[实用新型]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

说明书

技术领域

本实用新型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。 

背景技术

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。 

发明内容

本实用新型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，本实用新型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2μm ~5μm。 

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5%~10%。 

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3μm。 

本实用新型的有益效果：本实用新型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≥32GPa，体现为高红硬性；杨氏弹性模量E≥380Gpa，体现为高耐磨性能；800℃大气环境退火1小时后，显微硬度>25GPa，体现为高抗氧化性能。 

附图说明

图1是本实用新型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1中包括有： 

1——螺旋刃机械铰刀基体、

2——TiN纳米层、

3——TiN/CrN 纳米层、

4——CrAlN纳米层。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。 

实施例1。