[发明专利]一种硬质合金表面纳米涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种硬质合金表面纳米涂层，其特征在于：包括有第一电镀涂层、第二电镀涂层以及第三电镀涂层；该第一电镀涂层采用一次电镀液电镀成型在硬质合金的表面上，一次电镀液中包含：镍金属离子、钼金属离子和碳化钛纳米粉，第一电镀涂层的厚度为5-10μm；该第二电镀涂层采用二次电镀液电镀成型在第一电镀涂层的表面上，二次电镀液中包含：铬金属离子、铱金属离子和金刚石纳米粉，第二电镀涂层的厚度为3-5μm；该第三电镀涂层采用三次电镀液电镀成型在第二电镀涂层的表面上，三次电镀液中包含：钨金属离子、锰金属离子和碳化钨纳米粉，第三电镀涂层的厚度为5-8μm。

2.一种如权利要求1所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

(1)一次激光处理：

采用激光冲击强化脱钴技术，硬质合金中存在钴和碳化钨两种元素，利用钴与碳化钨的硬度之间的巨大差异，钴的硬度远远低于碳化钨的硬度，在激光冲击波的高频高压作用下对硬质合金表面的钴进行刻蚀，以使硬质合金的表面形成第一粗糙表面；

(2)一次电镀：

将硬质合金置于一次电镀液中；该一次电镀液中包含：镍金属离子、钼金属离子和碳化钛纳米粉；将所述硬质合金连接第一电源的阴极，所述第一电源的阳极置于所述一次电镀液中；通电预设时间之后，得到第一电镀涂层完全覆盖住第一粗糙表面；

(3)二次激光处理：

采用激光冲击强化脱镍技术，第一电镀涂层中存在镍、钼和碳化钛三种元素，利用镍与钼、碳化钛的硬度之间的巨大差异，镍的硬度远远低于钼、碳化钛的硬度，在激光冲击波的高频高压作用下对第一电镀涂层表面的镍进行刻蚀，以使第一电镀涂层的表面形成第二粗糙表面；

(4)二次电镀：

将带有第一电镀涂层的硬质合金置于二次电镀液中；该二次电镀液中包含：铬金属离子、铱金属离子和金刚石纳米粉；将所述带有第一电镀涂层的硬质合金连接第二电源的阴极，所述第二电源的阳极置于所述二次电镀液中；通电预设时间之后，得到第二电镀涂层完全覆盖住第二粗糙表面；

(5)三次电镀：

将带有第一电镀涂层和第二电镀涂层的硬质合金置于三次电镀液中；该三次电镀液中包含：钨金属离子、锰金属离子和碳化钨纳米粉；将所述带有第一电镀涂层和第二电镀涂层的硬质合金连接第二电源的阴极，所述第二电源的阳极置于所述三次电镀液中；通电预设时间之后，得到第三电镀涂层完全覆盖住第二电镀涂层的表面，从而得到成品。

3.如权利要求2所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用的激光光斑直径为0.6mm，频率为9HZ，脉宽8ns，搭接率为50％，能量为130-150mJ。

4.如权利要求2所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中采用的激光光斑直径为0.4mm，频率为6HZ，脉宽8ns，搭接率为50％，能量为120-130mJ。

5.如权利要求2所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述一次电镀液的温度为：70-75℃，电镀液配比为：50-65g/L镍金属离子，150-160g/L钼金属离子，35-40g/L氯化镍，50-60g/L硼酸，pH：4.6-5.0，碳化钛纳米粉浓度120-150ct/L。

6.如权利要求2所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述二次电镀液的温度为：65-70℃，电镀液配比为：45-60g/L铬金属离子，120-140g/L铱金属离子，32-38g/L氯化镍，45-50g/L硼酸，pH：4.1-4.5，金刚石纳米粉浓度100-130ct/L。

7.如权利要求2所述的一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述三次电镀液的温度为：65-70℃，电镀液配比为：45-60g/L钨金属离子，120-140g/L锰金属离子，32-38g/L氯化镍，45-50g/L硼酸，pH：4.1-4.5，碳化钨纳米粉浓度120-140ct/L。