AlTiN高速切削刀具涂层的制备方法技术

技术编号:8268338 阅读:400 留言:0更新日期:2013-01-30 23:58
本发明专利技术公开了一种AlTiN高速切削刀具涂层的制备方法,将高速切削刀具预处理后放入电弧离子镀膜设备中的转架杆上,以矩形Ti靶作为底层的Ti来源,矩形Ti靶安置在炉体左内壁上,通过矩形靶电弧电源的电流控制矩形Ti靶的溅射率;以圆形AlTi靶作为制备AlTiN涂层的Al、Ti元素来源,圆形AlTi靶共三个,以均布的方式安置在炉体右内壁上,通过圆形AlTi靶电弧电源的电流控制AlTi靶的溅射率;采用高纯Ar作为主要离化气体,保证有效的辉光放电过程;采用高纯N2作为反应气体,使其离化并与Al、Ti元素结合,在高速切削刀具表面沉积形成AlTiN涂层。该AlTiN涂层抗氧化温度可以达到900℃,具有优良的抗氧化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂层材料制备领域,进一步涉及一种在刀具表面制备具有高硬度、耐磨损和抗氧化的AlTiN硬质涂层的方法。该涂层特别适合于在高速干切削等严酷服役条件下的刀具领域应用。
技术介绍
近年来,刀具切削技术正向高速O 100米/分钟)干式切削方向发展,而干式切削是一种在加工过程中不使用切削液的加工方法。干切削不是简单地停止使用切削液,而是要在停止使用切削液的同时,保证高加工效率、高产品质量、高的刀具耐用度以及切削过程 的可靠性,这就需要使用耐磨损和抗氧化性能优良的干切削刀具。对刀具表面进行涂层处理,是提高刀具切削性能的重要途径。近十年来,刀具涂层技术发展非常迅速,涂层材料多达十几种之多,如TiN、CrN, TiC等。这类涂层硬度高,耐磨性好,但在800°C以上的高温条件下其抗氧化性能明显不足。AlTiN刀具涂层在高温切削下比TiN更耐磨损,且具有优良的抗氧化性能。研究认为,AlTiN涂层优良的抗氧化性能可归功于高温时涂层表面的部分Al氧化后,在切屑/刀具界面形成Al2O3薄膜,把刀具与切削热隔离开来,使热量很少传到刀具,从而能在较长的时间内保持刀尖的坚硬和锋利。表面光滑的AlTiN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AlTiN高速切削刀具涂层的制备方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:1)将高速切削刀具经预处理后放入电弧离子镀膜设备中的转架杆上,该转架杆随转架台转动,或者自转,以保证镀膜过程的均匀性;2)以矩形Ti靶作为底层的Ti来源,矩形Ti靶安置在炉体左内壁上,通过矩形靶电弧电源的电流控制矩形Ti靶的溅射率;以圆形AlTi靶作为制备AlTiN硬质涂层的Al、Ti元素来源,其中Al、Ti元素的原子成分比例为Al/Ti=67/33,圆形AlTi靶共三个,以均布的方式安置在炉体右内壁上,通过圆形AlTi靶电弧电源的电流控制圆形AlTi靶的溅射率;采用高纯Ar作为主要离化气体,保证有效的辉光放电过程;采用...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马胜利
申请(专利权)人:西安浩元涂层技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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