CN207276697U - 一种铣刀自润滑纳米镀层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铣刀自润滑纳米镀层结构，其包括基层以及在所述基层表面形成的功能层，所述功能层上自下而上依次包括NCr涂层、NCrAlSi涂层以及NCrAlC涂层，在所述NCr涂层与所述NCrAlSi涂层之间、所述NCrAlSi涂层与所述NCrAlC涂层之间均设置有粘合层。本实用新型通过设置多层涂层结构，大大提高了刀具耐磨性和硬度，且在刀具表面形成了具有润滑作用的连续固态润滑层，达到了减小摩擦、阻止粘结、降低切削力和切削温度的目的，从而大大提高了刀具的使用寿命。
Description
【技术领域】
本实用新型属于纳米镀层技术领域，特别是涉及一种铣刀自润滑纳米镀层结构。
【背景技术】
纳米涂层是利用现有技术，根据所要求的性能，添加适当的纳米材料，并对涂层工艺作相应的调整，纳米涂层的制作方法主要包括气相沉积、各类喷涂(含常温喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂等)、镀覆(含电镀和化学镀)等多种方法。在现有技术中，为了使用高精度化、自动化、多功能化、高生产率化、环保等要求，要求特殊工件具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点，而纳米涂层就具有上述优点，纳米涂层的使用将越来越广泛。
在机加工中心中，各种刀具的使用寿命是严重影响加工成本和加工效率的重要因素，而影响刀具使用寿命的主要因素是刀具的耐磨性。现有技术中申请号为201410263737.2公开了一种TiSiN-WS2/Zr-WS2涂层刀具及其制备工艺，该专利综合了TiSiN高硬度、高耐磨性和WS2涂层低摩擦系数，改善了刀具干切削性能，但由于WS2/Zr涂层Zr元素含量高，降低了涂层的自润滑性能。
因此，有必要提供一种铣刀自润滑纳米镀层结构来解决上述问题。
【实用新型内容】
本实用新型的主要目的在于提供一种能够提高硬度和耐磨性且能提高自润滑性能的铣刀自润滑纳米镀层结构。
本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种铣刀自润滑纳米镀层结构，其包括基层以及在所述基层表面形成的功能层，所述功能层上自下而上依次包括NCr涂层、NCrAlSi涂层以及NCrAlC涂层，在所述NCr涂层与所述NCrAlSi涂层之间、所述NCrAlSi涂层与所述NCrAlC涂层之间均设置有粘合层。
进一步的，所述粘合层为NCrAl涂层。
进一步的，所述NCr涂层、所述NCrAl涂层、所述NCrAl涂层以及所述NCrAlC涂层的厚度均为0.5um。
进一步的，所述NCrAlSi涂层的厚度为1um。
进一步的，所述基层为高速钢或硬质合金。
与现有技术相比，本实用新型一种铣刀自润滑纳米镀层结构的有益效果在于：采用高速钢或其他硬质合金作为刀具基材形成所述基层，在所述基层上真空镀膜形成具有高强度、高耐磨性能的NCrAlSi涂层，并在基层与NCrAlSi涂层之间、NCrAlSi涂层与NCrAlC涂层之间均设置有NCrAl涂层作为粘合层，减小了复合功能层之间的残余应力，同时大大提高了复合功能层之间粘合力；在最外层设置有NCrAlC涂层，利用碳合金的高硬度性能大大提高了刀具的硬度；且通过设置多层涂层结构，在刀具表面形成了具有润滑作用的连续固态润滑层，可达到减小摩擦、阻止粘结、降低切削力和切削温度的目的，从而大大提高了刀具的使用寿命。
【附图说明】
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图中数字表示：
100铣刀自润滑纳米镀层结构；1基层；2NCr涂层；3、5NCrAl涂层；4NCrAlSi涂层；6NCrAlC涂层。
【具体实施方式】
实施例：
请参照图1，本实施例为铣刀自润滑纳米镀层结构100，其包括基层1以及在所述基层1表面形成的功能层，所述功能层上自下而上依次包括NCr涂层2、NCrAlSi涂层4以及NCrAlC涂层6。
NCr涂层2与NCrAlSi涂层4之间、NCrAlSi涂层4与NCrAlC涂层6之间均设置有粘合层NCrAl涂层3、NCrAl涂层5。
所述NCr涂层2、NCrAl涂层3、NCrAl涂层5以及NCrAlC涂层6的厚度均为0.5um。所述NCrAlSi涂层4的厚度为1um。
所述基层1为铣刀的切削部。所述切削部为高速钢或硬质合金。
本实施例铣刀自润滑纳米镀层结构100中的所述功能层，通过等离子多弧沉积设备，利用电源在靶材表面产生电弧发电，然后将靶材生产等离子体，最后沉积等离子体到所述基层1上。具体的，将刀具基体材料放入真空室，真空室本底真空7.0×10-3Pa，加热至180℃，保温30-60min；通入氩气0.8-1.2Pa，开启偏压电源，电压900-100V，释光放电清洗20min；降低偏压至300V，开启等离子多弧沉积设备，偏压350V，靶电流45-50A，离子轰击NCr靶材1min，NCr靶材产生NCr离子，电弧镀NCr离子到所述基层1上形成NCr涂层2；开启Al靶，Al靶电流60-70A，调整NCr靶电流50-60A，沉积4-6min，在NCr涂层2表面形成NCrAl涂层3；开启Si靶，Si靶电流70-80A，沉积8-12min，在NCrAl涂层3表面形成NCrAlSi涂层4；关闭Si靶，沉积4-6min，在NCrAlSi涂层4表面形成NCrAl涂层5；开启C靶，C靶电流为50-60A，偏压调至280V，沉积4-6min，在NCrAl涂层5表面形成NCrAlC涂层6；关闭离子源和各个靶材，断开氩气气源，涂层结束。
本实施铣刀自润滑纳米镀层结构100的有益效果在于：采用高速钢或其他硬质合金作为刀具基材形成所述基层1，在所述基层1上真空镀膜形成具有高强度、高耐磨性能的NCrAlSi涂层4，并在基层1与NCrAlSi涂层4之间、NCrAlSi涂层4与NCrAlC涂层6之间形成有NCrAl涂层3、5作为粘合层，减小了复合功能层之间的残余应力，同时大大提高了复合功能层之间粘合力，在最外层设置有NCrAlC涂层6，利用碳合金的高硬度性能大大提高了刀具的硬度；且通过设置多层涂层结构，在刀具表面形成了具有润滑作用的连续固态润滑层，可达到减小摩擦、阻止粘结、降低切削力和切削温度的目的，从而大大提高了刀具的使用寿命。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种铣刀自润滑纳米镀层结构，其特征在于：其包括基层以及在所述基层表面形成的功能层，所述功能层上自下而上依次包括NCr涂层、NCrAlSi涂层以及NCrAlC涂层，在所述NCr涂层与所述NCrAlSi涂层之间、所述NCrAlSi涂层与所述NCrAlC涂层之间均设置有粘合层。
2.如权利要求1所述的铣刀自润滑纳米镀层结构，其特征在于：所述粘合层为NCrAl涂层。
3.如权利要求2所述的铣刀自润滑纳米镀层结构，其特征在于：所述NCr涂层、所述NCrAl涂层、所述NCrAl涂层以及所述NCrAlC涂层的厚度均为0.5um。
4.如权利要求1所述的铣刀自润滑纳米镀层结构，其特征在于：所述NCrAlSi涂层的厚度为1um。
5.如权利要求1所述的铣刀自润滑纳米镀层结构，其特征在于：所述基层为高速钢或硬质合金。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721016808.4U CN207276697U (zh) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | 一种铣刀自润滑纳米镀层结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN207276697U true CN207276697U (zh) | 2018-04-27 |
Family
ID=61983290
Family Applications (1)
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| CN201721016808.4U Active CN207276697U (zh) | 2017-08-15 | 2017-08-15 | 一种铣刀自润滑纳米镀层结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2017
- 2017-08-15 CN CN201721016808.4U patent/CN207276697U/zh active Active
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