專利名稱：耐磨銑刀及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于銑刀領(lǐng)域，尤其是一種耐磨銑刀及其制備方法。
背景技術(shù)：
銑刀，是用于銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺階、溝槽、成形表面和切斷工件等，現(xiàn)有銑刀雖然能夠進行銑削工作，但硬度差、摩擦系數(shù)高、使用壽命短，并且不可修磨，因此在使用中大幅度提聞了加工生廣成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐磨銑刀，該銑刀耐磨性強、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計科學合理、成本較低、具有高硬度，自潤滑、低摩擦系數(shù)，高表面光潔度的特性，而且耐干切削、耐氧化溫度高。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種耐磨銑刀的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鑰氮化鈦復合薄膜。而且，該二硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及二硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為250 1300nm，氮化鈦支持層的厚度為500 800nm，二硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為1000 1800nm。一種耐磨銑刀的制備方法，其制備方法包括的步驟如下(I)、開啟設(shè)備將銑刀處理后露出刀頭外壁放入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，使真空室壓力為1(Γ2帕，開始升溫，并保持溫度在70-200°C ;繼續(xù)抽真空至小于6X 1(Γ3帕為止；啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速1-3轉(zhuǎn)/分鐘；(2)、銑刀清洗刻蝕通入200-400標況毫升每分的氬氣，使真空室內(nèi)壓力達到
I.0-2. 5帕；打開負偏壓電源，對銑刀施加負偏壓-800伏，占空比10-30% ;時間10-20分鐘；(3)、抽氣關(guān)閉負偏壓電源和IS氣，抽真空至小于6Χ 10e]帕；(4)、鈦的擴散過渡層沉積通入150-200標況毫升每分的氬氣，保持真空度O. 5-1. O帕，開啟負偏壓電源，-400—600伏，占空比40-60%，然后開啟鈦靶磁控電源，電流10-15安，時間10-20分鐘后，降低負偏壓至-150—300V，繼續(xù)沉積，時間10-20分鐘，形成鈦的擴散過渡層；(5)、氮化鈦支持層沉積逐步通入100-200標況毫升每分的氮氣，關(guān)閉氬氣，真空度保持不變，繼續(xù)沉積，沉積時間30-60分鐘，形成氮化鈦支持層；￠)、二硫化鑰氮化鈦復合層沉積通入100-150標況毫升每分氬氣，真空度O. 5-1. 2帕，開啟二硫化鑰磁控電源，磁控電流3-8安，沉積60-120分鐘，形成二硫化鑰氮化鈦復合層；(7)、保養(yǎng)關(guān)閉所有氣體，負偏壓電源、鈦靶磁控電源以及二硫化鑰磁控電源，保持抽真空，控制真空度在10_3帕，10-30分鐘，得到耐磨銑刀。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為本耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鑰氮化鈦復合薄膜，該二硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及二硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為250 1300nm，氮化鈦支持層的厚度為500 800nm，二硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為1000 1800nm，該結(jié)構(gòu)簡單、耐磨性強、設(shè)計科學合理、制作簡單、成本較低、具有高硬度，低摩擦系數(shù)，高表面光潔度的特性，而且耐干切削、耐氧化溫度 高且膜-基結(jié)合力強。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。實施例I一種耐磨銑刀，包括定位部3、連接部2以及刀頭1，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鑰氮化鈦復合薄膜，該二硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及二硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為250nm，氮化鈦支持層的厚度為500nm，二硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為lOOOnm。一種耐磨銑刀的制備方法，其制備方法包括的步驟如下(I)、開啟設(shè)備將銑刀處理后露出刀頭外壁放入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，使真空室壓力為10e_2帕，開始升溫，并保持溫度在70°C;繼續(xù)抽真空至小于6X10e_3帕為止；啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速I轉(zhuǎn)/分鐘；(2)、銑刀清洗刻蝕通入200標況毫升每分的氬氣，使真空室內(nèi)壓力達到I. 0帕；打開負偏壓電源，對銑刀施加負偏壓-800伏，占空比10% ;時間10分鐘；(3)、抽氣關(guān)閉負偏壓電源和氬氣，抽真空至小于6X10e_3帕；(4)、鈦的擴散過渡層沉積通入150標況毫升每分的氬氣，保持真空度0. 5帕，開啟負偏壓電源，-400伏，占空比40%，然后開啟鈦靶磁控電源，電流10安，時間10分鐘后，降低負偏壓至-150，繼續(xù)沉積，時間10分鐘，形成鈦的擴散過渡層；(5)、氮化鈦支持層沉積逐步通入100標況毫升每分的氮氣，關(guān)閉氬氣，真空度保持不變，繼續(xù)沉積，沉積時間30分鐘，形成氮化鈦支持層；(6)、二硫化鑰氮化鈦復合層沉積通入100標況毫升每分氬氣，真空度0. 5帕，開啟二硫化鑰磁控電源，磁控電流3安，沉積60分鐘，形成二硫化鑰氮化鈦復合層；(7)、保養(yǎng)關(guān)閉所有氣體，負偏壓電源、鈦靶磁控電源以及二硫化鑰磁控電源，保持抽真空，控制真空度在10_3帕，10分鐘，得到耐磨銑刀。本發(fā)明耐磨銑刀上噴涂的二硫化鑰氮化鈦復合薄膜性能經(jīng)過檢測完全可以滿足HV0. 25硬度> 900 ;洛氏壓痕HFl-2 ;劃痕法結(jié)合力> 60N ;表面粗糙度=RaO. 1-0. 15。實施例2一種耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鑰氮化鈦復合薄膜，該二硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及二硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為1300nm，氮化鈦支持層的厚度為800nm，二硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為1800nm。 一種耐磨銑刀的制備方法，其制備方法包括的步驟如下(I)、開啟設(shè)備將銑刀處理后露出刀頭外壁放入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，使真空室壓力為10e_2帕，開始升溫，并保持溫度在200°C ;繼續(xù)抽真空至小于6X10e_3帕為止；啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速3轉(zhuǎn)/分鐘；(2)、銑刀清洗刻蝕通入400標況毫升每分的氬氣，使真空室內(nèi)壓力達到2. 5帕；打開負偏壓電源，對銑刀施加負偏壓-800伏，占空比30% ;時間20分鐘；(3)、抽氣關(guān)閉負偏壓電源和IS氣，抽真空至小于6X 10e_3帕；(4)、鈦的擴散過渡層沉積通入200標況毫升每分的氬氣，保持真空度I. O帕，開啟負偏壓電源，-600伏，占空比60%，然后開啟鈦靶磁控電源，電流15安，時間20分鐘后，降低負偏壓至-300V，繼續(xù)沉積，時間20分鐘，形成鈦的擴散過渡層；(5)、氮化鈦支持層沉積逐步通入200標況毫升每分的氮氣，關(guān)閉氬氣，真空度保持不變，繼續(xù)沉積，沉積時間60分鐘，形成氮化鈦支持層；(6)、二硫化鑰氮化鈦復合層沉積通入150標況毫升每分氬氣，真空度I. 2帕，開啟二硫化鑰磁控電源，磁控電流8安，沉積120分鐘，形成二硫化鑰氮化鈦復合層；(7)、保養(yǎng)關(guān)閉所有氣體，負偏壓電源、鈦靶磁控電源以及二硫化鑰磁控電源，保持抽真空，控制真空度在10_3帕，30分鐘，得到耐磨銑刀。實施例3一種耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鑰氮化鈦復合薄膜，該二硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及二硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為750nm，氮化鈦支持層的厚度為650nm，二硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為1400nm。一種耐磨銑刀的制備方法，其制備方法包括的步驟如下(I)、開啟設(shè)備將銑刀處理后露出刀頭外壁放入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，使真空室壓力為10e_2帕，開始升溫，并保持溫度在135°C ;繼續(xù)抽真空至小于6X10e_3帕為止；啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速2轉(zhuǎn)/分鐘；(2)、銑刀清洗刻蝕通入300標況毫升每分的氬氣，使真空室內(nèi)壓力達到2帕；打開負偏壓電源，對銑刀施加負偏壓-800伏，占空比20% ;時間15分鐘；(3)、抽氣關(guān)閉負偏壓電源和IS氣，抽真空至小于6X 10e_3帕；(4)、鈦的擴散過渡層沉積通入175標況毫升每分的氬氣，保持真空度O. 75帕，開啟負偏壓電源，-500伏，占空比50%，然后開啟鈦靶磁控電源，電流13安，時間15分鐘后，降低負偏壓至-220V，繼續(xù)沉積，時間15分鐘，形成鈦的擴散過渡層；(5)、氮化鈦支持層沉積逐步通入150標況毫升每分的氮氣，關(guān)閉氬氣，真空度保持不變，繼續(xù)沉積，沉積時間45分鐘，形成氮化鈦支持層；(6)、二硫化鑰氮化鈦復合層沉積通入125標況毫升每分氬氣，真空度0. 8帕，開啟二硫化鑰磁控電源，磁控電流5安，沉積90分鐘，形成二硫化鑰氮化鈦復合層；
(7)、保養(yǎng)關(guān)閉所有氣體，負偏壓電源、鈦靶磁控電源以及二硫化鑰磁控電源，保持抽真空，控制真空度在10-3帕，20分鐘，得到耐磨銑刀。
權(quán)利要求
1.ー種耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其特征在于在刀頭外壁均勻噴涂ニ硫化鑰氮化鈦復合薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐磨銑刀，其特征在于該ニ硫化鑰氮化鈦復合薄膜由內(nèi)層至外層分別包括鈦的擴散過渡層、氮化鈦支持層以及ニ硫化鑰氮化鈦復合層，鈦的擴散過渡層的厚度為250 1300nm，氮化鈦支持層的厚度為500 800nm，ニ硫化鑰氮化鈦復合層的厚度為1000 1800nm。
3.—種如權(quán)利要求I所述的耐磨銑刀的制備方法，其特征在于該制備方法包括的步驟如下 (1)、開啟設(shè)備將銑刀處理后露出刀頭外壁放入真空室內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，使真空室壓カ為10e_2帕，開始升溫，并保持溫度在70-200°C;繼續(xù)抽真空至小于6X 10e_3帕為止；啟動轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速1-3轉(zhuǎn)/分鐘； (2)、統(tǒng)刀清洗刻蝕通入200-400標況暈升姆分的気氣,使真空室內(nèi)壓カ達到I.0-2. 5帕；打開負偏壓電源，對銑刀施加負偏壓-800伏，占空比10-30% ;時間10-20分鐘； ⑶、抽氣關(guān)閉負偏壓電源和氬氣，抽真空至小于6X 1(T3帕； (4)、鈦的擴散過渡層沉積通入150-200標況毫升毎分的氬氣，保持真空度0.5-1. 0帕，開啟負偏壓電源，-400—600伏，占空比40-60%，然后開啟鈦靶磁控電源，電流10-15安，時間10-20分鐘后，降低負偏壓至-150—300V，繼續(xù)沉積，時間10-20分鐘，形成鈦的擴散過渡層； (5)、氮化鈦支持層沉積逐步通入100-200標況毫升毎分的氮氣，關(guān)閉氬氣，真空度保持不變，繼續(xù)沉積，沉積時間30-60分鐘，形成氮化鈦支持層； (6)、ニ硫化鑰氮化鈦復合層沉積通入100-150標況毫升每分氬氣，真空度0.5-1. 2帕，開啟ニ硫化鑰磁控電源，磁控電流3-8安，沉積60-120分鐘，形成ニ硫化鑰氮化鈦復合層； (7)、保養(yǎng)關(guān)閉所有氣體，負偏壓電源、鈦靶磁控電源以及ニ硫化鑰磁控電源，保持抽真空，控制真空度在10_3帕，10-30分鐘，得到耐磨銑刀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐磨銑刀，包括定位部、連接部以及刀頭，連接部向下一體制出定位部，連接部向上一體制出刀頭，其在刀頭外壁均勻噴涂二硫化鉬氮化鈦復合薄膜。本發(fā)明耐磨性強、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計科學合理、成本較低、具有高硬度，自潤滑、低摩擦系數(shù)，高表面光潔度的特性，而且耐干切削、耐氧化溫度高。
文檔編號C23C14/35GK102628157SQ201210131829
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者甄洪賓 申請人:賽屋(天津)涂層技術(shù)有限公司