[发明专利]一种硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层

说明书

为了改善硬质合金刀片表面涂层的硬度、耐磨性，研发了一种硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层。采用成分为2%Ti、74%W、6.3%CO、7.7%C的YT15硬质合金为原料，硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层，利用等离子渗氮技术可在刀具用YT15硬质合金刀片表面制备一层硬度高、与基体紧密结合的TiN涂层。所制得的硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层，其硬度、耐磨性、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金表面涂层提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种表面涂覆材料，尤其涉及一种硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层。

背景技术

WC-Co硬质合金以其硬度高、红硬性高、抗压强度高、耐磨性好，耐蚀性与抗氧化性良好，广泛应用于切削刀具、矿用工具、模具、量具、耐磨零件以及机械密封等工业领域，被称为“现代工业的牙齿”， 如何有针对性地依用途研究或开发高性能材料是该领域的研究热点。

离子渗氮法是由德国人B.Berghaus于1932年发明的。该法是在0.1~10Torr的含氮气氛中，以炉体为阳极，被处理工件为阴极，在阴阳极间加上数百伏的直流电压，由于辉光放电现象便会产生象霓虹灯一样的柔光覆盖在被处理工件的表面。此时，已离化了的气体成分被电场加速，撞击被处理工件表面而使其加热。同时依靠溅射及离子化作用等进行氮化处理。离子氮化法与以往的靠分解氨气或使用氰化物来进行氮化的方法截然不同，作为一种全新的氮化方法，现已被广泛应用与汽车、机械、精密仪器、挤压成型机、模具等许多领域，而且其应用范围仍在日益扩大。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金刀片表面涂层的硬度、耐磨性，设计了一种硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层的制备原料包括：成分为2%Ti、74%W、6.3%CO、7.7%C的YT15硬质合金。

硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后用砂纸进行打磨，然后进行超声波清洗、抛光，随后进行等离子渗氮过程，具体工艺参数为：电压1kV，保温温度900℃，保温时间300min。

硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层的检测步骤为：物相分析采用DMAXRB型X射线衍射仪，显微形貌采用EIQUANTA250扫描电镜，显微硬度利用HX1000显微硬度计测试，耐磨性能采用CET3摩擦磨损测试仪。

所述的硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层，利用等离子渗氮技术可在刀具用YT15硬质合金刀片表面制备一层硬度高、与基体紧密结合的TiN涂层。

所述的硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层，经过等离子渗氮处理的试样可有效提高YT15硬质合金刀片基体的耐磨性能，且其在摩擦磨损过程中以磨粒磨损和粘结磨损为主。

本发明的有益效果是：

采用成分为2%Ti、74%W、6.3%CO、7.7%C的YT15硬质合金为原料，经过配料、打磨、超声波清洗、抛光、等离子渗氮工艺成功制备了具有优异力学性能的硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层。其中，制得的涂层硬度高、耐磨性好，与基体结合紧密。所制得的硬质合金刀片表面等离子渗氮涂层，其硬度、耐磨性、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金表面涂层提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：