[发明专利]一种超硬合金刀具的表面涂层工艺

说明书

本发明公开了一种超硬合金刀具的表面涂层工艺，包括以下步骤：①、使用高速钢加工出刀具坯料；②、对刀具坯料的表面进行喷丸处理，在刀具坯料的表面经喷丸加工出若干个微孔；③、使用超声波清洗装置对刀具坯料进行表面清洗；④、对清洗完成后的刀具表面进行干燥处理，干燥气体为高纯度低温干燥氮气；⑤、将干燥完成的刀具放置于等离子真空镀设备中，并抽真空；⑥、通入氩气，再通过蒸发金属离子，在刀具的表面生成基层涂层，基层涂层同时将刀具表面的微孔进行填充；⑦、再通过真空磁控溅射镀膜，在基层涂层的表面生成外层涂层。通过基层涂层与外层涂层相配的方式，以在刀具表面生成超薄复合涂膜。

技术领域

本发明涉及一种超硬合金刀具的表面涂层工艺。

背景技术

采用涂层技术可以使刀具获得良好的机械性能从而提高切削刀具使用寿命和提高机械加工效率，它是近代发展起来的材料表面处理工艺，目前常规的涂层技术通常可分为化学气相沉积(CVD)技术和物理气相沉积(PVD)技术两大类。

刀具涂层技术可大幅度提高刀具的综合性能，使刀具切削性能有了重大突破，它将刀具基体与硬质薄膜表层相结合，由于基体保持了良好的韧性和较高的强度，硬质薄膜表层有具有高耐磨性和低摩擦系数，从而使刀具的性能大大提高。尤其是近年来超硬薄膜设计概念的提出，在理论上可以大大的提升刀具的使用寿命。

刀具在使用过程中，会承受较大的切削力和较大的切削温度，而一般为了提升刀具的使用寿命，还可以将刀具内部的应力情况改为压应力，以减少刀具表面裂纹的产生，也对表面的镀膜有一定的保护作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种超硬合金刀具的表面涂层工艺。

一种超硬合金刀具的表面涂层工艺，包括以下步骤：

①、使用高速钢加工出刀具坯料；

②、对刀具坯料的表面进行喷丸处理，在刀具坯料的表面经喷丸加工出若干个微孔；

③、使用超声波清洗装置对刀具坯料进行表面清洗；

④、对清洗完成后的刀具表面进行干燥处理，干燥气体为高纯度低温干燥氮气；

⑤、将干燥完成的刀具放置于等离子真空镀设备中，并抽真空；

⑥、通入氩气，再通过蒸发金属离子，在刀具的表面生成基层涂层，基层涂层同时将刀具表面的微孔进行填充；

⑦、再通过真空磁控溅射镀膜，在基层涂层的表面生成外层涂层。

优选的，所述的基层涂层为TiC涂层。

优选的，所述的外层涂层为TiN涂层。

优选的，所述基层涂层的厚度为2-3μm。

优选的，所述外层涂层的厚度为1-2μm。

优选的，步骤④之后还包括使用离子轰击清洗对刀具的表面进行清洗。

有益效果：

传统的化学表面蚀刻相比，喷丸加工在生成表面微孔的同时，同时在微孔的孔底附近生成较大的压应力情况。

再通过基层涂层与外层涂层相配的方式，以在刀具表面生成超薄复合涂膜(TiC/TiCN/TiN)。可以有效的提升刀具表面复合涂层的韧性，同时通过TiCN层与表面喷丸处理，可以将刀具的内应力降至最低，并基本改为压应力情况，以提升刀具的使用寿命。

附图说明

图1是一种超硬合金刀具的表面涂层工艺的总体结构示意图；

1.外层涂层2.基层涂层3.刀具。

具体实施方式