一种具有立方氮化硼硬质涂层的切削工具

摘要

一种表面具有立方氮化硼硬质涂层的切削工具，其是用射频磁控溅射的方法在高速钢基体上制备涂层，通过在烧结BN靶材中添加少量的Fe，从而能够在立方氮化硼涂层中或立方氮化硼与基体之间，形成少量的铁或氮化铁相，从而减小立方氮化硼与高速钢基体材料的热膨胀系数，进而避免了涂层与基体的爆裂剥离，提高了涂层与基体的致密性和结合力；并且通过合理的参数控制，在切削工具表面制备出均匀且较厚的立方氮化硼涂层。

主权项

一种表面具有立方氮化硼硬质涂层的切削工具，其特征在于其由以下步骤制备得到：步骤1)，选用高速钢作为工具基体，用丙酮在超声波中清洗后用氩气吹干备用；步骤2)，将基体放入射频磁控溅射的真空室样品台上，并将烧结BN靶置于靶位，所述烧结BN靶中添加有占原子总量5‑10％的Fe；步骤3)，将真空室内真空度抽到≤5×10‑4Pa，同时通入流量为300‑400sccm的纯Ar，当真空室气压为2‑3Pa时，预溅射15‑20min，预溅射的功率为80‑90W，基体偏压为600‑650V，基体温度为450‑500℃，以进一步除去基体表面的杂质并激活表面原子活性；步骤4)，开始通入流量为10‑15sccm的N2，并减少Ar的流量为35‑40sccm、真空室气压为0.9‑1.1Pa、基体材料的负偏压为100‑150V，维持基体材料的温度为450‑500℃，移开BN靶的挡板，以150‑200W功率进行溅射，溅射时间至少3h，以形成满足厚度要求的立方氮化硼涂层；步骤5)，维持Ar的惰性气氛，在600‑650℃条件下对涂层实施保温处理，处理时间为1‑1.5h。