本发明专利技术涉及一种涂层切削刀具及其制备方法，涂层切削刀具包括刀具基体，刀具基体表面依次设有第一涂层、第二涂层及第一TiSiXN层；第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；第二涂层包括依次层叠设置第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。本发明专利技术通过在刀具基体表面依次设有第一涂层、第二涂层及第一TiSiXN层，TiSiXN层能够使刀具具有超硬效应、耐磨性以及高温稳定性，通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN与TiSiXN之间的结合力；通过将第一TiAlN层设置于第一TiAlN/TiSiXN层与刀具基体之间，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体的结合强度，且能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基体的寿命。寿命。寿命。
【技术实现步骤摘要】
涂层切削刀具及其制备方法
[0001]本专利技术涉及刀具涂层
，特别是涉及一种涂层切削刀具及其制备方法。
技术介绍
[0002]切削刀具是机械制造中用于材料切削加工的工具，机械制造中使用的切削刀具基体基本上都用于切削切削材料，这就要求刀具基体具有高硬度的特性，而切削过程中刀具基体与切削材料的接触部分因摩擦生热而产生高温，所以刀具基体除了满足高硬度特性的同时还需要具有一定的耐高温能力。而现有技术中的刀具基体的硬度较低，耐高温能力较差，且在切削切削材料时，刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力较大，导致刀具基体容易受到磨损，需要频繁更换刀具基体，导致刀具基体消耗较大，生产效率较低及生产成本高。
技术实现思路
[0003]基于此，有必要提供一种能够增强刀具基体的硬度及耐高温能力，且能够减小刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力，能够减小刀具基体受到的磨损，并能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基的寿命的涂层切削刀具及其制备方法。
[0004]一种涂层切削刀具，所述涂层切削刀具包括：
[0005]刀具基体，所述刀具基体表面依次设有第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层；
[0006]所述第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；
[0007]所述第二涂层包括依次层叠设置的第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。
[0008]在其中一个实施例中，所述第二涂层包括有多个，多个所述第二涂层依次层叠设置。
[0009]本申请还提供了一种如上述的涂层切削刀具的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将所述刀具基体放入电弧离子镀膜机的镀膜室；
[0011]将所述镀膜室的真空度抽至设定真空度，并将所述镀膜室的温度加热至400℃
‑
600℃；
[0012]对所述刀具基体做表面清洁处理；
[0013]采用电弧离子镀膜方法在所述刀具基体表面依次沉积所述第一TiAlN层及所述第一TiAlN/TiSiXN层；
[0014]采用电弧离子镀膜方法在所述第一TiAlN/TiSiXN层表面依次沉积所述第二TiSiXN层、所述第二TiAlN/TiSiXN层及所述第二TiAlN层；
[0015]采用电弧离子镀膜方法在所述第二TiAlN层表面沉积所述第一TiSiXN层。
[0016]在其中一个实施例中，对所述刀具基体做表面清洁处理，包括以下步骤：
[0017]向所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室充入还原性气体，以使所述还原性气体与所
述刀具基体表面发生氧化还原反应；
[0018]将所述还原性气体排出所述镀膜室；
[0019]对所述刀具基体表面进行离子清洗处理。
[0020]在其中一个实施例中，将惰性气体充入所述镀膜室使其电离产生离子束，并向所述刀具基体施加
‑
200V～
‑
850V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
[0021]在其中一个实施例中，所述镀膜室内设置有刻蚀靶材，开启所述刻蚀靶材使其发射离子束，并向所述刀具基体施加
‑
100V～
‑
260V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
[0022]在其中一个实施例中，所述第一TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
60V，沉积厚度为0.1μm
‑
1μm；所述第一TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
90V，沉积厚度为0.1μm
‑
1μm。
[0023]在其中一个实施例中，所述第二TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
80V，沉积厚度为0.01μm
‑
1μm；所述第二TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
80V，沉积厚度为0.1μm
‑
1μm；所述第二TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
80V，沉积厚度为0.01μm
‑
1μm。
[0024]在其中一个实施例中，所述第一TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为
‑
30V～
‑
100V，沉积厚度为0.2μm
‑
1μm。
[0025]在其中一个实施例中，所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内还设置有真空度检测模块及真空度控制模块，所述真空度检测模块用于检测所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内的所述真空度，所述真空度检测模块通信连接所述真空度控制模块，所述真空度控制模块控制连接所述电弧离子镀膜机。
[0026]上述方案中，通过在刀具基体表面依次设置第一涂层、第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层，TiSiXN层能够使刀具具有超硬效应、耐磨性以及高温稳定性，通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN与TiSiXN之间的结合力；通过将第一TiAlN层设置于第一TiAlN/TiSiXN层与刀具基体之间，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体的结合强度，且能够减小刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力，减小刀具基体受到的磨损，能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基体的寿命。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例所示的涂层切削刀具的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术另一实施例所示的涂层切削刀具的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例所示的涂层切削刀具的制备方法步骤流程图。
[0030]附图标记说明
[0031]10、涂层切削刀具；100、刀具基体；200、第一涂层；210、第一TiAlN层；220、第一TiAlN/TiSiXN层；300、第二涂层；310、第二TiSiXN层；320、第二TiAlN/TiSiXN层；330、第二TiAlN层；400、第一TiSiXN层。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涂层切削刀具，其特征在于，所述涂层切削刀具包括：刀具基体，所述刀具基体表面依次设有第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层；所述第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；所述第二涂层包括依次层叠设置的第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。2.根据权利要求1所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述第二涂层包括有多个，多个所述第二涂层依次层叠设置。3.一种如权利要求1或2任一所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述刀具基体放入电弧离子镀膜机的镀膜室；将所述镀膜室的真空度抽至设定真空度，并将所述镀膜室的温度加热至400℃
‑
600℃；对所述刀具基体做表面清洁处理；采用电弧离子镀膜方法在所述刀具基体表面依次沉积所述第一TiAlN层及所述第一TiAlN/TiSiXN层；采用电弧离子镀膜方法在所述第一TiAlN/TiSiXN层表面依次沉积所述第二TiSiXN层、所述第二TiAlN/TiSiXN层及所述第二TiAlN层；采用电弧离子镀膜方法在所述第二TiAlN层表面沉积所述第一TiSiXN层。4.根据权利要求3所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，对所述刀具基体做表面清洁处理，包括以下步骤：向所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室充入还原性气体，以使所述还原性气体与所述刀具基体表面发生氧化还原反应；将所述还原性气体排出所述镀膜室；对所述刀具基体表面进行离子清洗处理。5.根据权利要求4所述的涂层切削刀具的制备方法，将惰性气体充入所述镀膜室使其电离产生离子束，并向所述刀具基体施加
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200V～
‑
850V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。6.根据权利要求4所述的涂层切削刀具的制备方法，所述镀膜室内设置有刻蚀靶材，开启所述刻蚀靶材使其发射离子束，并向所述刀具基体施加
‑
100V～
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260V的偏压，以使所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李立升，涂煜龄，
申请(专利权)人：东莞市华升真空镀膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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