硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，解决现有技术中复合涂层表面不平整、易剥落导致刀具易磨损，使用寿命短的技术问题。该方法包括：采用酸碱两步法对硬质合金刀具的表面进行预处理；采用热丝化学气相沉积装置在预处理后的硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜，金刚石薄膜的沉积包括：形核阶段和生长阶段；采用直流磁控溅射法沉积TiAlN薄膜，TiAlN薄膜沉积包括依次进行的：金刚石微粉抛光、有机溶剂超声清洗、辉光轰击清洗以及TiAlN薄膜的生长阶段。采用本发明专利技术制备的复合涂层具有优异的膜-基附着强度，不易出现薄膜剥落的技术问题，显著增加了刀具的耐磨、耐高温性能，大大延长了刀具的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合涂层制备方法，特别涉及一种硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法。
技术介绍
化学气相沉积（ChemicalVaporDeposition，CVD）金刚石薄膜具有许多接近天然金刚石的优异性能，如硬度高、弹性模量大，摩擦系数低、耐磨性强以及表面化学性能稳定等。CVD金刚石薄膜的制备不受基体形状的制约，能够直接沉积在多种复杂形状基体的表面，因此，它非常适合作为耐磨、减摩以及保护性涂层材料应用于各种刀具外表面，从而达到提高刀具耐磨性、延长刀具使用寿命等目的。CVD金刚石薄膜与刀具基体之间的附着强度以及薄膜的表面特性是影响其工作寿命及加工性能的决定性因素。根据薄膜表面质量和结构成分的不同，CVD金刚石薄膜通常可被分为微米金刚石薄膜（MicrocrystallineDiamondFilms,MCD）和纳米金刚石薄膜（NanocrystallineDiamondFilms,NCD），两者应用在刀具表面时均存在一定缺陷。MCD薄膜是由微米级柱状多晶金刚石晶粒组成的，具有非常优异的耐磨性，并且与刀具基体之间具有良好的附着强度，这能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：预处理：采用酸碱两步法对硬质合金刀具的表面进行预处理；步骤二：金刚石薄膜沉积：采用热丝化学气相沉积装置在预处理后的硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜，金刚石薄膜的沉积包括：形核阶段和生长阶段；步骤三：TiAlN薄膜沉积：采用直流磁控溅射法沉积TiAlN薄膜，TiAlN薄膜沉积包括依次进行的：金刚石微粉抛光、有机溶剂超声清洗、辉光轰击清洗以及TiAlN薄膜的生长阶段。

【技术特征摘要】
1.硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：预处理：采用酸碱两步法对硬质合金刀具的表面进行预处理；
步骤二：金刚石薄膜沉积：采用热丝化学气相沉积装置在预处理后的硬质合金刀具表面沉积金刚石薄膜，金刚石薄膜的沉积包括：形核阶段和生长阶段；
步骤三：TiAlN薄膜沉积：采用直流磁控溅射法沉积TiAlN薄膜，TiAlN薄膜沉积包括依次进行的：金刚石微粉抛光、有机溶剂超声清洗、辉光轰击清洗以及TiAlN薄膜的生长阶段。
2.根据权利要求1所述的硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，其特征在于，金刚石薄膜的形核阶段所采用的沉积参数为：甲烷流量为16sccm、氢气流量为800sccm，氩气流量250sccm，反应气体压力为17.5～18.5Torr，偏流为3.0～4.0A，沉积时间为0.5小时，衬底表面温度为700～800℃。
3.根据权利要求1所述的硬质合金刀具表面金刚石/TiAlN复合涂层制备方法，其特征在于，金刚石薄膜的生长阶段所采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春广，龚兴华，孟鹤，朱伟，
申请(专利权)人：南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32