The invention belongs to the field of machinery manufacturing cutting tools, in particular to a AlMoCN gradient composite coating tool and its preparation method, the coating using the nonequilibrium AlMoCN gradient coating method of composite coating by magnetron sputtering and arc plating preparation, coating tools from the inside to the outside in the tool matrix, Ti layer, AlMoC layer the nitrogen content and gradient of AlMoCN gradient composite coating. The AlMoCN superhard carbon nitride coating in the coating at the same time due to increase of two kinds of elements Al, Mo, and the structure and composition of nitrogen gradient gradient coating, can improve the comprehensive performance of the cutting tool. The coated tool has high hardness and strength, low surface friction coefficient, good resistance to diffusion wear and excellent friction and wear characteristics. This tool can reduce dry friction and cutting in the cutting process of chip bonding in the cutting process, cutting force and cutting temperature reduce more than 35%, to improve the thermal stability of coating tool 50%, prolong the service life of the cutter and the durability of more than 70%.
【技术实现步骤摘要】
AlMoCN梯度复合涂层刀具及其制备方法
本专利技术属于机械制造金属切削刀具领域,特别是涉及一种AlMoCN梯度复合涂层刀具及其制备方法。
技术介绍
随着现代工业的发展,越来越多耐磨、耐热、高硬度的工程材料被开发出来,工件材料水平的提高,必然导致加工过程中刀具加速磨损。从高速钢刀具到硬质合金刀具,到超硬材料刀具,再到涂层硬质合金刀具、多元复合涂层刀具,刀具技术的发展十分迅速。刀具水平发展至今,拥有优越的性价比和综合性能的多元复合涂层硬质合金刀具成为首选。目前工业发达国家的涂层刀具使用量已占刀具总数的80%以上,数控机床上所用的刀具90%以上是涂层刀具。TiCN是目前最广泛使用的三元碳氮化合物涂层,TiCN涂层由于兼具TiC的高硬度和TiN的良好韧性,显著提高了其摩擦磨损性能(JinlongLi,ShihongZhang,MingxiLi.InfluenceoftheC2H2flowrateongradientTiCNfilmsdepositedbymulti-arcionplating[J].AppliedSurfaceScience,2013(283):134-144.),已广泛应用于铣削、攻牙、冲压、成型及滚齿的加工,在高速切削时比普通硬质合金刀具的耐磨性高5-8倍。中国专利“汽轮机转子轮槽铣刀表面TiCN多层复合涂层制备工艺”(专利号201510564738.5)利用Ti、氮气(N2)与乙炔气体(C2H2)在450℃沉积温度下合成了TiCN涂层铣刀,解决了26NiCrMov145材料转子加工难题。TiCN涂层虽然具有高硬度、低摩擦系数的优点,但同时因 ...
【技术保护点】
一种AlMoCN梯度复合涂层刀具,刀具基体材料为高速钢、工具钢、模具钢、硬质合金、陶瓷或立方氮化硼中的一种,其特征在于,涂层刀具由内至外依次为刀具基体、Ti过渡层、AlMoC过渡层和氮含量梯度渐变的AlMoCN梯度复合涂层。
【技术特征摘要】
1.一种AlMoCN梯度复合涂层刀具,刀具基体材料为高速钢、工具钢、模具钢、硬质合金、陶瓷或立方氮化硼中的一种,其特征在于,涂层刀具由内至外依次为刀具基体、Ti过渡层、AlMoC过渡层和氮含量梯度渐变的AlMoCN梯度复合涂层。2.一种如权利要求1所述的AlMoCN梯度复合涂层刀具的制备方法,其特征在于,沉积方式为采用非平衡磁控溅射和电弧镀的复合镀膜方法,沉积时使用2个非平衡磁控溅射AlMoC复合靶,2个电弧镀Ti靶,首先采用电弧镀沉积Ti过渡层,然后采用非平衡磁控溅射方法沉积AlMoC过渡层和氮含量梯度渐变的AlMoCN梯度复合涂层,具体步骤如下:(1)前处理:将刀具基体表面抛光,去除表面油污、锈迹等杂质,然后依次放入酒精和丙酮中,超声清洗各20min,去除刀具表面油污和其它附着物,电吹风干燥充分后迅速放入镀膜机,抽真空至8.0×10-3Pa,加热至250℃,保温20~25min;(2)离子清洗:通Ar气,其压力为1.3Pa,开启偏压电源,电压600V,占空比0.3,...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋文龙,郭宗新,王首军,张璇,
申请(专利权)人:济宁学院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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