專利名稱：一種耐磨刀具的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐磨刀具的加工方法。
技術(shù)背景
工程機械屬于土石方作業(yè)機械，能夠獨立完成各種復(fù)雜的土方工作，目前應(yīng)用非常廣泛，在國民建設(shè)過程中發(fā)揮著重要作用。
工程機械作業(yè)過程屬于循環(huán)作業(yè)，每個循環(huán)作業(yè)需要完成一系列切土、鏟土、運土等工序。在整個作業(yè)過程中，工作裝置受力非常復(fù)雜，包括切削阻力、鏟刀切削刃與地面摩擦阻力等。我國幅員遼闊，土壤種類和性能差異很大，有粘聚力比較大的粘土，也有硬度很高的巖土。在各種惡劣的工作環(huán)境和條件下工作時，工程機械工作裝置受到嚴(yán)重的沖擊與摩擦，導(dǎo)致工作裝置尤其是與土壤直接作用的鏟刀較易磨損，降低了裝置的使用壽命。通常為了提高工作裝置的耐磨性，減少更換次數(shù)，采用新型的特種耐磨合金鋼板并進(jìn)行特殊的熱處理工藝，但是效果仍不甚理想。
綜上所述，如何提供一種工程機械的耐磨刀具的生產(chǎn)方法，以提高刀具的使用壽命，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐磨刀具的加工方法，以提高刀具的使用壽命。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了
一種耐磨刀具的加工方法，包括步驟
1)前處理；
2)對刀具基體進(jìn)行離子清洗；
3)利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層；
4)利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層；
5)利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述步驟2、具體包括以下步驟
21)向鍍膜機內(nèi)通Ar氣，使壓力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力，開啟偏壓電源，使偏壓保持第一電壓，且占空比為第一占空比，輝光放電清洗第一清洗時間；
22)將偏壓電源的偏壓調(diào)到第二電壓，開啟離子源，離子清洗第二清洗時間；
23)開啟Ti靶電流，保持第一電流并將偏壓電源的電壓降至第三電壓，使離子轟擊Ti靶第一工作時間。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述第一預(yù)設(shè)壓力為1.5Pa，所述第一電壓為800V，所述第一占空比為0. 6，所述第一清洗時間為30min ；
所述第二電壓為700V，所述第二清洗時間為30min ；
所述第一電流為50A，所述第三電壓為600V，離子轟擊Ti靶的所述第一工作時間為 5min。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述步驟幻具體包括以下步驟
31)調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度為第一沉積溫度，調(diào)節(jié)Ti靶電流為第二電流，利用多弧離子鍍在刀具基體上鍍第一時間的Ti過渡層；
32)升高Ti靶電流為第三電流時，繼續(xù)在Ti過渡層上鍍第二時間的Ti過渡層，最終在刀具基體上形成Ti過渡層。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述第二預(yù)設(shè)壓力為0.5-0. 6Pa，所述第四電壓為500V，所述第一沉積溫度為160°C，所述第二電流為60A，所述第一時間為 2_3min ；
所述第三電流為70A，所述第二時間為2-aiiin。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述步驟4)具體包括以下步驟
41)調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第三預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，并將Ti靶電流的電流調(diào)節(jié)到第三電流，占空比設(shè)置為第二占空比，開啟N2，保證N2 的氣壓為沉積壓力，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度降為第二沉積溫度，對Ti過渡層沉積第一沉積時間的TiN層；
42)將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第四電流，沉積第二沉積時間的TiN層；
43)將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第五電流，沉積第三沉積時間的TiN層，最終在Ti過渡層表面形成TiN底層。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述第三預(yù)設(shè)壓力為0.6Pa，所述第四電壓為400V，所述第三電流為70A，所述第二占空比為0.4，所述沉積壓力為l.OPa，所述第二沉積溫度為170 180°C，第一沉積時間為20min ；
所述第四電流為80A，所述第二沉積時間為20min ；
所述第五電流為90A，所述第三沉積時間為20min。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中所述步驟5)具體包括以下步驟
51)將占空比調(diào)整為第三占空比，關(guān)閉Ti靶電流，開啟非平衡磁控濺射靶電流，并將電流設(shè)置為第一工作電流，在TiN底層上沉積第一預(yù)設(shè)時間的TiN層；
52)將占空比降至第四占空比，非平衡濺射沉積TiN層第二預(yù)設(shè)時間；
53)將占空比降至第五占空比，非平衡濺射沉積TiN層第三預(yù)設(shè)時間；
54)將占空比降至第六占空比，非平衡濺射沉積TiN層第四預(yù)設(shè)時間；
55)將占空比降至第七占空比，非平衡濺射沉積TiN層第五預(yù)設(shè)時間，最終在TiN 底層表面形成TiN層。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述第三占空比為0.6，所述第一工作電流為45A，所述第一預(yù)設(shè)時間為IOmin ；
所述第四占空比為0. 5，所述第二預(yù)設(shè)時間為IOmin ；
所述第五占空比為0. 4，所述第三預(yù)設(shè)時間為IOmin ；
所述第六占空比為0. 3，所述第四預(yù)設(shè)時間為IOmin ；
所述第七占空比為0. 2，所述第五預(yù)設(shè)時間為lOmin。
優(yōu)選地，上述的耐磨刀具的加工方法中，所述步驟1)具體為對刀具基體表面進(jìn)行噴砂和打磨處理，再用高壓氣槍清洗刀具基體的表面，然后放入鍍膜機，將鍍膜機內(nèi)部抽至壓力為9. OX l(T3Pa，并加熱至Ij 160°C，保溫30 40min。
本發(fā)明所提供的一種耐磨刀具的加工方法，包括前處理，即對刀具基體的表面進(jìn)行初步的處理，使?jié)M足后續(xù)加工的要求，然后對處理后的刀具基體進(jìn)行離子清洗，并在清洗后的刀具基體表面沉積Ti過渡層，通過多弧離子鍍在Ti過渡層表面形成TiN底層，然后利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層，最后關(guān)閉各種電源、離子源和氣體源，涂層結(jié)束。本發(fā)明由于采用多弧離子鍍和非平衡磁控濺射復(fù)合沉積制備的涂層的方式，可顯著提高涂層的強度和韌性，使刀具具有更好的耐沖擊性和抗磨損性，有效提高了機械工程裝置中的刀具的使用壽命。


圖1為本發(fā)明提供的耐磨刀具的加工方法的流程圖2為本發(fā)明實施例提供的一種離子清洗的方法的流程圖3為本發(fā)明實施例提供的一種利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層的方法的流程圖4為本發(fā)明實施例提供的一種利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層的方法的流程圖5為本發(fā)明實施例提供的一種利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層的方法的流程圖。
具體實施方式
為了引用和清楚起見，下文中使用的技術(shù)名詞總結(jié)如下
多弧離子鍍是一種改進(jìn)的真空電弧離子鍍技術(shù)，通過外加的磁場改善電弧放電的狀態(tài)，使弧斑細(xì)化并改善陰極靶刻蝕情況，提高了束流的米芾和定向性，減少熔滴密度， 進(jìn)一步提高沉積速率、涂層質(zhì)量以及附著性能。該方法具有沉積速度快、效率高、涂層均勻、 涂層基體結(jié)合強度高的優(yōu)點。
磁控濺射沉積是一種脈沖非平衡磁控濺射方法，具有可以制備大面積、多組分、 致密、高質(zhì)量的涂層的優(yōu)點。
本發(fā)明核心是提供一種耐磨刀具的加工方法，以提高刀具的使用壽命。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參考圖1，圖1為本發(fā)明提供的耐磨刀具的加工方法的流程圖。
本發(fā)明提供了一種耐磨刀具的加工方法，包括以下步驟
步驟Si:前處理；
在對刀具基體進(jìn)行鍍膜前，需要對刀具基體的表面進(jìn)行初步的處理。對刀具基體表面進(jìn)行噴砂和打磨處理，使刀具基體的表面的粗糙度滿足鍍膜的要求；用高壓氣槍清洗刀具基體的表面，以清除刀具基體表面的油污和其他附著物；然后將刀具基體放入到鍍膜機，將鍍膜機內(nèi)部抽至一定壓力，并對鍍膜機進(jìn)行加熱，保溫，以保證鍍膜前鍍膜機內(nèi)部的鍍膜環(huán)境(真空度和溫度)。
在將刀具基體放入鍍膜機后將鍍膜機內(nèi)部抽真空至9. OX 10_3Pa，并加熱到160°C，保溫 30 40min。
步驟S2 對刀具基體進(jìn)行離子清洗；
為了提高刀具基體表面質(zhì)量以提高刀具基體與沉積層的結(jié)合強度，需要對刀具基體表面存在的有機或者無機污染物進(jìn)行清洗，使刀具基體表面的清潔度達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)。 鑒于此，本發(fā)明實施例中進(jìn)行了離子清洗，通過離子清洗對刀具基體表面的有機或者無機污染物進(jìn)行吸附。
步驟S3 利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層；
在刀具基體與涂層間設(shè)有Ti過渡層，可以減小殘余應(yīng)力，進(jìn)而增強涂層與基體的結(jié)合強度。
步驟S4 利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積；
通過多弧離子鍍沉積TiN底層，提高涂層與刀具基體之間的結(jié)合性能，增加涂層的厚度，延長涂層的使用壽命。
步驟S5 利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層；
表面涂層為非平衡磁控濺射的TiN層，以增加涂層的致密性，提高涂層的硬度和強度，進(jìn)一步延長涂層的使用壽命，從而提高刀具的使用壽命。
本發(fā)明通過采用多弧離子鍍和非平衡磁控濺射復(fù)合沉積涂層的制備方法，其中， 多弧離子鍍沉積能夠提高沉積速率、涂層質(zhì)量以及附著性能，增加了涂層的厚度；非平衡磁控濺射沉積能夠提高涂層的硬度和強度。同時采用這兩種方法，可顯著提高涂層的強度和韌性，使刀具基體有更好的耐沖擊性和抗磨損性，進(jìn)而提高刀具的使用壽命。
請參考圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的一種離子清洗的方法的流程圖。
本發(fā)明實施例中提供了一種對刀具基體進(jìn)行離子清洗的方法，具體的包括以下步驟
步驟S21 輝光放電清洗；
向鍍膜機內(nèi)通Ar氣，使壓力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力，開啟偏壓電源，使偏壓保持第一電壓，且占空比為第一占空比，輝光放電清洗第一清洗時間。
由于刀具基體的表面可能存在有機或無機污染物，通過普通的清洗是不能達(dá)到要求的，因此，本發(fā)明提供了離子清洗。向鍍膜機內(nèi)通惰性氣體，優(yōu)選的為Ar氣也可以為N2 氣，當(dāng)達(dá)到需要的第一預(yù)設(shè)壓力時，開啟偏壓電源，并保持第一電壓，調(diào)整占空比為第一占空比，在這種條件下，Ar氣轟擊刀具基體的表面，在基體表面發(fā)生離子交換，從而使有機或無機污染物離開刀具基體表面。
步驟S22:離子清洗；
將偏壓電源的偏壓調(diào)到第二電壓，開啟離子源，離子清洗第二清洗時間。為了提高沉積層與刀具基體的結(jié)合強度，需要刀具基體的表面質(zhì)量非常高，于是本發(fā)明還利用離子源對刀具基體進(jìn)行離子清洗，將沒有被輝光放電清洗掉的污染物進(jìn)行清除。
步驟S23 離子轟擊Ti靶。
開啟Ti靶電流，保持第一電流并將偏壓電源的電壓降至第三電壓，使離子轟擊Ti 靶第一工作時間。清洗完刀具基體后，開啟Ti靶電流，并保持第一電流同時將偏壓電源的電壓調(diào)到第三電壓，利用離子轟擊Ti靶第一工作時間。
本發(fā)明實施例中，將第一預(yù)設(shè)壓力設(shè)為1.5Pa，第一電壓設(shè)為800V，第一占空比設(shè)為0.6，第一清洗時間設(shè)為30min。向鍍膜機內(nèi)通Ar氣，使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到1. 5Pa，然后開啟偏壓電源，并將電壓調(diào)為800V，調(diào)整占空比為0.6，通過輝光放電對刀具基體表面進(jìn)行清洗30min。
將第二電壓設(shè)為700V，第二清洗時間設(shè)為30min。將偏壓電源的電壓調(diào)到700V，然后開啟離子源對經(jīng)過輝光放電清洗后的刀具基體進(jìn)行離子清洗30min。
將第一電流設(shè)為50A，第三電壓設(shè)為600V，第一工作時間設(shè)為5min。開啟多弧離子鍍將Ti靶電流調(diào)整到50A，調(diào)節(jié)偏壓電源的電壓到600V，利用離子轟擊Ti靶5min。
請參考圖3，圖3為本發(fā)明實施例提供的一種利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層的方法的流程圖。
本發(fā)明實施例提供了一種利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層的方法，具體包括以下步驟
S31 利用多弧離子鍍鍍第一 Ti過渡層；
調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度為第一沉積溫度，調(diào)節(jié)Ti靶電流為第二電流，利用多弧離子鍍在刀具基體上鍍第一時間的Ti過渡層。調(diào)整鍍膜機內(nèi)的條件，使?jié)M足多弧離子鍍在刀具基體上鍍Ti過渡層的要求。
S32 利用多弧離子鍍鍍第二 Ti過渡層；
升高Ti靶電流為第三電流時，繼續(xù)在Ti過渡層上鍍Ti鍍第二時間過渡層，在刀具基體上形成Ti過渡層。升高Ti靶電流其他條件不變，在已經(jīng)形成的Ti過渡層表面繼續(xù)沉積Ti過渡層。通過分層沉積Ti過渡層可減少Ti過渡層與刀具基體在沉積過程中的熱變形。
本發(fā)明提供的實施例中將第二預(yù)設(shè)壓力設(shè)為0. 5-0. 6Pa，第四電壓設(shè)為500V，第一沉積溫度設(shè)為160°C，第二電流設(shè)為60A，第一時間設(shè)為2-aiiin。調(diào)整鍍膜機內(nèi)Ar氣，將鍍膜機內(nèi)部的壓力調(diào)整為0. 5-0. 6Pa，將偏壓電源的電壓降至500V，設(shè)置鍍膜機內(nèi)的溫度為160°C，并將Ti靶電流設(shè)為60A，在這種條件下通過多弧離子鍍對刀具基體表面鍍2-aiiin 的Ti過渡層。
將第三電流為70A，第二時間設(shè)為2-aiiin，調(diào)整Ti靶電流設(shè)為60A，其他條件不變， 在已經(jīng)形成的Ti過渡層表面繼續(xù)沉積Ti過渡層。
請參考圖4，圖4為本發(fā)明實施例提供的一種利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積 TiN底層的方法的流程圖。
本發(fā)明提供了一種利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層的方法，具體的包括以下步驟
S41 沉積第一層TiN底層；
調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第三預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，并將Ti靶電流的電流調(diào)節(jié)到第三電流，占空比設(shè)置為第二占空比，開啟N2，保證N2的氣壓為沉積壓力，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度降為第二沉積溫度，對Ti過渡層沉積第一沉積時間的TiN底層。
調(diào)整鍍膜機內(nèi)的參數(shù)，使?jié)M足多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層的要求然后開啟隊，并保證隊的氣壓為沉積壓力，將鍍膜機內(nèi)的溫度降到第二沉積溫度，然后在Ti過渡層表面沉積第一沉積時間的TiN底層。
S42 沉積第二層TiN底層；
將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第四電流，沉積第二沉積時間的TiN底層。
其他參數(shù)不變，調(diào)整Ti靶電流，在已經(jīng)沉積的TiN層表面繼續(xù)沉積TiN層。通過調(diào)整Ti靶電流使電流值漸變，這樣使刀具基體上的TiN層逐層附著，這樣可以降低刀具基體與沉積涂層之間的殘余應(yīng)力。
S43 沉積第三層TiN底層。
將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第五電流，沉積第三沉積時間的TiN底層，最終在Ti過渡層表面形成TiN底層。
調(diào)整Ti靶電流，繼續(xù)沉積TiN底層。
本發(fā)明將第三預(yù)設(shè)壓力設(shè)為0. 6Pa，第四電壓設(shè)為400V，第三電流設(shè)為70A，第二占空比設(shè)為0. 4，第二沉積溫度設(shè)為170 180°C，第一沉積時間設(shè)為20min。調(diào)整鍍膜機內(nèi)的Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第三預(yù)設(shè)壓力0. 6Pa,調(diào)整偏壓電源的電壓將電壓降低到400V，將Ti靶電流調(diào)節(jié)到70A，占空比設(shè)為0. 4，然后開啟N2氣，并將N2氣的壓力調(diào)整為 1. OPa，將鍍膜機內(nèi)的沉積溫度調(diào)整到170 180°C，在這種條件下利用多弧離子鍍在刀具基體上沉積TiN底層。
將第四電流設(shè)為80A，第二沉積時間設(shè)為20min。保證其他參數(shù)不變，將Ti靶電流調(diào)整為80A，然后在已經(jīng)沉積的TiN底層的表面繼續(xù)沉積20min的TiN底層。
將第五電流設(shè)為90A，第三沉積時間設(shè)為20min。將Ti靶電流調(diào)整為90A，繼續(xù)沉積20min的TiN底層。
請參考圖5，圖5為本發(fā)明實施例提供的一種利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層的方法的流程圖。
本發(fā)明提供了一種利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層的方法，具體包括以下步驟
S51 沉積第一層TiN層；
將占空比調(diào)整為第三占空比，關(guān)閉Ti靶電流，開啟非平衡磁控濺射靶電流，并將電流設(shè)置為第一工作電流，在TiN底層上沉積第一預(yù)設(shè)時間的TiN層。
調(diào)整占空比，關(guān)閉Ti靶電流，然后開啟非平衡磁控濺射靶電流，并將非平衡磁控濺射靶電流的值設(shè)為第一工作電流，在TiN底層表面沉積一段時間的TiN層。
S52 沉積第二層TiN層；
將占空比降至第四占空比，非平衡濺射沉積TiN層第二預(yù)設(shè)時間。
S53 沉積第三層TiN層；
將占空比降至第五占空比，非平衡濺射沉積TiN層第三預(yù)設(shè)時間。
S54:沉積第四層TiN層；
將占空比降至第六占空比，非平衡濺射沉積TiN層第四預(yù)設(shè)時間。
S55 沉積第五層TiN層。
將占空比降至第七占空比，非平衡濺射沉積TiN層第五預(yù)設(shè)時間，最終在TiN底層表面形成TiN層。
通過上述步驟可知，本發(fā)明調(diào)整不同的占空比，使TiN層逐層附著，這樣可以降低涂層和刀具基體之間的殘余應(yīng)力，同時增加涂層的厚度，以提高刀具基體的使用壽命。
本發(fā)明提供的實施例中將第一工作電流設(shè)為45A，第三占空比設(shè)為0.6，第一預(yù)設(shè)時間設(shè)為lOmin。其它參數(shù)不變，將占空比設(shè)為0.6，然后關(guān)閉多弧靶電流，開啟非平衡磁控濺射靶電流并調(diào)整為45A，沉積TiN層lOmin。
改變占空比為0. 5非平衡磁控濺射TiN層lOmin。
改變占空比為0. 4非平衡磁控濺射TiN層lOmin。
改變占空比為0. 3非平衡磁控濺射TiN層lOmin。
改變占空比為0. 2非平衡磁控濺射TiN層lOmin。
本發(fā)明通過將占空比的變化設(shè)為梯度變化，使涂層逐層附著，降低了涂層與基體之間的殘余應(yīng)力，減小了刀具基體沉積過程中的熱變形。從而提高刀具基體的耐磨性，降低對特種鋼板的依賴，提高了刀具的使用壽命。
在最后將上述用到的偏壓電源、非平衡磁控濺射電源、離子源和氣體源都關(guān)閉，涂層結(jié)束。
以上對本發(fā)明所提供的耐磨刀具的加工方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種耐磨刀具的加工方法，其特征在于，包括步驟1)對刀具基體表面進(jìn)行前處理；2)對刀具基體表面進(jìn)行離子清洗；3)利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層；4)利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層；5)利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述步驟幻具體包括以下步驟21)向鍍膜機內(nèi)通Ar氣，使壓力達(dá)到第一預(yù)設(shè)壓力，開啟偏壓電源，使偏壓保持第一電壓，且占空比為第一占空比，輝光放電清洗第一清洗時間；22)將偏壓電源的偏壓調(diào)到第二電壓，開啟離子源，離子清洗第二清洗時間；23)開啟Ti靶電流，保持第一電流并將偏壓電源的電壓降至第三電壓，使離子轟擊Ti 靶第一工作時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)壓力為 1. 5Pa，所述第一電壓為800V，所述第一占空比為0. 6，所述第一清洗時間為30min ；所述第二電壓為700V，所述第二清洗時間為30min ；所述第一電流為50A，所述第三電壓為600V，離子轟擊Ti靶的所述第一工作時間為 5min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述步驟幻具體包括以下步驟31)調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第二預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度為第一沉積溫度，調(diào)節(jié)Ti靶電流為第二電流，利用多弧離子鍍在刀具基體上鍍第一時間的Ti過渡層；32)升高Ti靶電流為第三電流時，繼續(xù)在Ti過渡層上鍍第二時間的Ti過渡層，最終在刀具基體上形成Ti過渡層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)壓力為 0. 5-0. 6Pa，所述第四電壓為500V，所述第一沉積溫度為160°C，所述第二電流為60A，所述第一時間為2-;3min ；所述第三電流為70A，所述第二時間為2-aiiin。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述步驟4)具體包括以下步驟41)調(diào)節(jié)Ar氣使鍍膜機內(nèi)的壓力達(dá)到第三預(yù)設(shè)壓力，將偏壓電源的電壓降低到第四電壓，并將Ti靶電流的電流調(diào)節(jié)到第三電流，占空比設(shè)置為第二占空比，開啟N2，保證N2的氣壓為沉積壓力，調(diào)整鍍膜機內(nèi)的溫度降為第二沉積溫度，對Ti過渡層沉積第一沉積時間的 TiN 層；42)將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第四電流，沉積第二沉積時間的TiN層；43)將Ti靶電流調(diào)節(jié)到第五電流，沉積第三沉積時間的TiN層，最終在Ti過渡層表面形成TiN底層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述第三預(yù)設(shè)壓力為·0. 6Pa,所述第四電壓為400V，所述第三電流為70A，所述第二占空比為0. 4，所述沉積壓力為1. OPa，所述第二沉積溫度為170 180°C，第一沉積時間為20min ；所述第四電流為80A，所述第二沉積時間為20min ；所述第五電流為90A，所述第三沉積時間為20min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述步驟幻具體包括以下步驟51)將占空比調(diào)整為第三占空比，關(guān)閉Ti靶電流，開啟非平衡磁控濺射靶電流，并將電流設(shè)置為第一工作電流，在TiN底層上沉積第一預(yù)設(shè)時間的TiN層；52)將占空比降至第四占空比，非平衡濺射沉積TiN層第二預(yù)設(shè)時間；53)將占空比降至第五占空比，非平衡濺射沉積TiN層第三預(yù)設(shè)時間；54)將占空比降至第六占空比，非平衡濺射沉積TiN層第四預(yù)設(shè)時間；55)將占空比降至第七占空比，非平衡濺射沉積TiN層第五預(yù)設(shè)時間，最終在TiN底層表面形成TiN層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述第三占空比為0.6， 所述第一工作電流為45A，所述第一預(yù)設(shè)時間為IOmin ；所述第四占空比為0. 5，所述第二預(yù)設(shè)時間為IOmin ；所述第五占空比為0. 4，所述第三預(yù)設(shè)時間為IOmin ；所述第六占空比為0. 3，所述第四預(yù)設(shè)時間為IOmin ；所述第七占空比為0. 2，所述第五預(yù)設(shè)時間為lOmin。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的耐磨刀具的加工方法，其特征在于，所述步驟1)具體為對刀具基體表面進(jìn)行噴砂和打磨處理，再用高壓氣槍清洗刀具基體的表面，然后放入鍍膜機，將鍍膜機內(nèi)部抽至壓力為9. OX 10-3Pa，并加熱到160°C，保溫30 40min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐磨刀具的加工方法，包括步驟前處理；對刀具基體進(jìn)行離子清洗；利用多弧離子鍍在刀具基體表面沉積Ti過渡層；利用多弧離子鍍在Ti過渡層上沉積TiN底層；利用非平衡磁控濺射在TiN底層上沉積TiN層。本發(fā)明由于采用多弧離子鍍和非平衡磁控濺射復(fù)合沉積制備的涂層的方式，可顯著提高涂層的強度和韌性，使刀具具有更好的耐沖擊性和抗磨損性，有效提高了機械工程裝置中的刀具的使用壽命。
文檔編號C23C14/35GK102517546SQ20111045644
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者馮西友, 呂文彬, 宋文龍, 宋潤州, 張亮, 徐長重, 李乃柱, 李宣秋, 鄭建新 申請人:山推工程機械股份有限公司