[发明专利]钻头表面涂层及其加工工艺

权利要求书

1.一种钻头表面涂层，其特征在于：所述钻头表面涂层依次包括：底层（20）、中心层（30）、表层（40）以及耐磨涂层（50），所述底层附着于钻头（10）表面，所述中心层位于所述底层和表层之间，所述耐磨涂层位于所述表层表面；所述底层为Ti层，所述中心层为TiAlN层，所述表层为Si层，所述耐磨涂层由聚酰亚胺和聚四氟乙烯高温聚合而成；其中，所述钻头表面涂层表面维氏硬度Hv3000，所述主结构层与表层的厚度比例为3:1，所述表层与耐磨涂层的厚度比例为1:1。

2.根据权利要求1所述钻头表面涂层，其特征在于：所述聚酰亚胺和聚四氟乙烯按照质量百分比进行配比，所述聚酰亚胺的含量为56-78%，聚四氟乙烯的含量为22-44%。

3.根据权利要求2所述钻头表面涂层，其特征在于：所述表层与耐磨涂层的厚度为0.8-1.7mm。

4.根据权利要求1所述钻头表面涂层加工工艺，其特征在于：所述加工工艺包括如下步骤：

S1.装载待加工的钻头，抽真空，使得钻头在真空环境下加热；

S2.通入氩气，利用辉光放电清洗AlTi靶材和Si靶材；

S3.通入氩气，控制靶材电压和电流，在偏压形成的电场作用下，使离子轰击所述钻头表面，对钻头表面进行清洗；

S4.向真空环境中通入氮气，对所述钻头施加偏压，提供Ti靶，对所述Ti靶施加相应电压电流，使所述Ti靶离化出的离子吸附在所述钻头表面，形成底层；

S5.调节通入氮气的体积流量，调节施加在所述钻头上的偏压，提供TiAl靶，对所述TiAl靶施加相应电压电流，使所述TiAl靶离化出的离子吸附在所述底层表面，形成中心层；

S6.通入乙炔，并调节通入氮气的体积流量，调节施加在所述钻头上的偏压，提供Si靶，对所述Si靶施加相应电压电流，使所述Si靶离化出来的离子吸附在外层表面，形成表层；

S7. 通过高温混合聚酰亚胺和聚四氟乙烯，涂于表层表面，形成耐磨涂层。

5.根据权利要求1所述钻头表面涂层及其加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中，通入氩气100sccm，偏压500V，靶材电压18V，电流100A。