一种具有复合涂层的刀具制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有复合涂层的刀具，除包括刀具本体，还包括钛铝氮化合物膜层，和，钛铝氮化合物与钛碳氮化合物组成的第一混合物膜层；所述钛铝氮化合物膜层和所述第一混合物膜层层叠设置于所述刀具本体的表面；所述钛铝氮化合物膜层和所述第一混合物膜层均为纳米级膜层。因第一混合物膜层为钛铝氮化合物和钛碳氮化合物的混合物，所以既具有钛铝氮化合物的耐高温特性，又具有钛碳氮化合物低摩擦系数的特性；同时，第一混合物膜层中的钛铝氮化合物又和钛铝氮化合物膜层具有较好的结合特性，提高复合涂层的整体强度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金属加工设备
，特别涉及一种具有复合涂层的刀具。
技术介绍
涂层刀具是在刀具本体上涂覆耐磨性能好的难熔金属或非金属化合物而获得的加工用工具。涂层刀具结合了表面涂层高耐磨性、低摩擦系数和刀具本体高韧性、高强度的优点，可大幅度改善刀具的切削性能，提高金属材料的加工效率和加工质量。有些涂层刀具的涂层为多层膜复合涂层，多层膜依次叠加涂覆在刀具本体上，利用膜层材料性质不同，进一步提高刀具的综合性能。目前，在涂层刀具领域中已经广泛应用的涂层材料有钛铝氮化合物和钛碳氮化合物。其中：钛铝氮化合物的耐热温度达到900-1000℃，硬度达到HV3300，但是摩擦系数较高，因此膜层容易磨损；钛碳氮化合物的硬度可达到HV2800，摩擦系数较低，但耐热温度仅在400℃为综合采用前述两种涂层材料的性能、提高刀具的综合性能，现有技术多将两种涂层材料顺次沉积在在刀具本体(1)表面形成复合涂层。但是，因为钛铝氮化合物和钛碳氮化合物的金相结构不同，两种涂层材料连接区域为应力集中区域。和，在高速切削过程中，膜层之间的应力较大而容易脱落或出现裂痕，影响刀具的使用寿命。因此，如何提供一种具有应力集中较小的涂层材料，提高刀具的耐用性本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种新的具有复合涂层的刀具，通过改进复合涂层的结构提高复合涂层的强度，克服膜层容易脱落或出现裂痕的问题。本技术提供一种具有复合涂层的刀具，包括刀具本体和沉积于所述刀具本体的复合涂层；所述复合涂层包括钛铝氮化合物膜层，和，钛铝氮化合物与钛碳氮化合物组成的第一混合物膜层；所述钛铝氮化合物膜层和所述第一混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体的表面；所述钛铝氮化合物膜层和所述第一混合物膜层均为纳米级膜层。可选的，所述复合涂层包括钛铝氮化合物与钛硅氮化合物组成的第二混合物膜层；所述第二混合物膜层为纳米级膜层；所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层和所述第二混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述钛铝氮化合物膜层、所述第二混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述第二混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第二混合物膜层、第一混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述复合涂层还包括钛碳氮化合物膜层；所述钛碳氮化合物膜层为纳米级膜层；所述钛铝氮化合物膜层、所述钛碳氮化合物膜层和所述第一混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体表面；所述钛铝氮化合物膜层和钛碳氮化合物膜层间具有所述第一混合物膜层。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述钛碳氮化合物膜层和所述第一混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述复合涂层还包括钛铝氮化合物与钛硅氮化合物组成的第二混合物膜层；所述第二混合物膜层为纳米级膜层；所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述第二混合物膜层、所述钛碳氮化合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体的表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述钛碳氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述钛铝氮化合物膜层和所述第二混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层、所述第二混合物膜层、所述钛铝氮化合物膜层、所述第一混合物膜层、所述钛碳氮化合物膜层、所述第一混合物膜层顺次沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体表面。可选的，所述钛铝氮化合物膜层或所述第一混合物膜层与所述刀具本体直接贴合。可选的，所述复合涂层还包括沉积于最外侧的钛氮化合物膜层。本技术还提供另外一种具有复合涂层的刀具，包括刀具本体和复合涂层；所述复合涂层还包括钛铝氮化合物膜层，和，钛铝氮化合物与钛硅氮化合物组成的第二混合物膜层；所述钛铝氮化合物膜层和所述第二混合物膜层沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体的表面；所述钛铝氮化合物膜层和所述第二混合物膜层均为纳米级膜层。可选的，所述复合涂层还包括沉积于最外层的钛氮化合物膜层。包括本技术提供的具有复合涂层的刀具，复合涂层除包括钛铝氮化合物膜层层外，还包括钛铝氮化合物和钛碳氮化合物组成的第一混合膜层，或，钛铝氮化合物和钛硅氮化合物组成的第二混合物膜层。复合涂层中的第一混合物膜层或第二混合物膜层除可起到降低摩擦系数，还可利用第一其中的钛铝氮化合物或钛碳氮化合物提高与相邻膜层的结合强度，进而提高整个复合涂层的整体强度，减小高速切削过程中膜层之间应力较大而造成复合涂层容易脱落或出现裂痕的问题。附图说明为更清楚地说明
技术介绍
或本技术的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，以下结合具体实施方式的附图仅是用于方便理解本技术实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；图1是本技术第一实施例的涂层刀具结构示意图；图2是本技术第二实施例的涂层刀具结构示意图；图3是本技术第三实施例的涂层刀具结构示意图；图4是本技术第四实施例的涂层刀具结构示意图；图5是本技术第五实施例的涂层刀具结构示意图；图6是本技术第六实施例的涂层刀具结构示意图；图7是本技术第七实施例的涂层刀具结构示意图；图8是本技术第八实施例的涂层刀具结构示意图；图9是本技术第九实施例的涂层刀具结构示意图；图10是本技术第十实施例的涂层刀具结构示意图；图11是本技术第十一实施例的涂层刀具结构示意图；其中：1-刀具本体、2-钛铝氮化合物膜层、3-第一混合物膜层、4-钛氮化合物膜层、5-第二混合物膜层、6-钛碳氮化合物膜层。具体实施方式本技术提供的具有复合涂层刀具，在复合涂层中具有两种不同特性化合物混合得到的膜层，以通过混合物膜层中混合物与两侧的单一化合物膜层的结合提高复合层的整体强度。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行详细说明。第一实施例图1是本技术第一实施例的涂层刀具结构示意图。如图1，本实施例中具有复合涂层的刀具包括刀具本体1和涂覆在刀具本体1上的复合涂层。复合涂层可以涂覆在刀具本体1的全部，也可以涂覆在刀具本体1具体实现切削加工的部分。具体应用中，刀具本体1优选聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼等超硬材料制成的本体，但也可以为金属合金制成的本体。如图1，本实施例的复合涂层包括钛铝氮化合物膜层2、钛铝氮化合物与钛碳氮化合物混合组成的第一混合物膜层3，钛铝氮化合物膜层2和第一混合物膜层3沿复合涂层的厚度方向依次层叠沉积于刀具本体1的表面。因为钛铝氮化合物具有耐高温特性，钛碳氮化合物的摩擦系数(0.2左右)较低，所以由钛铝氮化合物和钛碳氮化合物组成的第一混合物膜层3能够综合两种材料的优点，具有摩擦系数低、耐高温的特性；因为第一混合物膜层3具有的钛铝氮化合物，可提高与钛铝氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复合涂层的刀具，包括刀具本体(1)和沉积于所述刀具本体(1)的复合涂层；其特征在于：所述复合涂层包括钛铝氮化合物膜层(2)，和，钛铝氮化合物与钛碳氮化合物组成的第一混合物膜层(3)；所述钛铝氮化合物膜层(2)和所述第一混合物膜层(3)沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面；所述钛铝氮化合物膜层(2)和所述第一混合物膜层(3)均为纳米级膜层。

【技术特征摘要】
1.一种具有复合涂层的刀具，包括刀具本体(1)和沉积于所述刀具本体(1)的复合涂层；其特征在于：所述复合涂层包括钛铝氮化合物膜层(2)，和，钛铝氮化合物与钛碳氮化合物组成的第一混合物膜层(3)；所述钛铝氮化合物膜层(2)和所述第一混合物膜层(3)沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面；所述钛铝氮化合物膜层(2)和所述第一混合物膜层(3)均为纳米级膜层。2.根据权利要求1所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述复合涂层包括钛铝氮化合物与钛硅氮化合物组成的第二混合物膜层(5)；所述第二混合物膜层(5)为纳米级膜层；所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第一混合物膜层(3)和所述第二混合物膜层(5)沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面。3.根据权利要求2所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第一混合物膜层(3)、所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第二混合物膜层(5)沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面。4.根据权利要求2所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第一混合物膜层(3)、所述第二混合物膜层(5)沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面。5.根据权利要求2所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第二混合物膜层(5)、第一混合物膜层(3)沿所述复合涂层的厚度方向顺次层叠沉积于所述刀具本体(1)的表面。6.根据权利要求1所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述复合涂层还包括钛碳氮化合物膜层(6)；所述钛碳氮化合物膜层(6)为纳米级膜层；所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述钛碳氮化合物膜层(6)和所述第一混合物膜层(3)沿所述复合涂层的厚度方向层叠沉积于所述刀具本体(1)表面；所述钛铝氮化合物膜层(2)和钛碳氮化合物膜层(6)间具有所述第一混合物膜层(3)。7.根据权利要求6所述的具有复合涂层的刀具，其特征在于：所述钛铝氮化合物膜层(2)、所述第一混合物膜层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗超，韩琦，杨建光，蒋盼盼，唐红岩，黄金宝，
申请(专利权)人：北京沃尔德金刚石工具股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11