具有涂覆超高硬度涂层的铰刀制造技术

技术编号:16003352 阅读:24 留言:0更新日期:2017-08-15 17:17
本实用新型专利技术涉及一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,由刀体刃部和柄部组成,所述刀体刃部设有一种具有高硬度、低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层。HfC/SiC纳米多层涂层的厚度2~4μm。HfC/SiC纳米多层涂层由HfC层和SiC层交替沉积在金属或硬质合金或陶瓷基体上形成,HfC层厚度为4‑8nm,SiC层厚度为0.3‑1.2nm。该涂层可在高硬度、高耐磨、低摩擦等场合下服役,如刀具、模具的保护性涂层等,本涂层制备工艺还具有工艺简单、沉积速度快、成本低、对环境无污染等特点。

Reamer with coating ultra high hardness coating

The utility model relates to a reamer with coating ultra high hardness coating, which is composed of a cutter body, a blade part and a handle part. The cutter blade edge is provided with a HfC/SiC nanometer multi-layer coating with high hardness and low friction coefficient. The thickness of HfC/SiC nano multilayer coating is 2~4 M. HfC/SiC nano multilayer coating consists of HfC layer and SiC layer deposited alternately formed on the metal or hard alloy or ceramic substrate, the thickness of HfC was 4 8nm, SiC layer thickness of 0.3 1.2nm. The coatings can be served in high hardness, high wear resistance, low friction and other occasions, such as cutting tool, mold protective coating, the coating preparation process also has the characteristics of simple process, fast deposition speed, low cost, no pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
具有涂覆超高硬度涂层的铰刀
本技术涉及一种机加工刀具,尤其涉及一种涂覆超高硬度涂层的铰刀。
技术介绍
随着航天工业、高速列车、资源开采设备、医疗器械、工业自动化设备等行业的高速发展。高速度、高精度、高效能、低噪音、自动化、智能化已成为现代机械的重要标志和发展方向。机械系统需要深入考虑的因素越来越多,机构零部件的工作稳定性及使用寿命、工作误差、耐冲击性、摩擦磨损等因素对机械部件的工作性能产生极大的影响。铰刀具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具,具有直刃或螺旋刃的旋转精加工刀具,用于扩孔或修孔使用。铰刀用于铰削工件上已钻削(或扩孔)加工后的孔,主要是为了提高孔的加工精度,降低其表面的粗糙度,是用于孔的精加工和半精加工的刀具,加工余量一般很小。用来加工圆柱形孔的铰刀比较常用。用来加工锥形孔的铰刀是锥形铰刀,比较少用。按使用情况来看有手用铰刀和机用铰刀,机用铰刀又可分为直柄铰刀和锥柄铰刀。手用的则是直柄型的。随着目前材料服役环境的愈发恶劣,传统铰刀已逐渐不能满足苛刻的性能要求,因此迫切需要开发新型的保护性涂层材料。对涂层材料的硬度、耐摩擦磨损等性能提出了更高的要求。如果铰刀表面的涂层具有高硬度和低摩擦系数的性能,就能保证铰刀的工作稳定性、提高工作效率,并延长其使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于,提供一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,该铰刀表面具有高硬度和低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层的铰刀,以克服现有技术存在的缺点和不足。本技术所需要解决的技术问题,采用以下技术方案来实现:一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,由刀体刃部和柄部组成,所述刀体刃部设有一种具有高硬度、低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层。所述HfC/SiC纳米多层涂层由HfC层和SiC层交替沉积在金属或硬质合金或陶瓷基体上形成,所述HfC层厚度为4-8nm,SiC层厚度为0.3-1.2nm。所述HfC/SiC纳米多层涂层的厚度2~4μm。本技术的有益效果:本技术采用一种具有高硬度和低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层,该HfC/SiC纳米多层涂层硬度高,摩擦系数小,作为保护层可用于既要求高硬度、又具有高耐摩擦性能的服役场合,提高机械的工作稳定性及使用寿命。具体能消除或减少由摩擦、摩损等引起的许多设备维修、维护问题,提高机械的工作效率。HfC/SiC多层涂层的最大硬度达36.2GPa;涂层采用直流或射频反应溅射的方式,具有制备工艺简单、沉积速度快、生产效率高、生产成本低的优点。无任何有害成分,安全环保。附图说明图1为本技术的具有涂覆超高硬度涂层的铰刀结构示意图。具体实施方式下面对本技术的较佳实施例进行详细阐述,以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本技术的应用范围更为清楚明确。如图1所示,一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,由刀体刃部1和柄部2组成,刀体刃部1设有一种具有高硬度、低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层3,HfC/SiC纳米多层涂层3的厚度2~4μm。使得该铰刀可以在高硬度、高耐磨、低摩擦系数等场合下服役,可以提高铰刀的使用寿命,以此来节省成本。HfC/SiC纳米多层涂层3由HfC层和SiC层交替沉积在金属或硬质合金或陶瓷基体上形成,HfC层厚度为4-8nm,SiC层厚度为0.3-1.2nm。涂层采用直流或射频反应溅射的方式,其方法步骤如下:(1)清洗基体首先将经抛光处理后的基体送入超声波清洗机,依次在分析纯的无水酒精和丙酮中利用15~30kHz超声波进行清洗5~10min;然后进行离子清洗,即将基体装进真空室,抽真空到5*10-3Pa后通入Ar气,维持真空度在2-4Pa,用射频对基体进行为时30min的离子轰击,功率为80-100W;(2)HfC/SiC纳米多层涂层的制备氩气流量:30-50sccm;乙炔流量:2-5sccm;沉积HfC层功率:150W,时间:10-20s;沉积SiC层功率:80W,时间:3-12s;靶基距:3-7cm;总气压范围0.2-0.6Pa;基片温度范围200-400℃。最终得到HfC/SiC纳米多层涂层,其硬度为35.6GPa本技术涂覆超高硬度涂层的铰刀,具有很高的硬度、较好的耐磨性能和较佳的耐热性能。本文档来自技高网...
具有涂覆超高硬度涂层的铰刀

【技术保护点】
一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,由刀体刃部(1)和柄部(2)组成,其特征在于:所述刀体刃部(1)设有一种具有高硬度、低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层(3)。

【技术特征摘要】
1.一种具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,由刀体刃部(1)和柄部(2)组成,其特征在于:所述刀体刃部(1)设有一种具有高硬度、低摩擦系数的HfC/SiC纳米多层涂层(3)。2.根据权利要求1所述的具有涂覆超高硬度涂层的铰刀,其特征在于:所述HfC/SiC纳米多...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪鸿涛翟晴晴李伟
申请(专利权)人:比尔安达上海润滑材料有限公司比尔安达安徽纳米涂层技术有限公司上海理工大学
类型:新型
国别省市:上海,31

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