[发明专利]刀具及其制造方法

说明书

本发明提供了刀具及其制造方法。该刀具包括：基体；涂层，所述涂层设置在所述基体的至少一部分外表面上，且所述涂层包括至少一层第一子涂层和至少一层第二子涂层，所述第一子涂层和所述第二子涂层层叠设置，其中，形成所述第一子涂层的材料为Al_aTi_1‑a‑iX_iC_bN_1‑b，所述X包括硅、铬、钒、钼、钽、铌、铪、锆、钨、硼、钇中的至少一种，a、b的取值范围各自独立地为0‑1，i的取值范围为0‑0.1；形成所述第二子涂层的材料为TiB₂。该刀具的耐磨性好、硬度高、韧性高、摩擦系数较低、耐腐蚀性能好、抗氧化性好、切削性能佳、使用寿命长，且制造工艺简单、易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体的，涉及刀具及其制造方法。

背景技术

目前的刀具针对较难加工的材料的使用性能较差。

因而，现有的刀具的相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种耐磨性好、硬度高、韧性高、摩擦系数较低、耐腐蚀性能好、抗氧化性好、切削性能佳、使用寿命长、制造工艺简单、或者易于工业化生产的刀具。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种刀具。根据本发明的实施例，该刀具包括：基体；涂层，所述涂层设置在所述基体的至少一部分外表面上，且所述涂层包括至少一个第一子涂层和至少一个第二子涂层，所述第一子涂层和所述第二子涂层层叠设置，其中，形成所述第一子涂层的材料包括Al_aTi_1-a-iX_iC_bN_1-b，所述X包括硅、铬、钒、钼、钽、铌、铪、锆、钨、硼、钇中的至少一种，a、b的取值范围各自独立地为0-1，i的取值范围为0-0.1；形成所述第二子涂层的材料包括TiB₂。发明人发现，所述第一子涂层200和所述第二子涂层300之间可以相互配合发生协同作用，第一子涂层200中的Al、X元素可提高涂层的抗氧化性，C元素可提高涂层的抗热裂纹能力、降低摩擦系数，第二子涂层300具有高的硬度和低的摩擦系数，当第一子涂层200和第二子涂层300层叠设置时，形成的涂层综合了第一子涂层200和第二子涂层300的性能，且可以使得所述涂层的抗氧化性、抗热裂纹能力、硬度均优于单层设置的第一子涂层200和第二子涂层300，进而可以使得该刀具的耐磨性好、硬度高、韧性高、摩擦系数较低、耐腐蚀性能好、抗氧化性好、切削性能佳、使用寿命长，且制造工艺简单、易于工业化生产。

根据本发明的实施例，所述a的取值范围为0-0.8。

根据本发明的实施例，所述a的取值范围为0.3-0.67。

根据本发明的实施例，所述b的取值范围为0-0.8。

根据本发明的实施例，所述b的取值范围为0.5-0.7。

根据本发明的实施例，所述涂层的厚度为1-20微米。

根据本发明的实施例，所述涂层的厚度为1-10微米。

根据本发明的实施例，所述涂层的厚度为2-6微米。

根据本发明的实施例，第一子涂层的厚度0.5-3微米，所述第二子涂层的厚度为0.2-0.5微米。