一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，包括刀具本体，所述刀具本体由安装部与切削部所组成，所述安装部为向内凹陷设置，且所述切削部位于安装部的外侧，所述切削部的外层涂设有多层多元纳米复合硬质涂层，所述多层多元纳米复合硬质涂层包括至少两层CrN层和CrTiBN层，所述切削部上开设有减热排屑槽，多层多元纳米复合硬质涂层具有细化晶粒的作用，大幅提高了涂层硬度，并且对涂层抗高温氧化性和抗化学反应性的提高也有一定作用，有效降低了涂层表面的摩擦系数，提高了耐磨性，减热排屑槽能够减小切削部与工件之间的接触面积，从而降低热量的产生，从而延缓多层多元纳米复合硬质涂层性能的衰弱。延缓多层多元纳米复合硬质涂层性能的衰弱。延缓多层多元纳米复合硬质涂层性能的衰弱。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具


[0001]本技术涉及设备
，具体为一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具。

技术介绍

[0002]切削刀具一般采用刀体和刀片侧面平面接触的方式进行连接。这种刀具的刀体、刀片制作简单，加工方便；同时刀体、刀片侧面精度较高时可以增大其有效接触面积，提高传递的扭矩，加强刀片的抗冲击能力，保证切削刀具的尺寸精度；刀体、刀片定位面的大面积接触可以使刀片在承受较大的负载时，定位面只发生微小的变形，有效保证切削刀具在静态和加工过程中尺寸精度的一致性，提高了切削刀具在不同工况下的刀具稳定性。由于采用平面定位切削刀具具有上述优点，此种切削刀具结构被广泛应用于旋转类刀具和非旋转类刀具中。
[0003]随着现代加工技术的发展，人们对切削刀具性能和质量的要求也相应提高，对刀具表面进行涂覆处理是提高刀具表面硬度和抗氧化性的有效方法之一。目前，常用的涂层种类有氮化钛、氮铝钛、氧化铝等，涂覆方法包括物理气相沉积和化学气相沉积。化学气相沉积的优点在于反应基团具有较高的能量，与刀具基体的结合力强，硬质涂层坚固耐用，但是化学气相沉积需要复杂的气体供应系统和尾气处理系统，设备成本高昂。物理气相沉积具有沉积温度低，涂层内部应力小，工艺成熟可靠、绿色环保等优点，是应用最为广泛的一种表面强化技术，但是存在硬质涂层与刀具基体间结合力不强的缺陷，且硬质涂层在高温环境中性能会降低，因此我们需要提出一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，多层多元纳米复合硬质涂层具有细化晶粒的作用，大幅提高了涂层硬度，并且对涂层抗高温氧化性和抗化学反应性的提高也有一定作用，有效降低了涂层表面的摩擦系数，提高了耐磨性，减热排屑槽能够减小切削部与工件之间的接触面积，从而降低热量的产生，从而延缓多层多元纳米复合硬质涂层性能的衰弱，解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，包括刀具本体，所述刀具本体由安装部与切削部所组成，所述切削部设置为方形结构，所述安装部为向内凹陷设置，且所述切削部位于安装部的外侧，所述切削部的外层涂设有多层多元纳米复合硬质涂层，所述多层多元纳米复合硬质涂层包括至少两层CrN层和CrTiBN层，所述切削部上开设有减热排屑槽。
[0006]进一步，所述刀具本体开设有贯穿安装部的中心孔，所述刀具本体关于所述中心孔对称设置。
[0007]进一步，所述切削部上的减热排屑槽设置有多组，且多组所述减热排屑槽分布于
切削部的四组侧边。
[0008]进一步，每组所述切削部的侧边均开设有六组减热排屑槽，且所述减热排屑槽之间为等距设置。
[0009]进一步，所述CrN层的厚度为0.33μm。
[0010]进一步，所述CrTiBN层的厚度为2.8μm。
[0011]进一步，所述多层多元纳米复合硬质涂层的厚度为8
‑
10μm，且所述多层多元纳米复合硬质涂层中的CrN层和CrTiBN层为交替排列设置。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0013]本技术切削部的外侧涂设有多层多元纳米复合硬质涂层，多层多元纳米复合硬质涂层具有细化晶粒的作用，大幅提高了涂层硬度，并且对涂层抗高温氧化性和抗化学反应性的提高也有一定作用，有效降低了涂层表面的摩擦系数，提高了耐磨性，减热排屑槽能够减小切削部与工件之间的接触面积，从而降低热量的产生，从而延缓多层多元纳米复合硬质涂层性能的衰弱。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图；
[0015]图2为本技术多层多元纳米复合硬质涂层的结构示意图；
[0016]图3为本技术的侧面结构示意图。
[0017]图中：1、刀具本体；2、多层多元纳米复合硬质涂层；101、安装部；102、切削部；104、减热排屑槽；105、中心孔；201、CrN层；202、CrTiBN层。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]请参阅图1
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3，本技术提供一种技术方案：一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，包括刀具本体1，刀具本体1由安装部101与切削部102所组成，切削部102设置为方形结构，安装部101为向内凹陷设置，刀具本体1开设有贯穿安装部101的中心孔105，刀具本体1关于中心孔105对称设置，刀具本体1通过中心孔105进行安装；
[0020]切削部102位于安装部101的外侧，切削部102的外层涂设有多层多元纳米复合硬质涂层2，多层多元纳米复合硬质涂层2包括至少两层CrN层201和CrTiBN层202，CrN层201中的Cr与N的原子百分比为67:36，且CrN层201的厚度为0.33μm，CrTiBN层202中各原子的百分比为Cr：20％、Ti：20％、B：20％和N:40％，且CrTiBN层202的厚度为2.8μm，多层多元纳米复合硬质涂层2的厚度为8
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10μm，且多层多元纳米复合硬质涂层2中的CrN层201和CrTiBN层202为交替排列设置；
[0021]切削部102上开设有减热排屑槽104，切削部102上的减热排屑槽104设置有多组，且多组减热排屑槽104分布于切削部102的四组侧边，每组切削部102的侧边均开设有六组减热排屑槽104，且减热排屑槽104之间为等距设置；
[0022]多层多元纳米复合硬质涂层2中B元素具有细化晶粒的作用，大幅提高了多层多元纳米复合硬质涂层2硬度，并且对多层多元纳米复合硬质涂层2抗高温氧化性和抗化学反应性的提高也有一定作用；
[0023]多层多元纳米复合硬质涂层2中Cr、N元素的含量较多，大幅提高了多层多元纳米复合硬质涂层2的抗高温氧化性；
[0024]多层多元纳米复合硬质涂层2表面含有Ti和B元素，有效降低了多层多元纳米复合硬质涂层2表面的摩擦系数，提高了耐磨性；
[0025]多层多元纳米复合硬质涂层2采用CrN打底、多层分布的结构分布，减小了多层多元纳米复合硬质涂层2内应力和多层多元纳米复合硬质涂层2内部裂纹扩展，提高了膜基结合力，增加了多层多元纳米复合硬质涂层2产品的使用寿命；
[0026]减热排屑槽104能够减小切削部102与工件之间的接触面积，从而降低热量的产生，从而延缓多层多元纳米复合硬质涂层2性能的衰弱。
[0027]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，包括刀具本体（1），其特征在于：所述刀具本体（1）由安装部（101）与切削部（102）所组成，所述切削部（102）设置为方形结构，所述安装部（101）为向内凹陷设置，且所述切削部（102）位于安装部（101）的外侧，所述切削部（102）的外层涂设有多层多元纳米复合硬质涂层（2），所述多层多元纳米复合硬质涂层（2）包括至少两层CrN层（201）和CrTiBN层（202），所述切削部（102）上开设有减热排屑槽（104）。2.根据权利要求1所述的一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，其特征在于：所述刀具本体（1）开设有贯穿安装部（101）的中心孔（105），所述刀具本体（1）关于所述中心孔（105）对称设置。3.根据权利要求2所述的一种具有多层多元纳米复合硬质涂层结构的合金刀具，其特征在于：所述切削部（102）上的减热排屑槽（104）设...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐占祥，杨贵彬，
申请(专利权)人：欧优格大连切削工具有限公司，
类型：新型
国别省市：