[发明专利]一种硬质合金表面纳米涂层及其制备方法

说明书

本发明公开一种硬质合金表面纳米涂层及其制备方法，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。通过配合一次激光处理和一次电镀，使得在硬质合金的表面先电镀形成第一电镀涂层，然后，通过配合二次激光处理和二次电镀，使得在第二电镀涂层上电镀形成第三电镀涂层，最后再进行三次电镀形成第三电镀涂层，有效增强了涂层的附着力，大大增强耐磨性，并进一步提升产品的切削能力，同时也大大延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及硬质合金处理领域技术，尤其是指一种硬质合金表面纳米涂层及其制备方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

金刚石是一种碳元素组成的矿物，是自然界天然存在的硬度最大的物质。因此，在硬质合金刀具表面涂覆金刚石，应可有效提升刀片的切削能力和耐磨性。

现有技术中，如中国发明专利CN 111020676 A公开的金刚石涂层硬质合金的加工方法和硬质合金刀具加工方法，其采用电镀的方式直接将金刚石电镀在硬质合金的表面上，其附着力依然较差，耐磨性任然不佳，使得产品的使用寿命较短，因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种硬质合金表面纳米涂层及其制备方法，其能有效提升涂层的附着力，耐磨性更好，延长产品的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种硬质合金表面纳米涂层，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。

一种硬质合金表面纳米涂层的制备方法，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：