[实用新型]刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具

说明书

技术领域

本实用新型属于刀具涂层技术领域，尤其涉及一种刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具。

背景技术

随着经济社会的发展，市场上出现大量的石墨材料、铝合金、炭纤维复合材料、金属复合材料、陶瓷基板等难加工材料，对刀具提出了更高的要求。首先该类材料硬度高，硬质合金微型刀具的磨损极大，寿命很短；其次刃口容易形成积削瘤，严重降低加工品质；再次切屑容易堵塞在刀具的排屑槽内，造成排尘不良，严重降低产品品质。由于未涂层微型刀具不能满足现有加工要求，急需将新型涂层材料运用到微型刀具上，以克服这一加工难题。

为了提高微型刀具的寿命及加工质量，国内外很多企业都对微型刀具进行表面改性处理，如化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)等，同时该技术已经广泛运用在钢铁等金属加工上，可以提升未微型刀具的寿命达2倍以上，但是在石墨材料、铝合金、炭纤维复合材料、金属复合材料、陶瓷基板等难加工材料的运用较少，急需开发新型材料解决该问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具，其可以显著提升微型刀具的耐磨性能，又能避免积削瘤和堵塞排屑槽问题。

本实用新型的技术方案是：一种刀具复合涂层，包括涂覆于刀具本体的基底层和位于最外侧的顶层，所述基底层为金刚石层或立方氮化硼层，所述基底层的厚度为1至40μm，所述顶层为四面体非晶碳膜层且厚度为0.01至15μm。

可选地，所述基底层与所述顶层之间还设置有至少一层中间层，所述中间层包括过渡层和核心层中的任意一层，或者，所述中间层包括层叠的过渡层和核心层。

可选地，所述过渡层为Me层且厚度为0.01至10μm，所述核心层为MeX层且厚度为0.01至15μm，其中Me代表Al、Ti、Cr、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Zr以及非金属元素Si中的至少一种，X代表N、C、B中的一种或两种或三种。

可选地，所述四面体非晶碳膜层由为C元素组成的四面体非晶碳膜层，由 50％至90％的sp3键碳原子为骨架构成。

可选地，所述基底层的厚度为4至20μm。

可选地，所述核心层的厚度为0.1至5μm。

可选地，四面体非晶碳膜的厚度可以为0.05至7μm。

可选地，所述四面体非晶碳膜层的厚度为0.05至5μm。

本实用新型还提供了一种刀具，所述刀具包括刀具基体，所述刀具基体的部分表面或全部表面设置有上述的刀具复合涂层。

可选地，所述刀具基体的刃径为0.02至0.5mm。

本实用新型所提供的刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具，通过在硬质合金微型刀具表面沉积出硬度高、摩擦系数低、结合力好、耐高温性好的多层纳米复合涂层，在加工石墨材料、铝合金、炭纤维复合材料、金属复合材料、陶瓷基板等难加工材料时，既能显著提升微型刀具的耐磨性能，大大减少断针率，提升微型刀具使用寿命提高至4至20倍，又能避免积削瘤和堵塞排屑槽问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的刀具复合涂层的平面放大示意图；

图2是本实用新型实施例提供的刀具复合涂层中四面体非晶碳膜层的拉曼光谱分析图；

图3是本实用新型实施例提供的刀具复合涂层中四面体非晶碳膜层的纳米硬度随压入深度的变化曲线图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。