[发明专利]一种钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头的制备方法

摘要

一种钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头的制备方法，涉及一种合金钻头的制备方法，本发明提供的采用多弧离子镀技术制备钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头的方法依次包括1）沉积技术的确定；2）靶材及电弧源数量的确定；3）硬质合金钻头的选择与前处理；4）硬质合金钻头的放置；5）镀膜工艺的确定。该方法采用多弧离子镀技术制备钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头的方法，确定了2个铝铬合金靶和2个钛铬合金靶作为阴极弧源靶；确定了一整套专门的镀膜沉积工艺，使制备的钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头与未镀膜的硬质合金钻头相比，具有附着力强、硬度高、使用寿命长的特点。

主权项

一种钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：靶材的确定，采用2个铝铬合金靶和2个钛铬合金靶作为阴极弧源靶并且交替置于不同高度和不同方位的镀膜室壁弧源位置，靶材纯度均达到99.95%，镀膜过程中一直保证4个弧源的同时启动；硬质合金钻头的选择与前处理，选择商用普通硬质合金钻头作为镀膜基体，在放入镀膜室进行镀膜前，使用金属洗涤剂对硬质合金钻头进行常规去油、去污处理，并进行表面精细抛光处理，最后分别用丙酮、乙醇进行超声波清洗，置于干燥箱在200℃烘干以备沉积；硬质合金钻头的放置，保持硬质合金钻头处于4个阴极弧源靶所包围的圆柱形区域内旋转式工件架上，并且硬质合金钻头平放，垂直于园柱面，同时，硬质合金钻头尖端距离镀膜室壁达到25厘米，在镀膜过程中，一直保持工件架旋转；镀膜工艺的确定，获得钛铬铝氮化物镀膜硬质合金钻头而采用的镀膜工艺，当镀膜室背底真空达到1×10‑3帕、温度达到240~300℃时，将镀膜室充入氩气，使其压强达到2×10‑1帕，启动4个弧源，进行离子轰击，弧电流分别置于55A，时间为15分钟，轰击偏压从400V均速降低到300伏；降低偏压至120V，保持4个弧源弧电流分别置于55A不变，进行过渡层沉积8~10分钟；保持4个弧源弧电流分别置于55A、偏压为120V不变，逐渐均匀降低氩气流量，同时逐渐充入反应气体N2，保持镀膜室真空度在（2.5±0.1）×10‑1 帕，直到50~55分钟时，氩气流量降为0，氮气流量达到最大，镀膜室真空度仍然为（2.5±0.1）×10‑1 帕。