基三氯硅烷4‑6份、聚丙烯酰胺2‑4份加入乙酸乙酯共同混合均匀，控制温度为210‑220℃保温搅拌2‑4h后加入聚对苯二甲酸亚丁酯3‑5份以1‑2℃的速度升温至250‑255℃保温搅拌2‑4h后，备用；ⅱ取甲基丙烯酸甲氧基乙酯1‑3份、4,4‑二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯2‑4份、3‑硝基苄基膦酸二乙酯2‑4份加入乙酸乙酯混合均匀后，以3‑4℃/min的速度升温至120‑125℃，保温搅拌4‑5h后加入步骤ⅰ中，控制温度为150‑155℃，保温搅拌1‑2h，后加入氯化石蜡4‑5份、磷酸铝胶5‑7份、纳米镧0.02‑0.05份共同混合均匀即得。4.一种用于含复合涂层的耐磨型数控刀具制备方法中的前处理方法，其特征在于：1）将待涂层的数控刀具放入75%的丙酮溶液中浸泡，去除表面污渍，取出后放置在70℃烘箱中干燥6‑7h，保温备用；2）对清洗后的刀具进行喷砂钝化处理，其中喷砂选用90目的石榴石砂、喷砂时间为2‑4s、喷砂压强为0.28‑0.32MPa；3）将喷砂处理后的数控刀具放入真空环境中，将配置好的前处理剂以汽化喷雾的形式均匀的喷涂到数控刀具表面，控制气雾粒径为12‑20um；4）喷涂后的数控刀具置于80℃环境中静置2h，取出后放入90‑95%的乙醇溶液中浸泡30mim，即得。5.如权利要求4所述的一种用于含复合涂层的耐磨型数控刀具制备方法中的前处理方法，其特征在于：前处理剂的制备方法：①取正‑己基三甲氧基硅烷5‑7份、乙烯基三乙氧基硅烷4‑7份于乙酸乙酯混合均匀，以3‑5℃/min的速度升温至150‑160℃，保温搅拌3‑4h后加入脂肪醇聚氧乙烯醚5‑7份升温至175‑180℃保温搅拌4‑6h，备用；2CN115216719A权利要求书2/2页②取双三甲基硅氧