【技术实现步骤摘要】
含纳米复合多层涂层的切削刀具及其制备方法
[0001]本专利技术属于切削刀具领域,涉及一种含纳米复合多层涂层的切削刀具及其制备方法,具体涉及一种含CrAlMeN/NbN纳米复合多层涂层的切削刀具及其制备方法。
技术介绍
[0002]切削刀具被誉为工业制造的牙齿,广泛地应用于汽车、造船、航空航天及3C行业。除了切削刀具的结构设计和基材之外,表面涂层技术是影响切削刀具性能的一个重要因素。在切削刀具表面镀敷硬质涂层,如TiAlN或CrAlN等可以明显提升其耐磨性和耐热性,改善切削刀具的性能。然而,TiAlN涂层的性能与Al含量密切相关,随着Al含量的增加,TiAlN涂层的抗氧化性能和硬度获得提升,但是,当Al含量超过其在TiN晶格内的固溶极限时,会形成w
‑
AlN相,硬度和耐热性能明显降低,并且,当温度达到850℃时,TiAlN涂层就会发生完全氧化。相比于TiAlN涂层,CrAlN涂层的抗氧化温度可以达到1000℃,但是,CrAlN涂层在900℃左右会发生分解,析出Cr2N和Cr单质,涂层硬度急剧降低,导致耐磨性恶化。随着制造业的快速发展,各种新材料层出不穷,在应对这些越来越多的难加工材料中,传统的TiAlN和CrAlN涂层已然无法满足市场需求。
[0003]CN104175682A公开了一种TiAlN/CrAlN多层涂层刀具及其制备方法,结合了TiAlN和CrAlN涂层各自的优势,通过改变调制周期的厚度,可以提升涂层的综合性能。然而,在实际应用时发现,TiAlN/CrAlN多层涂层的硬度偏低,耐 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含纳米复合多层涂层的切削刀具,其特征在于,包括刀具基体和沉积于刀具基体表面的纳米复合多层涂层,所述纳米复合多层涂层包含交替沉积的Cr1‑
a
‑
b
Al
a
Me
b
N层和NbN层,所述Me元素为Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Ru、Si、B、Y和W中的至少一种,其中,0.3≤a≤0.7,0≤b≤0.2,所述Cr1‑
a
‑
b
Al
a
Me
b
N层为面心立方结构,所述NbN层为立方结构NbN与六方结构NbN的混合结构,其中六方结构NbN呈现(100)择优取向,取向因子1.2≤τ
h(100)
≤3.5。2.根据权利要求1所述的含纳米复合多层涂层的切削刀具,其特征在于,所述NbN层中立方结构NbN的(111)衍射峰强度I
c
‑
NbN(111)
与六方结构NbN的(100)衍射峰强度I
h
‑
NbN(100)
之比为0.2≤I
c
‑
NbN(111)
/I
h
‑
NbN(100)
≤0.6。3.根据权利要求1所述的含纳米复合多层涂层的切削刀具,其特征在于,所述Cr1‑
a
‑
b
Al
a
Me
b
N层的单层厚度为2nm~300nm,所述NbN层的单层厚度为2nm~300nm。4.根据权利要求3所述的含纳米复合多层涂层的切削刀具,其特征在于,所述纳米复合多层涂层的厚度为0.5μm~8.0μm。5.根据权利要求1所述的含纳米复合多层涂层的切削刀具,其特征在于,所述纳米复合多层涂层是以“Cr1‑
a
‑
b
Al
a
Me
b
N层到NbN层”为一个循环周期。6.根据权利要求1~5中任一项所述的含纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员:裴斐,王社权,王羽中,罗胜,温光华,
申请(专利权)人:株洲钻石切削刀具股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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