[发明专利]一种刀具涂层及其生产设备

说明书

本发明公开了一种刀具涂层，由内到外依次设置金属层、连接层、纳米多层耐磨层和自润滑层，所述金属层为Ti，连接层为TiN或TiAlN，纳米多层耐磨层为TiAlN或AlCrWSiCN，自润滑层为AlCrWSiCN。与真空腔连接的通入氮气的进气口以及设置在真空腔体上的抽气口，所述真空腔的中部设置有可以旋转的盛放工件的旋转台，所述真空腔内沿着逆时针方向依次设置有离化源、以Ti作为材料的A靶、以TiAl为材料的B靶以及以AlCrWSi为材料的C靶，且A靶、B靶和C靶均连接有偏压电源，所述A靶和离化源位于抽气口的两侧。以Ti作为基础层，结合能力更强，连接层为TiN或TiAlN，具有低应力，以TiAlN或AlCrWSiCN为纳米多层耐磨层，耐磨性好，强度更高，以AlCrWSiCN为自润滑层，减小摩擦，特别形成了含AlCrWSi的DLC层。

技术领域

本发明涉及刀具涂层耐磨技术领域，具体为一种刀具涂层及其生产设备。

背景技术

在加工高硬度材料或者是一种复合材料时，例如不锈钢材料和PCB钻孔加工在高镍合金材料加工中，存在加工的温度高，引起表面硬度上升，而且极其容易粘连而形成机器瘤，加速了刀具磨损。PCB刀具在钻孔，成型中，其 PCB含有SIO2AL2O3等填充料，加上温度低的环氧树脂和玻璃纤维，铜等复合材料，要求涂层有高硬度，高的热稳定性能，和低的摩擦系数。其要解决的问题，硬质涂层必须有良好的抗高温和高温的稳定性。表面必须有良好的化学惰性和自润化表面层，而且表面的自润化效果必须优秀，并且在高温下稳定工作。根据上述特点我们采用了多层和复合纳米层，外加自润化层的复杂结构来应对上述复杂工作条件,我们设计了一种刀具涂层及其生产设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刀具涂层及其生产设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀具涂层，由内到外依次设置金属层、连接层、纳米多层耐磨层和自润滑层，所述金属层为Ti，连接层为TiN或TiAlN，纳米多层耐磨层为TiAlN或AlCrWSiCN，自润滑层为 AlCrWSiCN。

优选的，所述纳米多层耐磨层的厚度为5-100纳米。

优选的，所述纳米多层耐磨层的厚度为10-50纳米，气体表征厚度为1-3 微米。

优选的，所述纳米多层耐磨层的非金属中，5％<O<15％，5％<C<20％。

优选的，所述自润滑层的厚度大于0.3微米，且小于1.5微米。

优选的，所述自润滑层包括SiO、WO₃和WC，且10％<O<20％，20％<C<60％。

其生产设备，包括真空腔、与真空腔连接的通入氮气的进气口以及设置在真空腔体上的抽气口，所述真空腔的中部设置有可以旋转的盛放工件的旋转台，所述真空腔内沿着逆时针方向依次设置有离化源、以Ti作为材料的A 靶、以TiAl为材料的B靶以及以AlCrWSi为材料的C靶，且A靶、B靶和C 靶均连接有偏压电源，所述A靶和离化源位于抽气口的两侧。

优选的，所述B靶中40％<Ti<60％，其余为Al，C靶中8％<W<20％,5％<Si<15％、15％<W+Si<30％以及30％<Cr<60％，其余为Al。

优选的，所述真空腔内的压强为0.4-1Pa，温度为480℃，时间为5-8min，且A靶、B靶和C靶的偏压为100-200v，电流为100-150A。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、以Ti作为基础层，结合能力更强；

2、连接层为TiN或TiAlN，具有低应力；