CN210151215U - 一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，包括DLC润滑涂层、高硬度纳米涂层、硬度加强层、功能涂层、过渡层、基层、NCW涂层、Ti‑Al‑X‑N涂层、氧化铝涂层和CBN涂层。本实用新型的有益效果是：DLC润滑涂层改善表面涂层的排屑功能，时刻保护该结构外部的清洁，防止切屑的粘结，高硬度纳米涂层保证该纳米涂层结构的韧性与硬度，确保其可加工高精度高硬度的材料，硬度加强层方便保护基层，再次加强该球刀的硬度，延长其基层结构的使用寿命，且保证功能涂层的功能正常运行，功能涂层保证该纳米涂层结构的耐高温性、耐磨性和高硬度，大大提高其在实际应用中的全面性，且有效拓宽其使用环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种纳米涂层结构，具体为一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，属于涂层刀具技术领域。
背景技术
涂层刀具是在强度和韧性较好的硬质合金或高速钢(HSS)基体表面上，利用气相沉积方法涂覆一薄层耐磨性好的难熔金属或非金属化合物(也可涂覆在陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而制备的，涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而减少了基体的磨损。
虽然纳米涂层结构在球刀方面为新型产物，其应用较为普及，但是其在使用过程中仍然存在一些问题，其一、现有的纳米涂层结构在实际使用过程中，其功能图层发挥作用不够稳定且不够全面，其二、现有的纳米涂层结构在针对高温的属性上略有欠缺，无法长久运行工作，其三、现有的纳米涂层结构在抗摩擦，以及材料韧性方面存在一些短板，长期使用对基层结构会造成一定的损伤。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，包括DLC润滑涂层、高硬度纳米涂层、硬度加强层、功能涂层、过渡层、基层、NCW涂层、Ti-Al-X-N涂层、氧化铝涂层和CBN涂层；所述DLC润滑涂层固定在该纳米涂层结构的最外侧，所述高硬度纳米涂层安置于DLC润滑涂层和硬度加强层之间，所述硬度加强层位于高硬度纳米涂层和功能涂层之间，所述功能涂层固定在硬度加强层和过渡层之间，所述过渡层安置于功能涂层和基层之间，所述基层包围固定在过渡层内侧，所述NCW涂层固定在功能涂层内侧，所述Ti-Al-X-N涂层固定在NCW涂层和氧化铝涂层之间，所述氧化铝涂层位于Ti-Al-X-N涂层和CBN涂层之间，所述CBN涂层位于氧化铝涂层的内侧，且位于功能涂层的内侧。
优选的，为了改善表面涂层的排屑功能，时刻保护该结构外部的清洁，防止切屑的粘结，所述DLC润滑涂层通过焊接连接方式固定在高硬度纳米涂层的表面。
优选的，为了保证该纳米涂层结构的韧性与硬度，确保其可加工高精度高硬度的材料，所述高硬度纳米涂层由1000层TiCN和AlN超薄膜层构成，涂层厚度为2.5微米。
优选的，为了方便保护基层，再次加强该球刀的硬度，延长其基层结构的使用寿命，且保证功能涂层的功能正常运行，所述硬度加强层为金刚石涂层，且其通过等离子体化学气相沉积法涂覆在高硬度纳米涂层和功能涂层之间。
优选的，为了保证该纳米涂层结构的耐高温性、耐磨性和高硬度，大大提高其在实际应用中的全面性，且有效拓宽其使用环境，所述功能涂层包括NCW涂层、Ti-Al-X-N涂层、氧化铝涂层和CBN涂层，各个涂层之间连接紧密。
本实用新型的有益效果是：该高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构设计合理，DLC润滑涂层通过焊接连接方式固定在高硬度纳米涂层的表面，改善表面涂层的排屑功能，时刻保护该结构外部的清洁，防止切屑的粘结，高硬度纳米涂层由1000层TiCN和AlN超薄膜层构成，涂层厚度为2.5微米，保证该纳米涂层结构的韧性与硬度，确保其可加工高精度高硬度的材料，硬度加强层为金刚石涂层，且其通过等离子体化学气相沉积法涂覆在高硬度纳米涂层和功能涂层之间，方便保护基层，再次加强该球刀的硬度，延长其基层结构的使用寿命，且保证功能涂层的功能正常运行，功能涂层包括NCW涂层、Ti-Al-X-N涂层、氧化铝涂层和CBN涂层，各个涂层之间连接紧密，保证该纳米涂层结构的耐高温性、耐磨性和高硬度，大大提高其在实际应用中的全面性，且有效拓宽其使用环境。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型功能涂层结构示意图。
图中：1、DLC润滑涂层，2、高硬度纳米涂层，3、硬度加强层，4、功能涂层，5、过渡层，6、基层，7、NCW涂层，8、Ti-Al-X-N涂层，9、氧化铝涂层和10、CBN涂层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～2，一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，包括DLC润滑涂层1、高硬度纳米涂层2、硬度加强层3、功能涂层4、过渡层5、基层6、NCW涂层7、Ti-Al-X-N涂层8、氧化铝涂层9和CBN涂层10；所述DLC润滑涂层1固定在该纳米涂层结构的最外侧，所述高硬度纳米涂层2安置于DLC润滑涂层1和硬度加强层3之间，所述硬度加强层3位于高硬度纳米涂层2和功能涂层4之间，所述功能涂层4固定在硬度加强层3和过渡层5之间，所述过渡层5安置于功能涂层4和基层6之间，所述基层6包围固定在过渡层5内侧，所述NCW涂层7固定在功能涂层4内侧，所述Ti-Al-X-N涂层8固定在NCW涂层7和氧化铝涂层9之间，所述氧化铝涂层9位于Ti-Al-X-N涂层8和CBN涂层10之间，所述CBN涂层10位于氧化铝涂层9的内侧，且位于功能涂层4的内侧。
所述DLC润滑涂层1通过焊接连接方式固定在高硬度纳米涂层2的表面，改善表面涂层的排屑功能，时刻保护该结构外部的清洁，防止切屑的粘结，所述高硬度纳米涂层2由1000层TiCN和AlN超薄膜层构成，涂层厚度为2.5微米，保证该纳米涂层结构的韧性与硬度，确保其可加工高精度高硬度的材料，硬度加强层3为金刚石涂层，且其通过等离子体化学气相沉积法涂覆在高硬度纳米涂层2和功能涂层4之间，方便保护基层，再次加强该球刀的硬度，延长其基层结构的使用寿命，且保证功能涂层的功能正常运行，功能涂层4包括NCW涂层7、Ti-Al-X-N涂层8、氧化铝涂层9和CBN涂层10，各个涂层之间连接紧密，保证该纳米涂层结构的耐高温性、耐磨性和高硬度，大大提高其在实际应用中的全面性，且有效拓宽其使用环境。
工作原理：在使用该高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构时，在此结构中DLC润滑涂层1负责清除表面切屑，高硬度纳米涂层2保证该纳米涂层结构的韧性与硬度，确保其可加工高精度高硬度的材料，功能涂层4负责该纳米涂层结构的耐高温性、耐磨性和高硬度，过渡层6负责方便保护基层5，延长其基层5结构的使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，其特征在于：包括DLC润滑涂层(1)、高硬度纳米涂层(2)、硬度加强层(3)、功能涂层(4)、过渡层(5)、基层(6)、NCW涂层(7)、Ti-Al-X-N涂层(8)、氧化铝涂层(9)和CBN涂层(10)；所述DLC润滑涂层(1)固定在该纳米涂层结构的最外侧，所述高硬度纳米涂层(2)安置于DLC润滑涂层(1)和硬度加强层(3)之间，所述硬度加强层(3)位于高硬度纳米涂层(2)和功能涂层(4)之间，所述功能涂层(4)固定在硬度加强层(3)和过渡层(5)之间，所述过渡层(5)安置于功能涂层(4)和基层(6)之间，所述基层(6)包围固定在过渡层(5)内侧，所述NCW涂层(7)固定在功能涂层(4)内侧，所述Ti-Al-X-N涂层(8)固定在NCW涂层(7)和氧化铝涂层(9)之间，所述氧化铝涂层(9)位于Ti-Al-X-N涂层(8)和CBN涂层(10)之间，所述CBN涂层(10)位于氧化铝涂层(9)的内侧，且位于功能涂层(4)的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，其特征在于：所述DLC润滑涂层(1)通过焊接连接方式固定在高硬度纳米涂层(2)的表面。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，其特征在于：所述硬度加强层(3)为金刚石涂层，且其通过等离子体化学气相沉积法涂覆在高硬度纳米涂层(2)和功能涂层(4)之间。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐高温的球刀纳米涂层结构，其特征在于：所述功能涂层(4)包括NCW涂层(7)、Ti-Al-X-N涂层(8)、氧化铝涂层(9)和CBN涂层(10)，各个涂层之间连接紧密。
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