[发明专利]一种带有多样性功能涂层的切削刀具及其制备方法

摘要

本发明公开了一种带有多样性功能涂层的切削刀具，所述切削刀具包括切削部分和排屑部分，所述切削部分涂层为硬质涂层，所述排屑部分涂层为润滑层，所述硬质涂层和润滑层用物理气相沉积PVD方式涂层，所述的硬质涂层包括过渡层、中间层和表层，所述的过渡层成分为Ti N或CrN，所述的中间层成分为(TiAlCrMe)N，所述表层的成分为Ti N或CrN。本发明的所述带有多样性功能涂层的切削刀具，具有高红硬性、耐磨性和高硬度的硬质涂层，沟槽排屑部分采用了粗糙度和摩擦系数极低的DLC涂层，刀具在切削过程排屑顺畅，减少了热量在切削刃上的堆积，使硬质涂层能一直保持高硬度和耐磨性。

主权项

1.一种带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法，其特征在于：所述带有多样性功能涂层的切削刀具，包括切削部分和排屑部分，所述切削部分涂层为硬质涂层，所述排屑部分涂层为润滑层，所述硬质涂层和润滑层用物理气相沉积PVD方式涂层，所述的硬质涂层包括过渡层、中间层和表层，所述的过渡层成分为TiN或CrN，所述的中间层成分为（TiAlCrMe）N，所述表层的成分为TiN或CrN，所述排屑部分沉积的润滑层为DLC涂层；所述的带有多样性功能涂层的切削刀具的制备方法包括以下步骤：S1：刀具表面沉积制备过渡层，沉积工艺温度为300℃‑400℃且N₂流量为400‑600sccm，负偏压为100V‑200V且Ti靶或Cr靶弧电流为80A‑110A，并且持续约600s‑1200s，在刀具表面进行沉积形成成分为TiN或CrN的过渡层；S2:过渡层表面沉积硬质涂层的中间层,沉积工艺温度为400℃‑500℃且N₂流量为1000‑1200sccm，负偏压为80V‑180V且合金靶材弧电流为90A‑100A并且持续时间为54000s‑90000s，在过渡层表面进行沉积形成成分为（TiAlCrMe）N的中间层；S3:中间层表面沉积硬质涂层表层,沉积工艺温度为350℃‑450℃且N₂流量为400‑600sccm,负偏压为100V‑150V且Ti靶或Cr靶弧电流为70A‑90A之间，并且持续时间600s‑1200s,在中间层表面进行沉积形成成分为TiN或CrN的表层；S4：在刀具整体形成硬质涂层后，在刀具切削部分用耐高温漆涂抹遮挡，在大气中放置20分钟，所述耐高温漆选择工作温度为0℃‑250℃；S5：使用过滤弧设备在刀具沟槽部分沉积为DLC涂层的润滑层，润滑层DLC沉积温度为80℃‑170℃，Ar流量为50sccm‑120sccm，偏压为100V‑300V，石墨靶弧电流为40A‑60A，DLC沉积工艺持续时间为1200s‑2400s；S6：进而在刀具切削部分形成包括过渡层、中间层和表层的硬质涂层和刀具排屑部分形成润滑涂层，制备成带有多样性功能涂层的切削刀具。