[发明专利]钻头表面涂层及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种钻头表面涂层，所述钻头表面涂层包括底层、中心层、表层以及耐磨涂层，所述底层附着于所述钻头表面，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，本发明还提供一种加工上述钻头表面涂层的加工工艺。本发明不仅不易折断、耐磨性好；而且成本低，寿命长。

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体说是钻头表面涂层及其加工工艺。

背景技术

随着科学技术的不断提高，我们加工行业也不断崛起，而钻床作为加工行业内必不可少的重要加工机床之一，其重要性不言而喻，而现阶段，在钻床的各组件中以钻头的使用频率最高，并且现有技术中的钻头大多存在较脆、易折断、耐磨性差、效率低、成本高的缺点，在频繁的使用过程中，该种钻头已无法满足生产要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种不易折断、耐磨性好的钻头表面涂层。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：所述钻头表面涂层依次包括：底层、中心层、表层以及耐磨涂层，所述底层附着于钻头表面，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。

作为优选，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%。

作为优选，所述表层与耐磨涂层的厚度为0.8-1.7mm。

本发明还提供一种加工上述钻头表面涂层的加工工艺：

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。

作为优选，所述步骤S2中，通入氩气100sccm，偏压500V，靶材电压18V，电流100A。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

可实现高效加工，成本低廉，具有较好的经济效益，解决了在加工中等硬度合金钢时成本过高的问题。加工后的钻头寿命长，可达到200m以上。

附图说明

图1是本发明一种优选方式的结构示意图。

具体实施方式