一種切削工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種切削工具，尤其設(shè)及一種包含復(fù)合涂層的硬質(zhì)合金切削工具。
【背景技術(shù)】
[0002] 切削工具是機(jī)械加工制造領(lǐng)域常用的一種工具，在機(jī)械制造的切削過程中，切削 工具與工件加工表面高速摩擦接觸，接觸表面產(chǎn)生極高的切削應(yīng)力和高溫，溫度通常可達(dá) 700-1200°C，所W切削工具應(yīng)具有高硬度、高強度、耐腐蝕、耐高溫等特性，但是在如此極端 的工作環(huán)境下，一般的切削工具在工作一段時間后，都會出現(xiàn)多種形式的失效，切削工具的 失效形式主要包括磨損、脆性損傷、裂紋、剝離、塑性形變等，由此所造成的消耗經(jīng)常占總成 本的 3%-8〇/〇。
[0003] 目前機(jī)械加工領(lǐng)域最常用的切削工具為硬質(zhì)合金材質(zhì)類刀具。硬質(zhì)合金是由硬質(zhì) 碳化物(通常為碳化鶴WC、TiC等)微米級粉末顆粒和質(zhì)地較軟的金屬結(jié)合劑(Co)通過粉末 冶金工藝生產(chǎn)的IVB、VB、VIB族金屬的碳化物、氮化物、棚化物等。由于硬度和烙點特別高， 統(tǒng)稱為硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金常溫下硬度高(86HRA-93HRA，相當(dāng)于69皿C-81HRC)，熱硬性強于 高速鋼(可達(dá)900°C-1000°C，保持60皿C)。切削速度可達(dá)220m/min~300m/min。但硬質(zhì)合金 的抗彎強度和沖擊初性都不如高速鋼，在使用過程中容易發(fā)生脆性損傷。
[0004] -般在實際應(yīng)用中，會在硬質(zhì)合金表面沉積涂層來進(jìn)一步提高硬質(zhì)合金的性能， 單一的涂層一般只能改善某一種性能，所W往往使用復(fù)合涂層，但是采用復(fù)合涂層存在涂 層與硬質(zhì)合金基體之間、不同涂層之間的粘結(jié)強度不夠，會導(dǎo)致涂層剝落分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引為解決上述問題，本發(fā)明目的是提供一種具有復(fù)合涂層的硬質(zhì)合金切削工具，該 切削工具涂層與硬質(zhì)合金基體之間、不同涂層之間具有優(yōu)異的粘結(jié)強度，涂層在使用過程 中不易剝落，使得切削工具具有良好的高硬度、高強度、耐腐蝕、耐高溫、抗彎強度、沖擊初 性和使用壽命。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下： 一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體和復(fù)合涂層。
[0007] 一種切削工具，硬質(zhì)合金基體為WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為70-90wt%，Co 的含量為 3〇-10wt〇/〇。
[0008] -種切削工具的復(fù)合涂層由內(nèi)至外依次為:基底涂層、內(nèi)涂層、中間涂層、過渡涂 層、外涂層。
[0009] -種切削工具的復(fù)合涂層的制備包括W下步驟： (1) 基底涂層的制備：W硬質(zhì)合金WC-Co為基體，采用MT-CVD中溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在 C也CN浸潤下，溫度700-900°C，沉積時間2-3小時，沉積室壓力20-30邸a,在基體表面制備一 層0.5-1μπι的基底涂層，所述的基底涂層為YC碳化錠或YN氮化錠； (2) 內(nèi)涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在基底涂層的表面制備一層0.5-2皿 的內(nèi)涂層，所述的內(nèi)涂層為TiCN氮碳化鐵； (3) 中間涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在內(nèi)涂層的表面制備一層0.5-2μπι 的中間涂層，所述的中間涂層為TiN氮化鐵； (4) 過渡涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在中間涂層的表面制備一層1-3μπι 的過渡涂層，所述的過渡涂層為α-Α?2〇3; 巧)外涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在過渡涂層的表面制備一層3-5WI1的 外涂層，所述的外涂層為TiN氮化鐵。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點:利用本發(fā)明技術(shù)可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的切削工具表面涂層 容易從基體剝離失效的問題，可有效提高基體與涂層之間的結(jié)合力，提高基體碳化鶴的強 初性，達(dá)到強度和初性的一體化，實現(xiàn)高端耐磨耐高溫涂層工具的制備，可W廣泛用于碳 鋼、低合金鋼、高合金鋼等材料的加工。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 附圖標(biāo)記:硬質(zhì)合金基體1、基底涂層2、內(nèi)涂層3、中間涂層4、過渡涂層5、外涂層6。 具體實施例
[0013] 實施例1、一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體1和復(fù)合涂層。
[0014] -種切削工具，硬質(zhì)合金基體1為WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為70wt%， Co的含量為30wt〇/〇。
[0015] -種切削工具的復(fù)合涂層由內(nèi)至外依次為:基底涂層2、內(nèi)涂層3、中間涂層4、過渡 涂層5、外涂層6。
[0016] -種切削工具的復(fù)合涂層的制備包括W下步驟： (1) 基底涂層的制備：W硬質(zhì)合金WC-Co為基體，采用MT-CVD中溫化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在 C曲CN浸潤下，溫度700-900°C，沉積時間2-3小時，沉積室壓力20-30邸a,在基體表面制備一 層0.5-1μπι的基底涂層，所述的基底涂層為YC碳化錠或YN氮化錠； (2) 內(nèi)涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在基底涂層的表面制備一層0.5-2皿 的內(nèi)涂層，所述的內(nèi)涂層為TiCN氮碳化鐵； (3) 中間涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在內(nèi)涂層的表面制備一層0.5-2μπι 的中間涂層，所述的中間涂層為TiN氮化鐵； (4) 過渡涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在中間涂層的表面制備一層1-3μπι 的過渡涂層，所述的過渡涂層為α-Α?2〇3; 巧)外涂層的制備:采用與步驟（1)相同的工藝，在過渡涂層的表面制備一層3-5WI1的 外涂層，所述的外涂層為TiN氮化鐵。
[0017] 實施例2、一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體1和復(fù)合涂層。
[0018] -種切削工具，硬質(zhì)合金基體1為WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為80wt%， Co的含量為20wt〇/〇。
[0019] -種切削工具的復(fù)合涂層由內(nèi)至外依次為:基底涂層2、內(nèi)涂層3、中間涂層4、過渡 涂層5、外涂層6。
[0020] 其余同實施例1。
[0021] 實施例3、一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體1和復(fù)合涂層。
[0022] 一種切削工具，硬質(zhì)合金基體1為WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為90wt%， Co的含量為10wt〇/〇。
[0023] -種切削工具的復(fù)合涂層由內(nèi)至外依次為:基底層涂層2、內(nèi)層涂層3、中間層涂層 4、過渡層涂層5、外層涂層6。
[0024] 其余同實施例1。
[0025] 對比例1、一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體1和復(fù)合涂層。
[0026] -種切削工具，硬質(zhì)合金基體1為WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為70wt%， Co的含量為30wt〇/〇。
[0027] -種切削工具的復(fù)合涂層，不包括基底涂層2,由內(nèi)至外依次為：內(nèi)涂層3、中間涂 層4、過渡涂層5、外涂層6。
[002引其余同實施例1。
[0029] 對比例2、一種切削工具，包括硬質(zhì)合金基體1和復(fù)合涂層。
[0030] 一種切削工具，硬質(zhì)合金基體巧WC-Co硬質(zhì)合金，其中微米級WC的含量為80wt%， Co的含量為20wt〇/〇。
[0031] -種