[发明专利]一种金刚石膜涂层钢铁基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种金刚石膜涂层钢铁基复合材料及其制备方法。该材料为在钢铁基材上形成了W-C-Co的中间层和金刚石超硬耐磨层。其制备方法是，以钢铁为基体，在基体上制备与WC-Co硬质合金成分相类似的W-C-Co中间层，然后采用化学气相沉积技术制备金刚石超硬耐磨层。W-C-Co中间层的制备方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积、热喷涂技术等。本发明既通过W-C-Co中间层使钢铁基材表面具有类似于WC-Co硬质合金的机械性能，同时又解决了金刚石在钢铁基材上的形核问题，保证了金刚石膜与基材间具有很高的结合强度，该复合材料可应用于动密封原件和机械加工工具，例如刀具、模具等。

主权项

一种金刚石膜涂层钢铁基复合材料，包括钢铁基材，其特征在于：从内向外依次为所述的钢铁基材、W-C-Co中间层和金刚石超硬耐磨层，所述的W-C-Co中间层的厚度大于或等于2μm、小于或等于100μm，所述W-C-Co中间层的成分包含钨碳化合物和金属钴，金属钴的质量百分数取值范围为1～30％，其余为钨碳化合物；钨碳化合物的W与C原子比大于或等于1∶1、小于或等于3∶1，物相包含WC、W2C、W3C、WC1-x中的一种或多种，其中x的取值范围为0.34～0.43，WC在钨碳化合物中的质量百分数大于或等于50％、小于或等于100％，其余为W2C、W3C、WC1-x中的一种或多种；所述金刚石超硬耐磨层的厚度大于或等于1μm、小于或等于300μm。