[发明专利]一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺

权利要求书

1.一种基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，包括切削刀具内部的CVD涂层工艺和CVD涂层外部的PVD涂层工艺；其中，

切削刀具内部的CVD涂层工艺包括以下步骤：

步骤1：将切削刀具依次进行清洗前处理以及脱钴预处理，并将脱钴预处理后的切削刀具清洗后吹干待用；

步骤2：将步骤1中待用的切削刀具放入CVD金刚石沉积炉中，然后将CVD金刚石沉积炉抽真空，炉内压力不得高于10pa，再按照CH₄、H₂、N₂气流速率比1∶100～300∶1～3通入CH₄、H₂、N₂三者的混合气体，气体压力为-100～-90KPa，加热热丝，以调节切削刀具的表面温度为600～1000℃，沉积6～10h，切削刀具表面形成导电金刚石涂层；

CVD涂层外部的PVD涂层工艺包括：在步骤2的表面进行TiN涂层沉积，得到复合涂层切削刀具。

2.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，在步骤2的表面进行TiN涂层沉积步骤包括：将步骤2处理后的切削刀具放入直流磁控溅射装置中，通入反应气体Ar和N₂，反应气压为0.8～1.2Pa，且Ar和N₂的分压比为8～10∶1，沉积电压为400-450V，沉积时间为40～60min，得到复合涂层切削刀具。

3.根据权利要求2所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述TiN涂层沉积过程中，直流磁控溅射装置中基底温度小于400℃。

4.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，在步骤2的表面进行TiN涂层沉积步骤包括：将步骤2处理后的切削刀具放入磁过滤沉积装置中，将磁过滤沉积装置抽真空，通入反应气体Ar和N₂，反应气压为0.005～0.02Pa，且Ar和N₂的分压比为1∶8～10，沉积电压为15～35V，沉积时间为20～40min，得到复合涂层切削刀具。

5.根据权利要求4所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述TiN涂层沉积过程中，磁过滤沉积装置中基底温度小于60℃。

6.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述清洗前处理为用酒精或者丙酮进行切削刀具表面处理。

7.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述脱钴预处理包括用无机碱溶液碱蚀2～20min，碱蚀后清洗干净，然后再放入无机酸溶液酸蚀2～15min。

8.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，所述CH₄、H₂、N₂气流速率比1∶200∶2。

9.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，步骤2中，切削刀具表面形成的导电金刚石涂层厚度为6～10μm。

10.根据权利要求1所述基于切削刀具的复合涂层制备工艺，其特征在于，切削刀具表面形成的TiN涂层厚度为1～3μm。