一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层制造技术

本发明专利技术涉及纳米复合硬质涂层技术领域，具体公开了一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，包括基体和纳米涂层，所述纳米涂层位于基体的表面，所述纳米涂层包括四层粘结层、三层支撑层和一层功能层，四层所述粘结层分别位于所述基体与所述支撑层之间、所述支撑层与所述功能层之间和相邻两个所述支撑层之间，所述功能层位于所述基体的表层，本发明专利技术的支撑层采用CrN打底、多层分布的结构分布，减小了涂层内应力和涂层内部裂纹扩展，提高了膜基结合力且支撑层中B元素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，Co元素趋向于涂层的表层，一定程度上增加了涂层产品的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米复合硬质涂层，具体涉及一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层。

技术介绍

1、涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物而制备的，也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上；涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了基体的磨损，涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦系数小和热导率低等特性。

2、但是，在现有技术中，硬质涂层刀具由于其脆性大，加工过程粘结严重、切削力大、切削温度高等特性，普通altin与超硬altisi(cr)n硬质合金涂层刀具在切削加工时，涂层与工件摩擦系数高，导致切削力大，切削热高，切削过程中易出现粘刀、崩刃等问题。

3、为此，我们提出一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层来解决现有技术中存在的问题，一定程度上降低涂层与工件摩擦系数，从而提高刀具的使用寿命。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，包括基体和纳米涂层，其特征在于：所述纳米涂层位于基体的表面，所述纳米涂层包括四层粘结层、三层支撑层和一层功能层，四层所述粘结层分别位于所述基体与所述支撑层之间、所述支撑层与所述功能层之间和相邻两个所述支撑层之间，所述功能层位于所述基体的表层；

2.根据权利要求1所述的一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，其特征在于：所述粘结层设置为CrN层，所述CrN层的厚度设置为0.2μm-0.25μm，所述CrN层的原子百分比设置为：Cr60%，N40%。

3.根据权利要求2所述的一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬...

【技术特征摘要】

1.一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，包括基体和纳米涂层，其特征在于：所述纳米涂层位于基体的表面，所述纳米涂层包括四层粘结层、三层支撑层和一层功能层，四层所述粘结层分别位于所述基体与所述支撑层之间、所述支撑层与所述功能层之间和相邻两个所述支撑层之间，所述功能层位于所述基体的表层；

2.根据权利要求1所述的一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，其特征在于：所述粘结层设置为crn层，所述crn层的厚度设置为0.2μm-0.25μm，所述crn层的原子百分比设置为：cr60%，n40%。

3.根据权利要求2所述的一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，其特征在于：所述crn层在涂覆前需将基体进行除油、除锈、去毛刺、喷砂和清洗后进行crn层的涂覆，涂覆时将基材固定在转架上，等炉腔真空度达到8.0×10-3pa，温度达到300℃-400℃时，开启转架开关使其转速为2-6r/min，向炉腔内通入氩气40min后打开cr靶进行cr轰击，气体流量为200-300sccm，靶材电流调整为60a-100a,对基片进行辉光放电清洗15-25min；调整负偏压至100v-200v，cr靶电流调整为60a-90a，随后关掉氩气气阀同时打开氮气气流量阀至250-350sccm，调整真空室压力为1-3pa沉积crn层8-15min。

4.根据权利要求3所述的一种应用于合金刀具的多层多元纳米复合硬质涂层，其特征在于：所述alticrn层的涂覆需在所述crtibn层涂覆完成后，重复crn层的涂覆方法，待第二层crn层涂覆完成后，直接调整氮气气流量至250-40...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传堂，孙香禄，王春明，
申请(专利权)人：欧优格大连切削工具有限公司，
类型：发明
国别省市：