CN2575112Y - 一种硬质合金表面的超硬涂层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种沉积于硬质合金表面的超硬涂层，它能进一步提高硬质合金的表面性能。可适用于由硬质合金制成的切削刀具及耐磨元件、密封件、轴承副的表面强化。它包括有加工成形的硬质合金基体，其不同之处在于在硬质合金基体的表面沉积CNx复合涂层。按上述方案，氮化碳CNx中X的取值为：0.4～1.5。本实用新型通过在硬质合金表面沉积CNx复合涂层可有效提高硬质合金表面的硬度、高温性能和耐磨性，涂层与硬质合金机体的结合力进一步改善，切削实验表明，本实用新型涂层刀具的使用寿命较TiN涂层有显著的提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种沉积于硬质合金表面的超硬涂层，它能进一步提高硬质合金的表面性能。可适用于由硬质合金制成的切削刀具及耐磨元件、密封件、轴承副的表面强化。
背景技术
随着现代切削加工的发展，对刀具在切削速度、进给速度、可靠性、寿命、磨损性能等方面的要求越来越高，因此，很多切削条件下都使用硬质合金涂层刀具。现有的硬质合金涂层大都为TiN涂层，近年来还发展了TiC、TiCN及TiALN等涂层。TiN涂层耐氧化性差，使用温度超过500℃时，膜层明显氧化而被烧蚀，TiCN及TiALN涂层的出现改善了TiN的性能，它们的抗氧化性、热稳定性好，可满足很多情况下的加工要求，但在一些特殊条件下，它们的硬度还满足不了要求，高温性能还有待于进一步提高。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是针对现有技术中硬质合金涂层存在的不足而提供一种表面硬度高，耐磨性和高温性更强的硬质合金表面的超硬涂层。
本实用新型的技术方案为：包括有加工成形的硬质合金基体2，其不同之处在于在硬质合金基体的表面沉积CNx复合涂层1。
按上述方案，氮化碳CNx中X的取值为：0.4～1.5。
本实用新型采用偏压磁控溅射方法沉积CNx复合涂层，以金属Ti和高纯石墨作为靶材，高纯N2作为反应气体，高纯Ar作溅射气体沉积CNx复合涂层。
本实用新型通过在硬质合金表面沉积CNx复合涂层可有效提高硬质合金表面的硬度、高温性能和耐磨性，涂层与硬质合金机体的结合力进一步改善，切削实验表明，本实用新型涂层刀具的使用寿命较TiN涂层有显著的提高。
本实用新型的硬质合金件可以是各种形状的切削刀具，以及耐磨元件、密封件和轴承副。
附图说明
图1为本实用新型表面层结构的剖面示意图。
图2为本实用新型一个实施例表面层结构的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例，包括有硬质合金基体2，硬质合金可选YG6或YG8，在硬质合金基体表面用多弧离子镀沉积TiN过渡层3，在TiN过渡层外面沉积CNx复合涂层1，即在硬质合金基体表面与CNx复合涂层之间沉积有TiN过渡层，氮化碳CNx中X的取值为：0.8～1.33。CNx复合涂层采用偏压磁控溅射方法沉积，其工艺参数为：以高纯N2为反应气体，流量10-200ml/min，以高纯Ar作溅射气体，流量10-150ml/min，偏转电压范围为100-2000V，沉积压力为0.1-5.0Pa，沉积气氛温度为200-500℃。CNx复合涂层厚度为0.1-10μm，TiN过渡层厚度为0.1-10μm。涂层硬度HK＞3700，与基体结合力＞70N，该CNx复合涂层刀具比原TiN刀具切削寿命提高了近200％。
Claims (6)
1、一种硬质合金表面的超硬涂层，包括有加工成形的硬质合金基体(2)，其特征在于在硬质合金基体的表面沉积CNx复合涂层(1)。
2、按权利要求1所述的硬质合金表面的超硬涂层，其特征在于氮化碳CNx中X的取值为：0.4～1.5。
3、按权利要求1或2所述的硬质合金表面的超硬涂层，其特征在于在硬质合金基体表面与CNx复合涂层之间沉积有TiN过渡层(3)。
4、按权利要求1或2所述的硬质合金表面的超硬涂层，其特征在于CNx复合涂层厚度为0.1-10μm。
5、按权利要求1或2所述的硬质合金表面的超硬涂层，其特征在于TiN过渡层厚度为0.1-10μm。
6、按权利要求2所述的硬质合金表面的超硬涂层，其特征在于氮化碳CNx中X的取值为：0.8～1.33。
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