一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法技术

本发明专利技术公开了一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法。该方法首先将硬质合金基体分别采用各号金刚石磨盘研磨、抛光后超声清洗，热风吹干放入真空箱中备用；镀膜时取出，装入炉腔进行两次加热和三次抽真空处理后向炉内连续通入氩气，利用电弧辅助等离子体刻蚀技术对基体进行离子刻蚀清洗。本发明专利技术由于两次长时间的加热将腔室内水蒸气、易挥发杂质及基体表面气体排出。电弧辅助等离子体放电技术产生均匀低能的高密度等离子体对基体进行刻蚀清洗。本发明专利技术在不损伤基体的前提下显著减少了基体表面杂质及气体，提高了基体表面活性、粗糙度以及基体温度，去除基体表面脱钴产生的疏松层，细化基体表面晶粒尺寸，提高膜基结合力及PVD涂层质量。

Surface pretreatment method for cemented carbide substrate with PVD coating

The present invention discloses a surface treatment method for cemented carbide substrate with PVD coating. Firstly, the cemented carbide substrate respectively by each diamond grinding grinding and polishing after ultrasonic cleaning, drying in vacuum reserve tank; when coating removed into a furnace chamber for two times and three times of heating in vacuum furnace after continuous pumped argon ion etching, for cleaning of the substrate by electric arc assisted plasma etching technology. The invention of the heating chamber two long, the water vapor and volatile impurities and surface gas discharge. Arc assisted plasma discharge technology produces uniform low energy high density plasma to etch and clean the substrate. The present invention without damage matrix significantly reduced the impurity gas and substrate surface, improve the surface activity, roughness and substrate temperature, the removal of the loose layer of substrate surface to remove cobalt from the surface grain size refinement matrix, improve the adhesion of the films and PVD coating quality.

【技术实现步骤摘要】
一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法
本专利技术涉及材料表面加工领域，具体涉及一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法。
技术介绍
PVD技术在20世纪初已开始应用，在之后的这些年里迅速发展，成为一门极具广阔应用前景的新技术。由于PVD技术沉积温度低、过程简单、无污染、成膜均匀致密等优点使其在刀具、模具、精密零件等工件表面处理方面应用越来越广泛。硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，具有高硬度、高强度、良好的韧性、耐磨、耐热、耐腐蚀等一系列优点，被广泛用作刀具材料。涂层刀具已成为现代切削刀具的标志，在发达国家中，涂层刀具在刀具中的使用比例已超过80％。附着性是涂层的重要性能之一。膜层和基体的界面结合力大小直接影响被涂层工件的使用效果和寿命以及被处理工件的工作可靠性。特别是一些特殊工况下的零件，差的结合力可能导致涂层直接脱落，因此附着性是制约薄膜材料实际应用的关键。基体表面清洁状态对附着力有很大影响。附着力是范德华力、扩散附着、机械锁和、静电力、化学键力等综合作用。表面不清洁使涂层不能直接与基体接触，大大减小了涂层与基体间的结合力。而且P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1）基体研磨抛光、超声波清洗：将硬质合金基体研磨后采用天然纤维抛光布配W3.5的金刚石抛光粉进行抛光，基体磨抛后浸入无水乙醇中，利用超声波清洗机进行超声清洗；2）储存：超声清洗后，用热风吹干，再用试样袋封好，放入真空干燥箱中备用；3）加热与抽真空：将基体从真空干燥箱中取出，装夹在三维可旋转形星架上，送入腔室，进行抽真空和加热处理；4）等离子体刻蚀：向所述腔室通入高纯氩气，保持腔室的温度和气压恒定，基体加双极脉冲负偏压，保持电弧靶和阳极棒的电流恒定，进行电弧辅助等离子体刻蚀；5）步骤4）完成后，调节红外加热管温度、腔室气压、基...

【技术特征摘要】
1.一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1）基体研磨抛光、超声波清洗：将硬质合金基体研磨后采用天然纤维抛光布配W3.5的金刚石抛光粉进行抛光，基体磨抛后浸入无水乙醇中，利用超声波清洗机进行超声清洗；2）储存：超声清洗后，用热风吹干，再用试样袋封好，放入真空干燥箱中备用；3）加热与抽真空：将基体从真空干燥箱中取出，装夹在三维可旋转形星架上，送入腔室，进行抽真空和加热处理；4）等离子体刻蚀：向所述腔室通入高纯氩气，保持腔室的温度和气压恒定，基体加双极脉冲负偏压，保持电弧靶和阳极棒的电流恒定，进行电弧辅助等离子体刻蚀；5）步骤4）完成后，调节红外加热管温度、腔室气压、基体偏压对基体进行原位PVD镀膜。2.根据权利要求1所述的一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，在步骤1）中，所述研磨为将基体分别在240、400、800、1000、1200、1500磨粒粒度的金刚石磨盘上进行粗磨、细磨、精磨；所述超声清洗的温度为室温~40℃，时间为15~30min。3.根据权利要求1所述的一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，在步骤2）中，所述真空干燥箱的真空度设置为0.1Pa以下。4.根据权利要求1所述的一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，在步骤3）中，整个腔室采用分布在腔室后壁的红外加热管加热，腔室内的实际温度由腔室前侧热电偶测量，设置上、中、下三个位置。5.根据权利要求1所述的一种PVD涂层的硬质合金基体表面预处理方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡同春，黎毓灵，邓阳，雷淑梅，王毅，陈灵，周克崧，曾德长，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44