[发明专利]一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具

权利要求书

1.一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述刀具包括刀体和在所述刀体一面的多个切削齿；所述刀体和所述切削齿为一体式结构；在所述刀体和所述切削齿表面覆盖涂覆层；所述涂覆层使用多层涂覆工艺制作，包括第一粘结层、第二粘结层和外涂层；

所述第一粘结层的材质为TiAlCrN的复合金属陶瓷材质，其中该材质的化学组成表达式为,其中x为该复合金属陶瓷材质的Ti元素的原子比，y为复合金属陶瓷材质的Al元素的原子比，并且满足0.5≤x≤0.6，0.25≤y≤0.35；

所述第二粘结层的材质为TiCN；

所述外涂层的材质为Al₂O₃和石墨烯的复合材料；

其中，将所述切削齿的包络线向所述切削齿的前刀面、侧刃后刀面、顶刃后刀面的部分沿伸范围设为刀刃强化区；所述刀刃强化区以所述切削齿的包络线向前刀面内沿伸的距离为m，其中：

，式1；

式1中，P₁为前刀面延伸系数，取值范围为0.08至0.1；h_ig为齿根高；

并且，以所述切削齿的包络线向侧刃后刀面、顶刃后刀面内沿伸的距离为v，其中：

，式2；

式2中， P₂为侧刀面延伸系数，取值范围为0.18至0.2；K为所述刀具的铲背量。

2.根据权利要求1所述一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述刀具的刀体和切削齿的基体材质为高速钢。

3.根据权利要求2所述一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述涂覆层由内向外依次为所述第一粘结层、第二粘结层和所述外涂层。

4.根据权利要求3所述一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述第一粘结层的厚度为T1，并且所述第一粘结层在所述刀具的整体外表面的涂覆厚度相同；其中T1取值范围为5μm至8μm；

所述第二粘结层在所述切削齿的前刀面的厚度为T2，在侧刃后刀面、顶刃后刀面的厚度为t2；其中T2的厚度取值范围为6μm至10μm；t2的厚度取值范围为2μm至5μm；

所述外涂层在所述切削齿的前刀面的厚度为T3，在侧刃后刀面、顶刃后刀面的厚度为t3；其中T3的厚度取值范围为2μm至5μm；t3的厚度取值范围为6μm至10μm；

并且所述第一粘结层、所述第二粘结层以及所述外涂层在所述切削齿任意两个面之间的过渡为连续连接过渡。

5.根据权利要求4所述一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述外涂层表面还包括吸收层；所述吸收层的涂覆材料为TiN、TiCN、TiAlN的一种；所述吸收层的厚度取值范围为5至10μm；所述吸收层用于在激光冲击强化工艺中作为能量吸收的涂层。

6.根据权利要求5所述一种基于金属陶瓷的耐超高温切削刀具，其特征在于，所述刀具的制作工序中，包括在完成所述涂覆层的涂布后，对所述刀具进行激光冲击强化；所述刀刃强化区用于作为激光冲击强化工艺的指示范围。