[实用新型]表面涂覆TiCN的切削刀具

说明书

本实用新型提供了一种表面涂覆TiCN的切削刀具，该刀具中的过渡层由多个过渡子层组成，每个过渡子层由第一子层和第二子层岛列组成，且每个第一子层上形成有排成一列的多个分散的盲孔，每个盲孔中填充第二子层岛以形成所述第二子层岛列；沿着自下向上的方向，所述过渡层中的第二子层岛列逐渐向边缘平移，且相邻过渡子层中的第二子层岛列错开设置；所述第一子层为Ti层、TiC层或TiN层，所述第二子层岛为TiC岛或TiN岛，且所述第一子层与所述第二子层岛的材质不同。所以上述切割工具可以降低超硬材料与TiCN涂层之间的残余应力，提高基底与TiCN涂层结合力好，耐磨损性能好。

技术领域

本实用新型涉及一种涂层切削工具，尤其涉及一种表面涂覆TiCN的切削刀具。

背景技术

随着切削技术向高速、高效、高精、绿色、智能方向发展，对刀具材料的使用性能也提出了更高要求。TiCN涂层综合了TiN 和TiC涂层的优点，与TiN涂层相比，显微硬度明显提高，同时其韧性比TiC涂层好，TiCN涂层的摩擦系数为0.2左右，具有良好的减摩性能，常常用于超硬切削刀具的涂层。然而大多数情况下，涂层刀具中超硬材料表面与涂层之间热膨胀系数存在差异，这就使得刚出厂的刀具所涂覆的涂层存在一定的残余应力。

根据超硬材料表面与涂层之间热膨胀系数差异的不同情况，残余应力会呈现拉应力或者压应力性质；另一方面，在金属加工过程中刀具会持续不断高频率地在工件中切入切出，这会使刀具承受高温热冲击，切屑的新鲜表面在刀具上形成粘结冷焊从而引发刀具表面的损坏，而且携带高温的切屑高频率、大强度、携带动量地冲击刀具，使得刀具承受热循环冲击载荷并且残余应力进一步变化。

涂层中的残余应力常常会在很大程度上影响涂层与超硬材料的结合力，甚至导致涂层不同形式的失效，从而影响刀具的抗摩擦磨损能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型有必要提供一种表面涂覆TiCN的切削刀具，以降低超硬材料与TiCN涂层之间的残余应力，使基底与TiCN涂层结合力好，耐磨损性能好。

本实用新型提供的具体技术方案为：一种表面涂覆TiCN的切削刀具，自下向上依次包括层叠设置的超硬刀具、过渡层和TiCN涂层，其中，所述过渡层由多个过渡子层组成，每个过渡子层由第一子层和第二子层岛列组成，且每个第一子层上形成有排成一列的多个分散的盲孔，每个盲孔中填充第二子层岛以形成所述第二子层岛列；沿着自下向上的方向，所述过渡层中的第二子层岛列逐渐向边缘平移，且相邻过渡子层中的第二子层岛列错开设置；所述第一子层为Ti层、TiC层或TiN层，所述第二子层岛为TiC岛或TiN岛，且所述第一子层与所述第二子层岛的材质不同。

基于上述，沿着自下向上的方向，第二子层岛在对应过渡子层中的占比逐渐增加，每个过渡子层中的第二子层岛的体积相同。

基于上述，位于最上层的过渡子层中的第二子层岛列设置在其所在的第一子层的边缘；如此设计，有利于降低边沿区域过渡层和TiCN涂层的晶格差异，降低边沿区域的应力，以降低或避免边沿区域发生膜层分层。

基于上述，每个过渡子层中的第二子层岛沿着前后方向排列一列，同时，所述过渡层中的第二子层岛列从左至右依次错开排列。

基于上述，所述第一子层为Ti层，第二子层为TiC岛或TiN岛。

基于上述，所述超硬刀具为PCBN（聚晶立方氮化硼）刀具，所述过渡层设置在所述PCBN刀具的前刀面上，所述第一子层为TiN层，第二子层为TiC岛。

基于上述，所述超硬刀具为聚晶金刚石刀具，所述过渡层设置在所述聚晶金刚石刀具的前刀面上，所述第一子层为TiC层，第二子层为TiN岛。

基于上述，自下向上，所述过渡层中的第一子层的厚度逐渐增加，且其中的第二子层岛的厚度也逐渐增加。