一种适用于切削工具的超细晶金刚石涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种适用于切削工具的超细晶金刚石涂层的制备方法，在150A～250A的电弧电流下，向沉积反应室内通入氩气Ar、氢气H₂和甲烷CH₄三种气体，反应气体CH₄在电弧的作用下产生碳C自由基，在一定的温度条件下碳C自由基在切削工具基体表面转换成金刚石晶粒。通常的金刚石涂层晶粒较为粗大(4～10μm)，本发明通过控制沉积反应室内的温度(600℃～1000℃)、工作压力(0.9mbar～2mbar)、气体流量、沉积时间(3～30h)等工艺参数，从而控制金刚石晶粒生长，得到大约为0.3～1μm晶粒细小的金刚石涂层，从而使得涂有该金刚石涂层的切削工具性能更佳、加工寿命更长。

主权项

1.一种适用于切削工具的超细晶金刚石涂层的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：a.将切削工具基体装入沉积反应室内；b.将沉积反应室抽成真空状态；c.在沉积反应室内形成磁场；d.向安装在沉积反应室内的阴极、阳极之间施加高电流直流电弧以及向沉积反应室内通入氩气Ar、氢气H2和甲烷CH4三种气体；其中，施加的电弧电流为150A～250A；通入的甲烷CH4/氢气H2的比例为0.5～1％；通入的氩气Ar流量为2000～3000sccm；e.在沉积反应室中，气体CH4在电弧的作用下会产生碳C自由基，在一定的温度条件下碳C自由基沉积到切削工具基体表面转换成多晶金刚石薄膜；其中，沉积反应室内的温度为600℃～800℃；工作压力为0.9mbar～2mbar；沉积时间为18～30h。