[发明专利]一种硬质合表面的TiA1N镀层

说明书

为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，制备了一种硬质合表面的TiA1N镀层。采用YG8硬质合金为原料，硬质合表面的TiA1N镀层，其与基体之间的结合力随基体偏压的增加而增大。镀层的划痕沟比较平直，很少出现细小的裂纹。TiAlN镀层硬质合金的切削性能明显优于无镀层硬质合金，其刀具平均寿命约为硬质合金刀具的3倍。所制得的硬质合表面的TiA1N镀层，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金镀层提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种表面涂覆材料，尤其涉及一种硬质合表面的TiA1N镀层。

背景技术

传统意义上的硬质合金是指将具有优异物理性能的硬质相WC颗粒嵌入低熔点的粘结相Co中，通过粉末冶金方法制备所得到的合金材料。硬质合金具有优良的综合性能，如高强度、高硬度、良好的耐磨性及耐蚀性等，其广泛应用于机械加工、矿山开发、军工、化工、建筑等行业。随着现代工业的发展，硬质合金的应用范围正在不断扩大，除了对硬度和强度之外，诸如热轧零件、密封件和机械附件等产品的使用环境对硬质合金的耐腐蚀性能也有了较高的要求。

硬质合金属于脆性材料，硬度和强度即耐磨性和韧性之间的矛盾一直是困扰其发展的主要因素。对刀具进行涂层处理是提高刀具性能的重要手段之一。由于涂层处理可以提高加工效率和精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本，因此，涂层刀具在金属切削加工中的应用越来越广泛。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种硬质合表面的TiA1N镀层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

硬质合表面的TiA1N镀层的制备原料包括：YG8硬质合金。

硬质合表面的TiA1N镀层的制备步骤为：将原料按实验设计方案称重、配料，配好后进行超声波清洗、水洗、酸洗、乙醇清洗，然后进行真空干燥并进行抛光。将经过抛光的硬质合金试样采用8弧源多弧离子镀膜机制备TimN镀层，沉积温度为666℃，总沉积时间为150min。

硬质合表面的TiA1N镀层的检测步骤为：表面形貌采用JSM6360LV型扫描电镜观察，粗糙度采用SPA400多功能扫描探针显微镜观察，显微硬度采用HXS1000AK型显微硬度计测试，结合力采用WS-2002型镀层附着力自动划痕仪测试。

所述的硬质合表面的TiA1N镀层，其表面光滑、完整，组织结构均匀，各处涂层厚度基本一致，具有较高的硬度，其显微硬度值可达3208HK。

所述的硬质合表面的TiA1N镀层，其与基体之间的结合力随基体偏压的增加而增大。镀层的划痕沟比较平直，很少出现细小的裂纹。

所述的硬质合表面的TiA1N镀层，TiAlN镀层硬质合金的切削性能明显优于无镀层硬质合金，其刀具平均寿命约为硬质合金刀具的3倍。

本发明的有益效果是：

采用YG8硬质合金为原料，经过配料、超声波清洗、水洗、酸洗、乙醇清洗、镀层工艺成功制备了具有优异力学性能的硬质合表面的TiA1N镀层。其中，制得的镀层成分均匀，表面光滑完整，具有较高的显微硬度。所制得的硬质合表面的TiA1N镀层，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的硬质合金镀层提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：