[发明专利]一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，包括以下步骤(1)将WC粉、Co粉和MCxNy粉以重量比为81‑876‑107‑9混合，置于无水乙醇中进行球磨，球磨48‑72h，然后过滤，采用喷雾干燥器进行雾化干燥，制粒；(2)制备涂层基体利用依次梯度加压烧结技术进行操作；(3)涂层刀具的制备采用MT‑CVD涂层技术沉积TiN+TiCN+TiCO+α‑Al2O3+TiCN+TiN的涂层结构。该方法制备的涂层刀具可用于火车轮毂加工，其耐磨性和冲击性均较优异。

主权项

一种用于火车轮毂加工的涂层刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备硬质合金基体将WC粉、Co粉和MCxNy粉以重量比为81‑87:6‑10:7‑9混合，置于无水乙醇中进行球磨，球磨48‑72h，然后过滤，干燥，制粒；其中M为ⅣB、ⅤB、ⅥB族元素中的4种以上元素；M、C和N的质量比为83‑89:8‑12:3‑5；x＝0.7‑0.75，y＝1‑x；无水乙醇与混合粉末的体积质量比为320‑360mL/kg；(2)制备涂层基体将步骤(1)制得的硬质合金基体压制成型后置于烧结炉中，炉内温度以2‑5℃/min的速度从室温升至370℃，保温120‑180min，炉内压力≤1000Pa，保温结束后，继续以2‑5℃/min的速度将温度升至450℃，保温180‑240min，炉内压力≤2000Pa，保温结束后，以3‑6℃/min的速度将温度升至1350℃，保温60‑90min，炉内压力为30‑100Pa，保温结束后，再以3‑6℃/min的速度将温度升至1460℃，保温60‑120min，同时充入惰性气体，使炉内压力保持5‑6MPa，保温结束后将其冷却至室温，得涂层基体；(3)涂层刀具的制备在步骤(2)所得的涂层基体上进行涂层，涂层结构由里向外分别为TiN、TiCN、TiCO、α‑Al2O3、TiCN和TiN层；采用CVD工艺在涂层基体上沉积α‑Al2O3层内外的TiN层和TiCO层，利用MTCVD或CVD工艺沉积TiCN层；α‑Al2O3涂层的沉积工艺：以H2作为载体，流量为50‑60LPM，炉内温度为1000‑1050℃，压力为50‑200mbar，依次通入CO2、H2S、HCl气体，其流量分别为2‑5LPM，100‑200mLPM，1‑3LPM，AlCl3发生器内H2流量为5‑20LPM，HCl气体流量为2‑4LPM；(4)对涂层后的刀具表面进行湿喷砂处理，使其表面粗糙度Ra≤0.20μm。