[发明专利]一种带有多样性功能涂层的切削刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法，其特征在于：所述带有多样性功能涂层的切削刀具，包括切削部分和排屑部分，所述切削部分涂层为硬质涂层，所述排屑部分涂层为润滑层，所述硬质涂层和润滑层用物理气相沉积PVD方式涂层，所述的硬质涂层包括过渡层、中间层和表层，所述的过渡层成分为TiN或CrN，所述的中间层成分为（TiAlCrMe）N，所述表层的成分为TiN或CrN，所述排屑部分沉积的润滑层为DLC涂层；

所述的带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法包括以下步骤：

S1：刀具表面沉积制备过渡层，沉积工艺温度为300℃-400℃且N₂流量为400-600sccm，负偏压为100V-200V且Ti靶或Cr靶弧电流为80A-110A，并且持续约600s-1200s，在刀具表面进行沉积形成成分为TiN或CrN的过渡层；

S2:过渡层表面沉积硬质涂层的中间层,沉积工艺温度为400℃-500℃且N₂流量为1000-1200sccm，负偏压为80V-180V且合金靶材弧电流为90A-100A并且持续时间为54000s-90000s，在过渡层表面进行沉积形成成分为（TiAlCrMe）N的中间层；

S3:中间层表面沉积硬质涂层表层,沉积工艺温度为350℃-450℃且N₂流量为400-600sccm,负偏压为100V-150V且Ti靶或Cr靶弧电流为70A-90A之间，并且持续时间600s-1200s,在中间层表面进行沉积形成成分为TiN或CrN的表层；

S4：在刀具整体形成硬质涂层后，在刀具切削部分用耐高温漆涂抹遮挡，在大气中放置20分钟，所述耐高温漆选择工作温度为0℃-250℃；

S5：使用过滤弧设备在刀具沟槽部分沉积为DLC涂层的润滑层，润滑层DLC沉积温度为80℃-170℃，Ar流量为50sccm-120sccm，偏压为100V-300V，石墨靶弧电流为40A-60A，DLC沉积工艺持续时间为1200s-2400s；

S6：进而在刀具切削部分形成包括过渡层、中间层和表层的硬质涂层和刀具排屑部分形成润滑涂层，制备成带有多样性功能涂层的切削刀具。

2.根据权利要求1所述的带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S7：涂层后刀具在带有超声波的三氯乙烯溶剂中浸泡去除切削部分表面耐高温漆。

3.根据权利要求1所述的带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法，其特征在于：所述带有多样性功能涂层的切削刀具的材质包括高速钢、硬质合金和陶瓷；所述硬质涂层由三层组成，过渡层TiN或CrN厚度为0.1-1μm，中间层为（TiAlCrMe）N，Me为V\W\Si\Y\Nb中的一种或几种元素，其中0≤Ti≤0.33,0≤Al≤0.70,0≤Cr≤0.30,0≤Me≤0.2,厚度1-5μm，表层TiN或CrN厚度为0.3-1μm；所述润滑层为DLC涂层，厚度0.1-1μm，摩擦系数0.05-0.15，硬度HV2000-3000。