[发明专利]一种合金刀具表面金刚石梯度膜及其制备方法

说明书

本发明公开的属于金刚石薄膜技术领域，具体为一种合金刀具表面金刚石梯度膜及其制备方法，其合金刀具表面金刚石梯度膜包括：基层、防蚀层、过渡层、耐磨层和保护层，所述基层上安装有防蚀层，所述防蚀层上安装有过渡层，所述过渡层上安装有耐磨层，所述耐磨层上安装有保护层，所述基层、防蚀层、过渡层和耐磨层的尺寸呈梯度依次增大，所述基层为钛合金膜，所述基层的厚度为100‑200nm，所述防蚀层为金属Cr层，所述防蚀层的厚度为50‑100nm。该合金刀具表面金刚石梯度膜及其制备方法，通过设置防腐蚀结构和抗冲击结构，能够在保证耐磨性能的情况下，提供更好的防腐蚀性能和抗冲击性能，提高刀具的使用寿命和强度。

技术领域

本发明涉及金刚石薄膜技术领域，具体为一种合金刀具表面金刚石梯度膜及其制备方法。

背景技术

热丝化学气相沉积金刚石薄膜对生长参数的要求相对宽松，也可以实现复杂刀具表面基体金刚石的沉积。因此，HFCVD金刚石薄膜适合作为抗拉强度低、高脆性的脆硬材料切削刀具的涂层材料。以达到与脆硬材料间弱粘附性，具有优异的机械及摩擦学性能，有效延缓切削刃的磨损失效，提升高钴硬质合金刀具耐用度的目的。但是现有的金刚石膜往往只具备较好的耐磨性能，由于本身材料的限制，其脆性较大，抗冲击性能不强，且本身的耐腐蚀性能较差，金刚石膜容易受到腐蚀损坏。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种合金刀具表面金刚石梯度膜，其包括：基层、防蚀层、过渡层、耐磨层和保护层，所述基层上安装有防蚀层，所述防蚀层上安装有过渡层，所述过渡层上安装有耐磨层，所述耐磨层上安装有保护层，所述基层、防蚀层、过渡层和耐磨层的尺寸呈梯度依次增大。

作为本发明所述的合金刀具表面金刚石梯度膜的一种优选方案，其中：所述基层为钛合金膜，所述基层的厚度为100-200nm。

作为本发明所述的合金刀具表面金刚石梯度膜的一种优选方案，其中：所述防蚀层为金属Cr层，所述防蚀层的厚度为50-100nm。

作为本发明所述的合金刀具表面金刚石梯度膜的一种优选方案，其中：所述过渡层为金属Ni溅射形成，所述过渡层的厚度为50-100nm。

作为本发明所述的合金刀具表面金刚石梯度膜的一种优选方案，其中：所述耐磨层为金刚石薄膜，所述耐磨层的厚度为500-1000nm。

作为本发明所述的合金刀具表面金刚石梯度膜的一种优选方案，其中：所述保护层为陶瓷颗粒制成，所述保护层的厚度为100-200nm。

一种合金刀具表面金刚石梯度膜制备方法，包括如下步骤：

S1：取出合金刀具，将基层均匀涂刷在合金刀具上；

S2:在涂刷有金属基层的合金刀具上，将防蚀层电镀在合金刀具的表面；

S3：在电镀的合金刀具的抛光表面上，溅射金属Ni制成过渡层；

S4：将溅射过渡层后的合金刀具，置于金刚石悬浮液中进行接种，接种后取出进行干燥处理，将干燥处理后的刀具置于热丝化学气相沉积设备内，在刀具表面沉积生长耐磨层；

S5：在生长出的耐磨层表面涂刷陶瓷颗粒的混合液，将混合液均匀地涂抹在刀具表面，用刮除多余厚度的部分，置于加热炉中，按照升温程序进行加热保温，再随炉冷却至室温。