申請人:江蘇大學
摘要: 本發明屬于材料涂層領域,提供了一種增強刀具基體與金剛石涂層結合力的新方法,具體是:先對刀具用電化學兩步法進行預處理,可以有效去除刀具表面的鈷,提高刀具表面的粗糙度,提高金剛石的形核密度;然后在其表面注入鉬離子,可以在刀具表面形成一層化合物保護層,有效阻止刀具內部鈷的擴散;利用化學氣相沉積法沉積一層金剛石涂層,接著對涂層進行離子轟擊,可以有效降低金剛石薄膜的粗糙度,增強其結合力。因此可以使金剛石涂層與基體結合強度更高,從而大大提高了刀具的切削性能和使用壽命。
主權利要求:1.一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,具體包括如下步驟:(1)將硬質刀具放入去離子水中用超聲波對其表面進行清理;(2)將清理后刀具放入裝有電解液的電化學腐蝕裝置內腐蝕機體表面;(3)將步驟(2)處理過的刀具置入王水溶液中浸蝕5~20min,取出刀具,用丙酮清洗刀具,晾干;(4)將步驟(3)處理過的刀具利用離子注入技術將鉬離子注入刀具表面,使其在表面形成一層化合物CoMoO4,然后置入金剛石微粉混合液中,超聲振蕩15min;(5)用化學氣相沉積法在刀具表面沉積厚度1~5μm金剛石薄膜,然后用離子轟擊金剛石薄膜,轟擊完成取出刀具。
2.如權利要求1所述的一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,步驟(2)中,所述電解液為質量分數為10%的NaOH溶液。
3.如權利要求1所述的一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,步驟(2)中,所述電化學腐蝕裝置的參數為:電化學類型為直流,電流大小為1A,電化學腐蝕的時間為5~15min。
4.如權利要求1所述的一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,步驟(4)中,所述離子注入技術的工藝參數為:注入能量范圍為55~65kev,劑量范圍為9×1016~1.5×1017ions/cm2。
5.如權利要求1所述的一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,步驟(4)中,所述金剛石微粉混合液中,金剛石的含量為15~30g/L。
6.如權利要求1所述的一種提高硬質合金刀具表面金剛石涂層附著力的新方法,其特征在于,步驟(5)中,所述離子轟擊的工藝參數為:轟擊偏壓范圍為250~400V,弧電范圍為55~65A,保持25~35min。