[发明专利]一种钛合金刀具的表面改性方法

摘要

本发明涉及一种钛合金刀具的表面改性方法，高温下进行氮化，并通过氮源气体输入、升温、保温、降温等工艺，在钛合金刀具表面生成一层TiN膜层；生成的TiN膜层具有高模量、高硬度，刃口锋利，同时，TiN陶瓷膜层耐蚀性良好，耐酸、耐碱性能大幅提高。本发明在氮化后，心部具有良好的韧性，刃口锋利，整体性能优于陶瓷刀具。

主权项

一种钛合金刀具的表面改性方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：1)将钛合金材料加工成刀具，磨出刃口，置于钛合金氮化炉内，抽真空至30Pa以下后，开始升温，所述的钛合金材料为现有纯钛和TA(α相)、TB(β相)、TC(α+β双相)三大类钛合金材料以及TiAl、Ti3Al、Ti2AlNb三种钛基金属间化合物；2)为保证氮化后刀具刃口变形问题，氮化炉的升温速率在0.5～2℃/min，升温至350～500℃时保温1～4h；3)保温结束后，通入氮源气体，所述的氮源气体包括氨气、氮气、氮气和氩气的混合气或氮气和氢气的混合气中的一种，氮源气体裂解产生的活性氮原子向零件内部扩散、渗入；氮源气体的混合比见下表所示：4)继续以0.5～2℃/min的升温速率升温至700～950℃范围内进行保温、氮化，氮化时间为4～8h小时，氮化工艺参数见下表所示：保温结束后，以30～100℃/h的冷却速度，炉冷至350～500℃；5)关闭电源，随炉冷至150℃以下打开炉门，取出炉零件；6)最终检验。