[发明专利]涂层硬质合金端铣刀

权利要求书

1.一种用于对硬度为HRC46以上的硬化钢进行半精加工和精加工的硬质合金端铣刀具，包括基底和耐磨涂层，其特征在于：

所述基底(a)包括：在Co粘结相中重量百分比为90-94％、优选91-93％的WC，还包括如下数量的Cr，即Cr/Co的重量比为0.05-0.18，优选0.06-0.16，更优选0.07-0.14，最优选0.075-0.13，并且

所述耐磨涂层(b)的厚度为1.8-9.5μm，优选2.5-6.0μm，其包括：

第一层(c)，是硬质耐磨耐熔PVD AlMe氮化物或碳氮化物，其中Me是Zr、V、Nb、Cr或Ti，优选Ti，厚度为1.0-4.5μm，优选2.0-3.0μm，并且Al和Me的原子比为1.20-1.50，优选1.30-1.40，

第二层(d)，是硬质耐磨耐熔PVD AlMe氮化物或碳氮化物，其中Me是Zr、V、Nb、Cr或Ti，优选Ti，厚度为0.5-4.5μm，优选1.0-2.0μm，并且Al和Me的原子比为1.30-1.70，优选1.50-1.60，并且

在所述第一层和所述第二层之间，是厚度在0.05-1.0μm，优选0.1-0.7μm的低Al层(e)，层(e)的厚度小于所述第一层(c)和所述第二层(d)的最小厚度的0.95倍，优选小于0.8倍，更优选小于0.5倍，层(e)是AlMe氮化物或碳氮化物，其中Me是Zr、V、Nb、Cr或Ti，优选Ti，并且Al和Me的原子比为0-0.3，优选0-0.05，最优选MeN。

2.如前述权利要求所述的硬质合金端铣刀具，其特征在于，所述粘结相的Cr/Co比为0.07-0.14。

3.如前述权利要求所述的硬质合金端铣刀具，其特征在于，所述第一层和所述第二层都具有晶粒尺寸小于50nm，优选小于40nm的立方晶体岩盐结构的微晶。

4.如前述权利要求所述的硬质合金端铣刀具，其特征在于，所述低Al层(e)的微晶尺寸在垂直于晶粒成长方向上大于40nm，优选大于50nm，在平行于所述晶粒成长方向上大于100nm。

5.如前述权利要求所述的硬质合金端铣刀具，其特征在于，所述第一层(c)的残余压应力大于1000MPa，优选在1800至3500MPa之间，并且所述第二层(d)的残余压应力大于1000MPa，优选在1800至3500MPa之间。

6.如前述权利要求所述的硬质合金端铣刀具，其特征在于，所述低Al层(e)残余应力的绝对值小于600Mpa，为压应力或拉应力，优选小于300MPa，更优选小于80MPa。

7.一种制造用于对HRC46以上的硬化钢进行半精加工和精加工的硬质合金端铣刀具的方法，其特征在于以下步骤：

提供硬质合金端铣坯料，其成分包括Co粘结相中的重量百分比为90-94％，优选91-93％的WC，还包括以下数量的Cr，即所述Cr/Co的重量比为0.05-0.18，优选0.06-0.16，更优选0.07-0.14，最优选0.075-0.13，

湿磨碳化钨-钴亚微粉末，Cr₃C₂、Cr₂₃C₆和Cr₇C₃中的至少一种以获得浆料，

干燥所述浆料获得粉末，

将所述粉末压制成为棒，

在真空或氮气中烧结所述棒，以及

在烧结温度或在烧结的最后步骤中选择性的执行均衡气压步骤，

将所述棒料研磨为公差h6的圆柱形，

钻石砂轮配合使用乳胶切削液研磨凹槽，

在保持容器中的部分氮气压力的同时进行沉积，并适当选择活性蒸发源和比例，

耐磨涂层(b)的厚度为1.8-9.5μm，优选2.5-6.0μm，其包括

第一层(c)，为硬质耐磨耐熔PVD AlMe氮化物或碳氮化物，其中Me是Zr、V、Nb、Cr或Ti，优选Ti，厚度为1.0-4.5μm，优选2.0-3.0μm，并且Al和Me的原子比为1.20-1.50，优选1.30-1.40，其工艺参数如下：所用设备中的电弧电流50-200A，优选120-160A，N₂压力为5-50μbar，优选7-20μbar，并且沉积温度为400-700℃，优选550-650℃，以及基底偏压为-150到-300V，优选-170到-230V，

第二层(d)，是硬质耐磨耐熔PVD AlMe氮化物或碳氮化物，其中Me是Zr、V、Nb、Cr或Ti，优选Ti，厚度为0.5-4.5μm，优选1.0-2.0μm，并且Al和Me的原子比为1.30-1.70，优选1.50-1.60，其工艺参数如下：设备中的电弧电流50-200A，优选120-160A，N₂压力为5-50μbar，优选7-20μbar，并且沉积温度为400-700℃，优选550-650℃，以及基底偏压为-50到-140V，优选-80到-120V，以及

在所述第一层(c)和所述第二层(d)之间，是厚度在0.05-1.0μm，优选0.1-0.7μm的低Al层(e)，其温度为400-700℃，优选550-650℃，所述基底偏压为-30到150V，优选-70到120V，所述电弧电流80-210A，优选140-190A。