硬质合金基体复杂形状刀具金刚石涂层制备方法

摘要

一种硬质合金基体复杂形状刀具金刚石涂层制备方法。该方法针对复杂形状硬质合金刀具基体，采用微波化学复合预处理技术对刀具基体进行脱钴、脱碳及粗化处理，以提高涂层早期形核率和改善金刚石涂层的附着强度。再采用电子增强热丝CVD纳米金刚石复合涂层技术，通过改变工艺条件，在已经生长的结晶性好的金刚石涂层上再原位生长一层由微晶聚集而成的球状纳米级金刚石涂层，在获得高附着强度的同时，有效地降低了涂层表面粗糙度，从而极大地提高了涂层刀具的切削性能。该方法不受基体形状的限制，适用于任何复杂形状刀具基体的涂层制备，且操作简单、应用方便，产业化前景光明，因而具有显著的经济效益。

主权项

1.一种硬质合金基体复杂形状刀具金刚石涂层制备方法，其特征在于该制备方法包括微波化学复合预处理技术和电子增强热丝CVD纳米金刚石复合涂层技术，应用分阶段沉积工艺，进行纳米金刚石复合涂层，微波化学复合预处理技术包括：[1]将硬质合金刀具基体放入盛有金刚石悬浮液的超声清洗器中，对刀具基体进行净化处理，以去除复杂形状硬质合金刀具基体表面的油渍污物并均匀粗化基体；[2]将经过金刚石悬浮液超声清洗处理后的刀具基体置于微波反应室中进行微波氧化处理，反应气体为二氧化碳和氧气，压力为1KPa，微波功率为400W，反应时基体温度为900℃，微波氧化处理时间为5～10分钟；[3]从微波反应室中取出经微波氧化处理后的刀具基体置于15％的氢氧化钠(NaOH)溶液中进行碱溶液化学处理以去除表面钴和钨的氧化物；[4]将经碱溶液化学处理后的基体放入盛有10％盐酸溶液的容器中，2-3分钟后取出，用清水洗去残留盐酸，再放入到盛有金刚石悬浮液的超声清洗器中进行超声清洗；[5]将经酸液超声清洗后的刀具基体放入到微波CVD设备中对刀具基体表面进行微波脱碳还原处理，用氢气/氩气使基体表面的WC发生脱碳，脱碳处理工艺参数为：微波功率500w，反应室氢气/氩气压力12Torr，经过15分钟微波脱碳还原处理后，基体表面的WC发生脱碳，WC颗粒还原成细小而致密的W。