[发明专利]一种切削刀具的表面改性方法

权利要求书

1.一种切削刀具的表面改性方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

S1、在清洗后的刀具基体表面通过多弧离子镀膜设备沉积TiN涂层；

S2、在TiN涂层上沉积TiSiErN涂层；

S3、将TiSiErN涂层进行干式微喷砂处理后，在磁控溅射设备中通入氩气和氮气混合气体至真空度为0.6-0.8Pa，开启ZrAlCu合金靶，沉积ZrAlCuN涂层，冷却至室温后取出，进行湿式微喷砂处理，完成切削刀具的表面改性。

2.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S1中，刀具基体清洗的具体步骤为：

S11、将刀具基体超声清洗后经自来水冲洗和去离子水漂洗，然后置于1wt％的盐酸中活化2-3min，去离子水漂洗后置于丙酮中超声清洗18-20min，烘干；

S12、将烘干后的刀具基体置于真空条件加热至200-400℃，通入氩气至真空度为1-2Pa，开启偏压电源至1000-1200V，进行氩离子溅射清洗；

S13、氩离子溅射清洗后的刀具基体再通入氩气至真空度为0.4-0.7Pa，功率为350-400W，开启离子源清洗10-20min，得清洗后的刀具基体。

3.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S1中，沉积TiN涂层时，压强为2-4Pa，氮气流量为80-100mL/min，电弧电流为100-120A。

4.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S2中，沉积TiSiErN涂层时，采用含有0.5-3wt％Er的SiTi靶材，Si和Ti质量比为1:4，且压强为2-4Pa，氮气流量为80-100mL/min，电弧电流为100-120A。

5.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S3中，干式微喷砂处理时，采用粒度为20-40μm的不规则白刚玉通过压缩空气进行微喷砂2-8s，微喷砂压力为0.1-0.3MPa。

6.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S3中，沉积ZrAlCuN涂层时，脉冲电压200-600V，脉冲频率100-300Hz，负偏压为300-400V，离子源功率为200-300W，沉积1-2h。

7.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S3中，湿式微喷砂处理时，采用粒度为20-40μm的球状白刚玉与水混合后进行微喷砂4-6s，微喷砂压力为0.2-0.4MPa。

8.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，TiN涂层厚度为0.2-0.4μm，TiSiErN涂层厚度为0.5-0.9μm，ZrAlCuN涂层厚度为1-1.8μm。

9.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，所述ZrAlCu合金靶中，Al原子百分比不超过15％，Cu原子百分比不超过2％。

10.根据权利要求1所述的切削刀具的表面改性方法，其特征在于，步骤S3中，混合气体中氮气分压为0.01-0.1Pa。