[发明专利]一种复合涂层切削工具及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合涂层切削工具及其制备方法，该工具包括基材和形成于所述基材表面的复合涂层，所述复合涂层包括氧化铝膜和至少一层Al膜，所述Al膜和所述氧化铝膜紧贴，所述Al膜为软膜，所述氧化铝膜为硬膜，该复合涂层包括软膜和硬膜，Al膜能够起到剪切带的作用，使得硬层之间可以在保持低应力水平的情况下产生一定的“相对滑动”，以缓解膜层的内应力和界面应力，在切削工具表面制备该复合涂层，可以使得该切削工具强度更高、更加耐磨，能够大大提升切削工具在使用过程的耐用度和适应性。

技术领域

本发明涉及切削工具领域，具体涉及一种复合涂层切削工具及其制备方法。

背景技术

切削工具，是由硬质金属、金属陶瓷、陶瓷、钢或者高速钢等材料的基体制成的。为了增加工具寿命或改进切削特性，通常是采用CVD（化学气相沉积）或PVD（物理气相沉积）工艺将单层或者多层耐磨保护涂层制备到基体上。常用的涂层如金属硬质材料层、金属氧化物层等等。可以单独利用CVD、单独利用PVD或者通过多种工艺的组合来制备涂层。

在PVD工艺中，在不同的工艺变体例如磁控溅射、电弧蒸发、离子镀、电子束蒸发和激光烧蚀之间存在区别。PVD工艺中最常用于涂层工具的是磁控溅射和电弧蒸发。在个别的PVD工艺变体中，又有多种改性，如非脉冲或脉冲磁控溅射或者非脉冲或脉冲电弧蒸发等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超硬、耐磨的复合涂层切削工具及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种复合涂层切削工具，包括基材和形成于所述基材表面的复合涂层，所述复合涂层包括氧化铝膜和至少一层Al膜，所述Al膜和所述氧化铝膜紧贴。

在一些优选的实施方式中，所述复合涂层还包括与所述Al膜紧贴的TiN膜。

在进一步优选的实施方式中，所述TiN膜的厚度为2-10nm。

在进一步优选的实施方式中，所述复合涂层还包括与所述Al膜紧贴的TiCxNyOz膜，其中，x+y+z=1。

在更进一步优选的实施方式中，所述氧化铝膜、所述TiN膜和所述TiCxNyOz膜之间均隔有所述Al膜。

在一些优选的实施方式中，所述Al膜的厚度为1-2.5nm。

在一些优选的实施方式中，所述氧化铝膜的厚度为4-8nm。

在一些优选的实施方式中，所述复合涂层的厚度为0.1-0.3μm。

本发明还提供了如上所述的复合涂层切削工具的制备方法，所述复合涂层是采用离子体沉积技术制备得到的。

在一些优选的实施方式中，所述复合涂层是采用直流磁控溅射技术或阴极弧磁过滤技术制备得到的。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种复合涂层切削工具及其制备方法，该工具包括基材和形成于所述基材表面的复合涂层，所述复合涂层包括氧化铝膜和至少一层Al膜，所述Al膜和所述氧化铝膜紧贴，所述Al膜为软膜，所述氧化铝膜为硬膜，该复合涂层包括软膜和硬膜，Al膜能够起到剪切带的作用，使得硬层之间可以在保持低应力水平的情况下产生一定的“相对滑动”，以缓解膜层的内应力和界面应力，在切削工具表面制备该复合涂层，可以使得该切削工具强度更高、更加耐磨，能够大大提升切削工具在使用过程的耐用度和适应性。

具体实施方式

实施例1：