| 一种切削刀具用耐高温氧化铝厚膜涂层的制备方法 | |
夏原 ; 高方圆
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| 2021 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明实施例提供一种切削刀具用耐高温氧化铝厚膜涂层的制备方法，该方法制备出的氧化铝厚膜涂层具有均匀致密的结构，最高获得了29GPa的硬度，接近于α‑Al2O3单晶材料的硬度值。在刀具本体材料和α‑Al2O3涂层之间设计如Ti/TiN结构的结合层/过渡层，对提高涂层和基体之间的结合强度有较大的益处，使得涂层材料具有良好的附着力，达到70N。同时实际的使用结果表明，涂覆有本实施例α‑Al2O3厚膜涂层的硬质合金刀具，可高速干切削硬度HRC63的淬火钢，且刀具刃口在1200℃切削，仍能保持良好的红硬性，与常规涂层刀具对比，低摩擦有效降低了由于高温粘附带来的切削力。 |
| Application Date | 2020-03-27 |
| Application Number | CN202010227623.8 |
| Patent Number | CN111349901B |
| Claim | 1.一种切削刀具用耐高温氧化铝厚膜涂层的制备方法，其特征在于，包括： 步骤100、预处理：对工件进行处理，以及镀膜设备的真空室进行清洗； 步骤200、等离子参数标定：采用高频磁控溅射技术清洗Ti靶，采用中频磁控溅射技术清洗Al靶，通过等离子体发射光谱反馈系统获取靶面等离子体的发射光谱，选取Al-396nm作为监测谱线，并设定所述Al-396nm的谱线强度； 步骤300、复合涂层制备：采用高频磁控溅射技术对所述Ti靶进行一次溅射，通过一次溅射向所述工件施加负向的高偏压，进行离子对沉积表面的刻蚀，在一次溅射后向所述工件加载正向脉冲偏压进行除气，然后采用高频磁控溅射技术对所述Ti靶进行二次溅射，得到Ti结合层，此时通入氮气，对所述Ti靶进行三次溅射，得到TiN过渡层，最后基于等离子体发射光谱，采用中频磁控溅射技术对所述Al靶进行溅射，同时向所述真空室通入氧气，沉积得到氧化铝功能层； 所述预处理：对工件进行预处理，以及镀膜设备进行清洗，包括： 步骤101、工件预处理：将工件进行喷砂、抛光处理，去除表面氧化皮、污垢、腐蚀物及杂质；然后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇中超声波清洗干净，烘干后放入镀膜设备的真空室中； 步骤102、气路清洗：将真空室气压抽至1.0×10-3Pa以下，将氩气、氮气和氧气通入真空室，进行气路清洗； 步骤103、离子源轰击清洗：关闭阴极靶前挡板，开启离子源挡板，向真空室内通入高纯氩气，采用离子源气体辉光放电清洗15～60min； 其中，设定电源功率为5～6kW，电流3～8A，设定Ar气流量为200～350sccm，使真空室内气压升至3～10Pa；基体脉冲偏压为-700～-1000V，频率为10～100Hz，关闭离子源挡板。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙) |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/87644 |
| Collection | 先进制造工艺力学实验室 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 夏原,高方圆. 一种切削刀具用耐高温氧化铝厚膜涂层的制备方法. CN111349901B[P]. 2021-01-01. |
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| 000000_20200630_0A_C（496KB） | 专利 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Download | ||
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