[实用新型]一种自润滑多层刀具涂层

说明书

本实用新型公开一种自润滑多层刀具涂层，包括：TiN层、设在所述TiN层上的TiCN层、设在所述TiCN层上的ZrAlCuN层以及设在所述ZrAlCuN层上的WS2层。本多层刀具涂层硬度高、韧性强，大大提高了涂层刀具的耐磨损性，从而提高刀具的寿命、切削速度以及加工精度，而且本多层刀具涂层表面为WS2软涂层，具有较低的摩擦系数。本多层刀具涂层综合了硬涂层与软涂层的优点，既具有较高的硬度，又具有较低的摩擦系数。

技术领域

本实用新型涉及涂层领域，尤其涉及一种自润滑多层刀具涂层。

背景技术

现代金属切削加工要求刀具具有高切削速度、高硬度、高进给量、高精度等优良特性。高速钢或硬质合金钢作为传统的刀具材料，越来越难以满足现代机械加工业的发展需要，因此，刀具表面涂层技术应运而生。刀具表面涂层技术是近几十年发展起来的材料表面处理技术，在适当的工艺技术条件下，涂层具有良好的特性，涂覆在刀具表面，可以大大提高金属切削刀具的使用寿命。当前涂层的发展趋势是涂层趋于多元化和多层化，多层涂层可综合单涂层的优点，多层多涂层及其相关技术的出现，使涂层既可提高与基体的结合强度又具有多种材料的综合性能，进一步提高刀具的性能。

在利用刀具加工时需要用润滑油润滑刀具，但是由于润滑油本身的特定，在使用过程中会沾上灰尘，从而导致磨损加大，润滑油为液体容易流出，使得机器上沾满油液，从而导致生产环境变差，需要经常进行清理。

实用新型内容

本实用新型的目的克服上述的缺陷，提供一种自润滑多层刀具涂层，提高涂层刀具的性能。

本实用新型的技术方案如下：一种自润滑多层刀具涂层，包括：TiN层、设在所述TiN层上的TiCN层、设在所述TiCN层上的ZrAlCuN层以及设在所述ZrAlCuN层上的WS2层。

进一步地，所述TiN层为基层，其厚度为0.2-0.4微米。采用相对较软的TiN层为基层，相对于其它涂层而言，TiN层与基体具有较好的结合力，因此可以保证涂层与刀具紧密结合。

进一步地，所述TiCN层为过渡层，其厚度为0.5-0.8微米。采用TiCN层作为中间层，可以有效缓解涂层之间由于弹性模量等物理性质不匹配的涂层结合力不足等矛盾，提高涂层间的结合力。

进一步地，所述ZrAlCuN层的厚度为1-1.3微米。ZrAlCuN层兼具硬度高以及韧性好的优点，提高了刀具抵抗冲击载荷的能力。

进一步地，最外面一层为WS2层，其厚度为1.4-1.8微米。WS2层为软涂层，当涂层刀具进行切削时，刀具表面能形成具有润滑作用的连续固态润滑层，无需润滑油也可达到减小摩擦、阻止粘结、降低切削力和切削温度、减小刀具磨损的目的。

采用上述方案，本实用新型同现有技术相比，具有以下优点：

1、本多层刀具涂层硬度高、韧性强，大大提高了涂层刀具的耐磨损性，从而提高刀具的寿命、切削速度以及加工精度；

2、本多层刀具涂层表面为WS2软涂层，具有较低的摩擦系数；

3、本多层刀具涂层综合了硬涂层与软涂层的优点，既具有较高的硬度，又具有较低的摩擦系数。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。