一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀制造技术

本实用新型专利技术涉及螺旋刃机械铰刀技术领域，特别是涉及一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其结构包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的纳米复合多层涂层；纳米复合多层涂层包括TiN纳米层、TiN/CrN纳米层和CrAlN纳米层。由于螺旋刃机械铰刀基体表面镀制了纳米复合多层涂层，使得该镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀显著提高了纳米复合多层涂层与螺旋刃机械铰刀基体的结合力，结合力>60N，且具有高红硬性、高耐磨性、高抗氧化性和生产成本低的特点，其中，硬度HV≥32GPa，杨氏弹性模量E≥380GPa，800℃大气环境退火1小时后，显微硬度>25GPa。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及螺旋刃机械铰刀
，特别是涉及一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀。
技术介绍
在汽车零件和模具制造领域内，对孔的加工精度要求高。由于用于汽车零件和模具制造的材料要求耐热、耐磨和高硬度。因而在高速加削和高精度的要求下，用于加工汽车零件和模具的刀具要求具有较高的红硬性，特别对于精密孔加工要求更高。目前，国内使用较多的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其结构一般包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的TiCN系列涂层。镀制的TiCN系列涂层为单层多元涂层，其最大的缺点是镀制的TiCN系列涂层与螺旋刃机械铰刀基体的结合强度较低，TiCN系列涂层中内应力较大，因而螺旋刃机械铰刀的红硬性和抗氧化性差，加工寿命短，不适合高速精密孔加工。而国外制备的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其结构一般包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的多层复合涂层。其中，所镀制的多层复合涂层多为纳米复合多层结构涂层，如TiN/VN、TiC/TiB2、TiN/Ti2N、TiN/CrN、TiN/CrVN等。该镀制纳米复合多层结构涂层的螺旋刃机械铰刀虽然提高了纳米复合多层结构涂层与螺旋刃机械铰刀基体的结合力，其红硬性、抗氧化性和耐磨性也较高，但是，其价格高，重磨修复成本高,从而增加生产成本。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，该镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀显著提高了纳米复合多层涂层与螺旋刃机械铰刀基体的结合力，且具有高红硬性、高耐磨性、高抗氧化性和生产成本低的特点。为达到上述目的，本技术通过以下技术方案来实现。提供一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在所述螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的纳米复合多层涂层；所述纳米复合多层涂层包括TiN纳米层、TiN/CrN纳米层和CrAlN纳米层。所述TiN纳米层设置为直接涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的最内层，所述TiN/CrN纳米层设置为涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的中间层，所述CrAlN纳米层设置为涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的最外层。所述纳米复合多层涂层的总厚度为2 μ m 5 μ m。所述TiN纳米层的厚度为所述纳米复合多层涂层的总厚度的59TlO%。所述TiN/CrN纳米层的厚度为所述纳米复合多层涂层的总厚度的55% 75%。所述CrAlN纳米层的厚度为所述纳米复合多层涂层的总厚度的15% 40%。所述纳米复合多层涂层的总厚度为3 μ m。本技术的有益效果本技术的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的纳米复合多层涂层；纳米复合多层涂层包括TiN纳米层、TiN/CrN纳米层和CrAlN纳米层。由于螺旋刃机械铰刀基体表面镀制了纳米复合多层涂层，使得该镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀显著提高了纳米复合多层涂层与螺旋刃机械铰刀基体的结合力，其结合力>60N，且具有高红硬性、高耐磨性、高抗氧化性和生产成本低的特点，其中，硬度HV彡32GPa，体现为高红硬性；杨氏弹性模量E彡380Gpa，体现为高耐磨性能；800°C大气环境退火I小时后，显微硬度>25GPa，体现为高抗氧化性能。附图说明图I是本技术的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀的结构示意图。在图I中包括有I——螺旋刃机械铰刀基体、2-TiN 纳米层、3-TiN/CrN 纳米层、4-Cr AIN 纳米层。具体实施方式结合以下实施例对本技术作进一步说明。实施例I。见图I。本实施例的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，包括螺旋刃机械铰刀基体1，以及在螺旋刃机械铰刀基体I表面镀制的纳米复合多层涂层；纳米复合多层涂层包括TiN纳米层2、TiN/CrN纳米层3和CrAlN纳米层4。由于螺旋刃机械铰刀基体I表面镀制了纳米复合多层涂层，使得该镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀显著提高了纳米复合多层涂层与螺旋刃机械铰刀基体I的结合力，其结合力>60N，且具有高红硬性、高耐磨性、高抗氧化性和生产成本低的特点，其中，硬度HV彡32GPa，体现为高红硬性；杨氏弹性模量E彡380Gpa，体现为高耐磨性能；800°C大气环境退火I小时后，显微硬度>25GPa，体现为高抗氧化性能。本实施例中，TiN纳米层2设置为直接涂覆于螺旋刃机械铰刀基体I表面的最内层，TiN/CrN纳米层3设置为涂覆于螺旋刃机械铰刀基体表面的中间层，CrAlN纳米层4设置为涂覆于螺旋刃机械铰刀基体表面的最外层。本实施例中，纳米复合多层涂层的总厚度为3 μ m。TiN纳米层2的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的5%。TiN/CrN纳米层3的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的55%。CrAlN纳米层4的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的15%。实施例2。本技术的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀的实施例2，本实施例与实施例I的不同之处在于，纳米复合多层涂层的总厚度为5 μ m。TiN纳米层2的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的10%。TiN/CrN纳米层3的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的75%。CrAlN纳米层4的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的40%。本实施例的其它结构及工作原理与实施例I相同，在此不再赘述。实施例3。本技术的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀的实施例3，本实施例与实施例I的不同之处在于，纳米复合多层涂层的总厚度为2 μ m。TiN纳米层2的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的8%。TiN/CrN纳米层3的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的65%。CrAlN纳米层4的厚度为纳米复合多层涂层的总厚度的25%。本实施例的其它结构及工作原理与实施例I相同，在此不再赘述。最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本技术的技术方案而非对本实用 新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其特征在于：包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在所述螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的纳米复合多层涂层；所述纳米复合多层涂层包括TiN纳米层、TiN/CrN?纳米层和CrAlN纳米层。

【技术特征摘要】
1.一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其特征在于包括螺旋刃机械铰刀基体，以及在所述螺旋刃机械铰刀基体表面镀制的纳米复合多层涂层；所述纳米复合多层涂层包括TiN纳米层、TiN/CrN纳米层和CrAlN纳米层。2.根据权利要求I所述的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其特征在于所述TiN纳米层设置为直接涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的最内层，所述TiN/CrN纳米层设置为涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的中间层，所述CrAlN纳米层设置为涂覆于所述螺旋刃机械铰刀基体表面的最外层。3.根据权利要求2所述的一种镀制超硬纳米复合层的精密孔加工用螺旋刃机械铰刀，其特征在于所述纳米复合多层涂层的总厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：田君，韩立发，廖梓龙，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：实用新型
国别省市：