CN115121872B - 涂层切削刀具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂层切削刀具及其制备方法，涂层切削刀具包括刀具基体，刀具基体表面依次设有第一涂层、第二涂层及第一TiSiXN层；第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；第二涂层包括依次层叠设置第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。本发明通过在刀具基体表面依次设有第一涂层、第二涂层及第一TiSiXN层，TiSiXN层能够使刀具具有超硬效应、耐磨性以及高温稳定性，通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN与TiSiXN之间的结合力；通过将第一TiAlN层设置于第一TiAlN/TiSiXN层与刀具基体之间，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体的结合强度，且能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基体的寿命。

Description

涂层切削刀具及其制备方法
技术领域
本发明涉及刀具涂层技术领域，特别是涉及一种涂层切削刀具及其制备方法。
背景技术
切削刀具是机械制造中用于材料切削加工的工具，机械制造中使用的切削刀具基体基本上都用于切削切削材料，这就要求刀具基体具有高硬度的特性，而切削过程中刀具基体与切削材料的接触部分因摩擦生热而产生高温，所以刀具基体除了满足高硬度特性的同时还需要具有一定的耐高温能力。而现有技术中的刀具基体的硬度较低，耐高温能力较差，且在切削切削材料时，刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力较大，导致刀具基体容易受到磨损，需要频繁更换刀具基体，导致刀具基体消耗较大，生产效率较低及生产成本高。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够增强刀具基体的硬度及耐高温能力，且能够减小刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力，能够减小刀具基体受到的磨损，并能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基的寿命的涂层切削刀具及其制备方法。
一种涂层切削刀具，所述涂层切削刀具包括：
刀具基体，所述刀具基体表面依次设有第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层；
所述第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；
所述第二涂层包括依次层叠设置的第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。
在其中一个实施例中，所述第二涂层包括有多个，多个所述第二涂层依次层叠设置。
本申请还提供了一种如上述的涂层切削刀具的制备方法，包括以下步骤：
将所述刀具基体放入电弧离子镀膜机的镀膜室；
将所述镀膜室的真空度抽至设定真空度，并将所述镀膜室的温度加热至400℃-600℃；
对所述刀具基体做表面清洁处理；
采用电弧离子镀膜方法在所述刀具基体表面依次沉积所述第一TiAlN层及所述第一TiAlN/TiSiXN层；
采用电弧离子镀膜方法在所述第一TiAlN/TiSiXN层表面依次沉积所述第二TiSiXN层、所述第二TiAlN/TiSiXN层及所述第二TiAlN层；
采用电弧离子镀膜方法在所述第二TiAlN层表面沉积所述第一TiSiXN层。
在其中一个实施例中，对所述刀具基体做表面清洁处理，包括以下步骤：
向所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室充入还原性气体，以使所述还原性气体与所述刀具基体表面发生氧化还原反应；
将所述还原性气体排出所述镀膜室；
对所述刀具基体表面进行离子清洗处理。
在其中一个实施例中，将惰性气体充入所述镀膜室使其电离产生离子束，并向所述刀具基体施加-200V～-850V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
在其中一个实施例中，所述镀膜室内设置有刻蚀靶材，开启所述刻蚀靶材使其发射离子束，并向所述刀具基体施加-100V～-260V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
在其中一个实施例中，所述第一TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-60V，沉积厚度为0.1μm-1μm；所述第一TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-90V，沉积厚度为0.1μm-1μm。
在其中一个实施例中，所述第二TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.01μm-1μm；所述第二TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.1μm-1μm；所述第二TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.01μm-1μm。
在其中一个实施例中，所述第一TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-100V，沉积厚度为0.2μm-1μm。
在其中一个实施例中，所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内还设置有真空度检测模块及真空度控制模块，所述真空度检测模块用于检测所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内的所述真空度，所述真空度检测模块通信连接所述真空度控制模块，所述真空度控制模块控制连接所述电弧离子镀膜机。
上述方案中，通过在刀具基体表面依次设置第一涂层、第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层，TiSiXN层能够使刀具具有超硬效应、耐磨性以及高温稳定性，通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN与TiSiXN之间的结合力；通过将第一TiAlN层设置于第一TiAlN/TiSiXN层与刀具基体之间，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体的结合强度，且能够减小刀具基体与切削材料及刀具与切屑之间的摩擦力，减小刀具基体受到的磨损，能够提升刀具基体的切削性能，从而延长刀具基体的寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例所示的涂层切削刀具的结构示意图；
图2为本发明另一实施例所示的涂层切削刀具的结构示意图；
图3为本发明一实施例所示的涂层切削刀具的制备方法步骤流程图。
附图标记说明
10、涂层切削刀具；100、刀具基体；200、第一涂层；210、第一TiAlN层；220、第一TiAlN/TiSiXN层；300、第二涂层；310、第二TiSiXN层；320、第二TiAlN/TiSiXN层；330、第二TiAlN层；400、第一TiSiXN层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1，本发明的一实施例提供了一种涂层切削刀具10，包括刀具基体100、第一涂层200、第二涂层300及第一TiSiXN层400，第一涂层200、第二涂层300及第一TiSiXN层400依次设置于刀具基体100表面。具体地，第一涂层200包括依次层叠设置的第一TiAlN层210及第一TiAlN/TiSiXN层220。第二涂层300包括依次层叠设置的第二TiSiXN层310、第二TiAlN/TiSiXN层320及第二TiAlN层330。具体地，第一TiAlN/TiSiXN层220及第二TiAlN/TiSiXN层320均包括依次层叠设置TiAlN薄膜层及TiSiXN薄膜层。更具体地，第一TiSiXN层400及第二TiSiXN层310的材料采用TiSiXN。第一TiAlN层210及第二TiAlN层330的材料采用TiAlN。第一TiAlN/TiSiXN层220及第二TiAlN/TiSiXN层320的材料采用TiSiXN及TiAlN。
需要说明的是：TiSiXN具有非晶的Si3N4包覆TiN纳米晶的三维网状结构，使得TiSiXN层具有超硬效应；由于TiSiXN中的Si元素与氧元素具有很好的亲和性，切削时生成的氧化硅具有润滑性，且非晶的Si3N4还可抑制TiAlN在高温时的分解过程，使得刀具基体100的硬度、摩擦性能和热稳定性都有了明显的提高。
虽然TiSiXN层使刀具基体100具有超硬效应、耐磨性以及高温稳定性，但由于TiSiXN中含有大量的Si元素，从而导致涂层产生了较大的残余应力，降低了涂层与刀具基体100的结合强度，进而容易导致涂层切削刀具10在加工过程中涂层易脱落。因此，本申请在刀具基体100与TiAlN/TiSiXN层及TiSiXN层之间设置了TiAlN层，由于TiAlN材料具有较好的化学稳定性及较好的抗氧化磨损性能，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体100的结合强度。
通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN层与TiSiXN层之间的结合力。通过在刀具基体100上设置第一TiAlN层210，能够使得刀具基体100的寿命比TiN涂层高3～4倍，由于TiAlN材料中含有Al，切削时在刀具基体100刀面和切屑的界面上还会产生一层硬质的惰性保护膜，惰性保护膜有较好的隔热性，能够使刀具基体100更高效地进行切削。
通过在刀具基体100表面依次设置第一涂层200、第二涂层300及第一TiSiXN层400，且第一涂层200包括依次层叠设置的第一TiAlN层210及第一TiAlN/TiSiXN层220，第二涂层300包括依次层叠设置的第二TiSiXN层310、第二TiAlN/TiSiXN层320及第二TiAlN层330，TiSiXN层能够使刀具具有超硬效应、良好的耐磨性以及高温稳定性，通过在TiAlN层与TiSiXN层之间设置TiAlN/TiSiXN层，能够有效改善TiAlN与TiSiXN之间的结合力；通过将第一TiAlN层210设置于第一TiAlN/TiSiXN层220与刀具基体100之间，能够缓解涂层层间应力，以改善涂层与刀具基体100的结合强度。
请参阅图1及图2，根据本申请的一些实施例，可选地，第二涂层300包括有多个，多个第二涂层300依次层叠设置。在本实施例中，第二涂层300的数量为一个。在其他的实施例中，第二涂层300的数量可以多个。对于第二涂层300的数量，本申请不做限制，可根据需要自行设定第二涂层300的数量。示例性地，第二涂层300的数量为两个。本实施例中，刀具基体100可以为硬质合金基体，其中，钴含量Co约为8.5％(这里是质量百分比)，碳化钨WC晶粒度为0.8，含1.5-2.5％的碳化钛TiC。
请参阅图3，本申请的一实施例还提供了一种如上述的涂层切削刀具10的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将刀具基体100放入电弧离子镀膜机的镀膜室。具体地，镀膜室上开设有进气口及出气口，镀膜室通过进气口与进气模块相连通。镀膜室通过出气口与真空泵相连通。
步骤二：将电弧离子镀膜机的镀膜室的真空度抽至设定真空度，并将镀膜室的温度加热至400℃-600℃。具体地，启动真空泵即可将镀膜室的真空度抽至设定真空度。电弧离子镀膜机内设置有加热模组，以对镀膜室内进行加热。其中，设定真空度可根据使用需求自行设定，镀膜室内的温度可在400℃-600℃选取。本申请不做限制。示例性地，设定真空度为800mPA。镀膜室内的温度为490℃。
需要理解的是：镀膜室的真空度越低，则表示镀膜室内含有的空气分子就越小，在镀膜过程中进入到涂层里的杂质就越少，保证了涂层的纯净度。涂层的形成过程是离子高速运动到刀具基体100表面，逐渐累积形成涂层，离子的运动速度很大一部分由镀膜室内温度决定，同时高温能够提高刀具基体100表面分子的活性，使两者结合更为紧密。
步骤三：对刀具基体100做表面清洁处理。
步骤四：采用电弧离子镀膜方法在刀具基体100表面依次沉积第一TiAlN层210及第一TiAlN/TiSiXN层220。
步骤五：采用电弧离子镀膜方法在第一TiAlN/TiSiXN层220表面依次沉积第二TiSiXN层310、第二TiAlN/TiSiXN层320及第二TiAlN层330。
步骤六：采用电弧离子镀膜方法在第二TiAlN层330表面沉积第一TiSiXN层400。
在刀具基体100镀膜结束之后，即形成涂层切削刀具10，此时涂层切削刀具10及镀膜室均处于高温，若在镀膜完毕后直接将镀膜室内的涂层切削刀具10取出，则可能因温差变化太大而发生涂层脱落现象。因此，在刀具基体100镀膜结束之后，需对镀膜室进行降温，待镀膜室的温度降至室温后，可将涂层切削刀具10从镀膜室内取出，即可完成刀具基体100的镀膜。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，对刀具基体100做表面清洁处理，包括以下步骤：
向电弧离子镀膜机的镀膜室充入还原性气体，以使还原性气体与刀具基体100表面发生氧化还原反应。还原性气体能够将刀具基体100表面未清洗干净的污渍例如油、棉等还原使其硬化，并通过刻蚀将其去除。通过进气模块将还原性气体充入镀膜室内。通过在本实施例中，还原性气体采用氢气(H2)。在其他的实施例中，还原性气体可以为其他的还原性气体，例如，还原性气体采用一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)、一氧化硫(SO)等。
将还原性气体排出镀膜室。具体地，通过真空泵将还原性气体抽至镀膜室外。需要理解的是：当将还原性气体抽至镀膜室外后，镀膜室内的真空度可以是450mPA或560mPA。
对刀具基体100表面进行离子清洗处理。在本实施例中，通过进气模块将惰性气体充入镀膜室内，惰性气体在镀膜室内电离形成离子束，并向刀具基体100施加-200V～-850V的偏压，以使镀膜室内带正电的离子加速轰击刀具基体100，从而将刀具基体100表面清洗干净。清洗时间根据刀具基体100表面的清洁程度而定，一般材料经过前期清洗处理后，表层的氧化层较薄，经过一段时间的清洗，能够使刀具基体100表面的氧化层有效去除，可增加涂层与刀具基体100的附着力。示例性地，清洗时间为8min至10min。在本实施例中，惰性气体采用氩气。在其他的实施例中，惰性气体还可以为氪气、氦气等。
在其他的实施例中，镀膜室内设置有刻蚀靶材，开启刻蚀靶材使其发射离子束，并向刀具基体100施加-100V～-260V的偏压，以使带正电的离子加速轰击刀具基体100表面，从而将刀具基体100表面清洗干净。刻蚀靶材可以为Ti靶或Cr靶，刻蚀靶材与引弧针电连接，通过引弧针点燃刻蚀靶材，以使刻蚀靶材发射离子束。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，电弧离子镀膜机的镀膜室内设置有TiAl靶材、TiSiX靶材及电弧源，电弧源用于使TiAl靶材及TiSiX靶材的表面产生电弧，以进行镀膜。电弧源包括电弧电源及引弧针，引弧针靠近TiAl靶材及TiSiX靶材设置。电弧电源的正极与引弧针电连接，电弧电源的负极与TiAl靶材及TiSiX靶材电连接。本实施例中，TiAl靶材可以为TiAl40/60(表示该靶材中Ti的原子百分比为40％，Al的原子百分比为60％)，TiSiX靶材可以为TiSiX63/28/9(表示该靶材中Ti的原子百分比为63％，Si的原子百分比为28％，X的原子百分比为9％)。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，涂层在沉积可以采用脉冲电流或直流电流。具体地，采用脉冲电流沉积第一TiAlN层210，其的沉积参数为：沉积偏压-30V～-60V，电源频率400Hz-600Hz，电源占空比为10％-60％，沉积厚度为0.1μm-1μm。具体地，在制备第一TiAlN层210时，靶材为：TiAl靶材，需向镀膜室通入N2。电源占空比是指：指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。示例性地，第一TiAlN层210的沉积偏压-40V，电源频率500Hz，电源占空比为40％，沉积厚度为1μm。
采用脉冲电流沉积第一TiAlN/TiSiXN层220，其沉积参数为：沉积偏压-30V～-90V，电源频率400Hz-600Hz，电源占空比为10％-60％，沉积厚度为0.1μm-1μm。在制备第一TiAlN/TiSiXN层220时，靶材为：TiAl靶材及TiSiX靶材，需向镀膜室通入N2。示例性地，第一TiAlN/TiSiXN层220的沉积偏压-40V，电源频率500Hz，电源占空比为30％，沉积厚度为1μm。
采用脉冲电流沉积第二TiSiXN层310，其沉积参数为：沉积偏压-30V～-80V，电源频率400Hz-600Hz，电源占空比为20％-40％，沉积厚度为0.01μm-1μm。在制备第二TiSiXN层310时，靶材为：TiSiX靶材，需向镀膜室通入N2。示例性地，第二TiSiXN层310的的沉积偏压-40V，电源频率500Hz，电源占空比为30％，沉积厚度为1μm。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，采用脉冲电流沉积第二TiAlN/TiSiXN层320，其沉积参数为：沉积偏压-30V～-80V，电源频率400Hz-600Hz，电源占空比为20％-40％，沉积厚度为0.1μm-1μm。在制备第二TiAlN/TiSiXN层320时，靶材为：TiAl靶材及TiSiX靶材，需向镀膜室通入N2。示例性地，第二TiAlN/TiSiXN层320的沉积偏压-40V，电源频率500Hz，电源占空比为30％，沉积厚度为1μm。
采用脉冲电流沉积第二TiAlN层330，其沉积参数为：沉积偏压-30V～-80V，电源频率400Hz-600Hz，电源占空比为20％-40％，沉积厚度为0.01μm-1μm。在制备第二TiAlN层330时，靶材为：TiAl靶材，需向镀膜室通入N2。示例性地，第二TiAlN层330的沉积偏压-40V，电源频率500Hz，电源占空比为40％，沉积厚度为1μm。
采用直流电流沉积第一TiSiXN层400，其沉积参数为：沉积偏压30V-100V，沉积电流110A-210A，沉积厚度为0.2μm-1μm。在制备第一TiSiXN层400时，靶材为：TiSiX靶材，需向镀膜室通入N2。示例性地，第一TiSiXN层400的的沉积偏压40V，沉积电流158A，沉积厚度为1μm。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，电弧离子镀膜机内还设置有真空度检测模块、报警模块及真空度控制模块，真空度检测模块用于检测电弧离子镀膜机的镀膜室内的真空度。真空度检测模块通信连接真空度控制模块，真空度控制模块控制连接电弧离子镀膜机及报警模块。具体地，真空度检测模块采用压力传感器。控制模块可以采用PLC，也可以采用MCS-51单片机。报警模块包括闪光灯及蜂鸣器。
真空度检测模块实时检测镀膜室内的真空度，当检测到镀膜室内的真空度低于设定值，真空度控制模块控制电弧离子镀膜机停止运行，并控制报警模块进行报警，以提醒工作人员检测电弧离子镀膜机的镀膜室是否发生泄露。
请参阅图1，根据本申请的一些实施例，可选地，电弧离子镀膜机内还设置有温度检测模块及温度控制模块，温度检测模块用于检测电弧离子镀膜机的镀膜室的温度，温度检测模块通信连接温度控制模块，温度控制模块控制连接电弧离子镀膜机。具体的：温度检测模块包括至少一个温度传感器，温度传感器可以贴在镀膜室的内壁设置，也可以悬挂在镀膜室的中间等。
实施例：
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。
实施例1
请参阅图1及图3，涂层切削刀具10包括刀具基体100、第一涂层200及第二涂层300，第一涂层200、第二涂层300及第一TiSiXN层400表面依次设置于刀具基体100表面。具体地，第一涂层200包括依次层叠设置的第一TiAlN层210及第一TiAlN/TiSiXN层220。第二涂层300包括依次层叠设置第二TiSiXN层310、第二TiAlN/TiSiXN层320及第二TiAlN层330。具体地，第一TiAlN/TiSiXN层220及第二TiAlN/TiSiXN层320均包括依次层叠设置TiAlN薄膜层及TiSiXN薄膜层。第一涂层200的厚度为2μm，第二涂层300的厚度为3μm，第一TiSiXN层400的厚度为1μm。
上述的涂层切削刀具10通过以下电弧离子镀膜方法制备得到：
将刀具基体100放入镀膜室，并对镀膜室的真空度抽至设定100mPA，且将镀膜室的温度加热至400℃。然后对刀具基体100做表面清洁处理，然后在刀具基体100上采用电弧离子镀膜方法并利用TiAlN靶材，在刀具基体100表面上沉积1μm的第一TiAlN层210，然后利用TiAl靶材及TiSiX靶材，在第一TiAlN层210表面沉积1μm的第一TiAlN/TiSiXN层220，然后利用TiSiX靶材，在第一TiAlN/TiSiXN层220表面沉积1μm的第二TiSiXN层310，然后利用TiAl靶材及TiSiX靶材，在第二TiSiXN层310表面沉积1μm的第二TiAlN/TiSiXN层320，然后利用TiAl靶材，在第二TiAlN/TiSiXN层320表面沉积1μm的第二TiAlN层330，然后利用TiSiX靶材，在第二TiAlN层330表面沉积1μm的第一TiSiXN层400，最终制得6μm的涂层。
实施例2
请参阅图2及图3，本实施例与实施例1的区别在于：涂层切削刀具10包括刀具基体100、第一涂层200、两第二涂层300及第一TiSiXN层400，第一涂层200、两第二涂层300、第一TiSiXN层400表面依次设置于刀具基体100表面。第一涂层200的厚度0.2μm，第二涂层300的厚度为0.12μm，第一TiSiXN层400的厚度为0.2μm。
上述的涂层切削刀具10通过以下电弧离子镀膜方法制备得到：
将刀具基体100放入镀膜室，并对镀膜室的真空度抽至设定100mPA，且将镀膜室的温度加热至600℃。然后对刀具基体100做表面清洁处理，然后在刀具基体100上采用电弧离子镀膜方法并利用TiAlN靶材，在刀具基体100表面上沉积0.1μm的第一TiAlN层210，然后利用TiAl靶材及TiSiX靶材，在第一TiAlN层210表面沉积0.1μm的第一TiAlN/TiSiXN层220，然后利用TiSiX靶材，在第一TiAlN/TiSiXN层220表面沉积0.01μm的第二TiSiXN层310，然后利用TiAl靶材及TiSiX靶材，在第二TiSiXN层310表面沉积0.1μm的第二TiAlN/TiSiXN层320，然后利用TiAl靶材，在第二TiAlN/TiSiXN层320表面沉积0.01μm的第二TiAlN层330，然后在第二TiSiXN层310表面按照上述步骤继续沉积第二涂层300。然后利用TiSiX靶材，在第二涂层300表面沉积0.2μm的第一TiSiXN层400，然后在第一TiSiXN层400表面按照上述步骤继续沉积第二涂层300。最终制得0.64μm的涂层。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种涂层切削刀具，其特征在于，所述涂层切削刀具包括：
刀具基体，所述刀具基体表面依次设有第一涂层、至少一层的第二涂层及第一TiSiXN层；
所述第一涂层包括依次层叠设置的第一TiAlN层及第一TiAlN/TiSiXN层；
所述第二涂层包括依次层叠设置的第二TiSiXN层、第二TiAlN/TiSiXN层、及第二TiAlN层。
2.根据权利要求1所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述第二涂层包括有多个，多个所述第二涂层依次层叠设置。
3.一种如权利要求1或2任一所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述刀具基体放入电弧离子镀膜机的镀膜室；
将所述镀膜室的真空度抽至设定真空度，并将所述镀膜室的温度加热至400℃-600℃；
对所述刀具基体做表面清洁处理；
采用电弧离子镀膜方法在所述刀具基体表面依次沉积所述第一TiAlN层及所述第一TiAlN/TiSiXN层；
采用电弧离子镀膜方法在所述第一TiAlN/TiSiXN层表面依次沉积所述第二TiSiXN层、所述第二TiAlN/TiSiXN层及所述第二TiAlN层；
采用电弧离子镀膜方法在所述第二TiAlN层表面沉积所述第一TiSiXN层。
4.根据权利要求3所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，对所述刀具基体做表面清洁处理，包括以下步骤：
向所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室充入还原性气体，以使所述还原性气体与所述刀具基体表面发生氧化还原反应；
将所述还原性气体排出所述镀膜室；
对所述刀具基体表面进行离子清洗处理。
5.根据权利要求4所述的涂层切削刀具的制备方法，将惰性气体充入所述镀膜室使其电离产生离子束，并向所述刀具基体施加-200V～-850V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
6.根据权利要求4所述的涂层切削刀具的制备方法，所述镀膜室内设置有刻蚀靶材，开启所述刻蚀靶材使其发射离子束，并向所述刀具基体施加-100V～-260V的偏压，以使所述离子束轰击所述刀具基体表面进行所述离子清洗。
7.根据权利要求3-6任一所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，所述第一TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-60V，沉积厚度为0.1μm-1μm；所述第一TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-90V，沉积厚度为0.1μm-1μm。
8.根据权利要求3-6任一所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，所述第二TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.01μm-1μm；所述第二TiAlN/TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.1μm-1μm；所述第二TiAlN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-80V，沉积厚度为0.01μm-1μm。
9.根据权利要求3-6任一所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，所述第一TiSiXN层的沉积参数为：沉积偏压为-30V～-100V，沉积厚度为0.2μm-1μm。
10.根据权利要求3所述的涂层切削刀具的制备方法，其特征在于，所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内还设置有真空度检测模块及真空度控制模块，所述真空度检测模块用于检测所述电弧离子镀膜机的所述镀膜室内的所述真空度，所述真空度检测模块通信连接所述真空度控制模块，所述真空度控制模块控制连接所述电弧离子镀膜机。
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