【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械加工刀具，具体为一种cvd涂层刀具及其制备方法。
技术介绍
1、表面涂层可显著提高刀具材料的耐磨性和切削寿命。tib2涂层因其具有较高的硬度、优异的耐磨性和低摩擦系数，常用于增强刀具的耐用性和使用寿命。制备这种涂层的常用技术包含物理气相沉积（pvd）和化学气相沉积（cvd）方法。pvd方法制备的tib2涂层存在涂层残余压应力高和涂层结合力差的缺点。相比之下，cvd方法制备的tib2涂层具有相对较高的涂层结合力和较低的涂层压应力。因此，cvd方法制备的tib2涂层是提高刀具材料耐磨性能和切削寿命的理想选择。但现有的tib2涂层刀具还不能满足高温合金高效切削的要求，此外，在cvd涂层制备过程中，b元素容易扩散至基体，并在膜基界面形成脆性的有害相。因此，不仅需要对现有cvd tib2涂层进行结构优化，而且在制备过程中需要控制bcl3的使用量，以最大程度抑制脆性有害相的形成。
技术实现思路
1、为解决现有cvd tib2涂层技术存在的涂层不耐磨和膜基界面易产生脆性有害相的缺点，本专利技术的主要目的是提出一种cvd涂层刀具及其制备方法。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种cvd涂层刀具，包括刀具基体和涂覆于基体上的涂层，所述涂层至少包含一层通过cvd方法沉积的tixby涂层，其中1.7≤y/x≤2.0；所述tixby涂层晶体具有优先在（101）方向生长的组织结构，且织构系数大于2。
5、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：tixby涂层的平均晶粒度小于2μm。
6、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：tixby涂层的显微硬度大于40gpa。
7、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：tixby涂层包含纳米片层结构，其中每层纳米片层的厚度小于10 nm。
8、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：所述涂层自刀具基体表面由内至外依次包括tin涂层、过渡层和tixby涂层。
9、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：所述tin涂层厚度为0.1~1μm；所述过渡层厚度为0.1~0.5μm。
10、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的优选方案，其中：所述过渡层从内至外，硼含量从0到63%逐渐递增。
11、为解决上述技术问题，根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
12、一种上述的cvd涂层刀具的制备方法，包括：在刀具基体上通过cvd方法沉积tixby涂层；
13、tixby涂层的制备温度为800~900℃，制备压力为60~200mbar，采用bcl3作为涂层的硼源、ticl4作为涂层的钛源、h2作为载气形成气体混合物，所述气体混合物中，ticl4含量为0.22~0.66vol%，bcl3含量为0.65~0.95vol%，bcl3含量优选为0.75~0.85vol%。
14、作为本专利技术所述的一种cvd涂层刀具的制备方法的优选方案，其中：在刀具基体上通过cvd方法依次沉积tin涂层、过渡层、tixby涂层；
15、tin涂层的制备温度为800~1000℃，制备压力为80~500mbar，采用n2作为涂层的氮源、ticl4作为涂层的钛源、h2作为载气形成气体混合物，所述气体混合物中，ticl4含量为1.0~3.0vol%，n2含量为30~50vol%；
16、过渡层的制备温度为800~900℃，制备压力为60~200mbar，采用n2作为涂层的氮源、bcl3作为涂层的硼源、ticl4作为涂层的钛源、h2作为载气形成气体混合物，所述气体混合物中，n2含量从40vol%逐渐递减至0，ticl4含量为1.0~3.0vol%，bcl3含量从0.1vol%逐渐递增至0.71vol%。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术提供一种cvd涂层刀具及其制备方法，包括刀具基体和涂覆于基体上的涂层，所述涂层至少包含一层通过cvd方法沉积的tixby涂层，其中1.7≤y/x≤2.0；所述tixby涂层晶体具有优先在（101）方向生长的组织结构，且织构系数大于2，该涂层具有高强度、高硬度和优异的耐磨性能，涂覆该涂层的刀具在高温合金的铣削中具有优异的切削性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种CVD涂层刀具，其特征在于，包括刀具基体和涂覆于基体上的涂层，所述涂层至少包含一层通过CVD方法沉积的TixBy涂层，其中1.7≤y/x≤2.0；所述TixBy涂层晶体具有优先在（101）方向生长的组织结构，且织构系数大于2。
2.根据权利要求1所述的CVD涂层刀具，其特征在于，TixBy涂层的厚度大于0.5μm。
3.根据权利要求1所述的CVD涂层刀具，其特征在于，TixBy涂层的平均晶粒度小于2μm。
4.根据权利要求1所述的CVD涂层刀具，其特征在于，TixBy涂层的显微硬度大于40GPa。
5.根据权利要求1所述的CVD涂层刀具，其特征在于，TixBy涂层包含纳米片层结构，其中每层纳米片层的厚度小于10 nm。
6.根据权利要求1所述的CVD涂层刀具，其特征在于，所述涂层自刀具基体表面由内至外依次包括TiN涂层、过渡层和TixBy涂层。
7.根据权利要求6所述的CVD涂层刀具，其特征在于，所述TiN涂层厚度为0.1~1 μm；所述过渡层厚度为0.1~0.5μm。
8.根据权利要求6
9.一种权利要求1-8任一项所述的CVD涂层刀具的制备方法，其特征在于，包括：在刀具基体上通过CVD方法沉积TixBy涂层；
10.根据权利要求9所述的CVD涂层刀具的制备方法，其特征在于，在刀具基体上通过CVD方法依次沉积TiN涂层、过渡层、TixBy涂层；
...【技术特征摘要】
1.一种cvd涂层刀具，其特征在于，包括刀具基体和涂覆于基体上的涂层，所述涂层至少包含一层通过cvd方法沉积的tixby涂层，其中1.7≤y/x≤2.0；所述tixby涂层晶体具有优先在（101）方向生长的组织结构，且织构系数大于2。
2.根据权利要求1所述的cvd涂层刀具，其特征在于，tixby涂层的厚度大于0.5μm。
3.根据权利要求1所述的cvd涂层刀具，其特征在于，tixby涂层的平均晶粒度小于2μm。
4.根据权利要求1所述的cvd涂层刀具，其特征在于，tixby涂层的显微硬度大于40gpa。
5.根据权利要求1所述的cvd涂层刀具，其特征在于，tixby涂层包含纳米片层结构，其中每层纳米片层的厚度小于10 nm。...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱骥飞，廖星文，钟志强，殷磊，谭卓鹏，成伟，高阳，
申请(专利权)人：赣州澳克泰工具技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。