CN210306041U - 一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于涂层刀具技术领域，具体为一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，包括基体，所述基体上设置有三元硼化物复合涂层，所述三元硼化物复合涂层为非晶Al‑Mg‑B涂层，所述基体与三元硼化物复合涂层之间设置有过渡涂层，所述非晶Al‑Mg‑B涂层为AlMgB₁₄涂层，所述过渡涂层为TiB₂涂层，通过AlMgB₁₄涂层的设置，具有高硬度、低摩擦系数等优点，可在环境复杂及恶劣的条件下稳定工作；通过过渡涂层的设置，可以有效提高基体与AlMgB₁₄的结合力；TiB₂涂层具有良好的力学性能，而且其热膨胀系数介于基体和AlMgB₁₄之间，能够减小基体和AlMgB₁₄之间的热失配问题。

Description

一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具

技术领域

本实用新型涉及涂层刀具技术领域，具体为一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具。

背景技术

精密制造业主要有精密和超精密加工技术和制造自动化两大领域，前者追求加工上的精度和表面质量极限，后者包括了产品设计、制造和管理的自动化，它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段，而且是保证产品质量的有效举措，两者有密切关系，许多精密和超精密加工要依靠自动化技术得以达到预期指标，而不少制造自动化有赖于精密加工才能准确可靠地实现。两者具有全局的、决定性的作用，是先进制造技术的支柱。

精密制造业通常会使用到刀具作为加工的设备，刀具在加工过程中，受到多种腐蚀的共同作用，刀具的硬度和耐腐蚀性都会影响到精密加工的精度，且使用寿命不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，以解决上述背景技术中提出的刀具在加工过程中，受到多种腐蚀的共同作用，刀具的硬度和耐腐蚀性都会影响到精密加工的精度，且使用寿命不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，包括基体，所述基体上设置有三元硼化物复合涂层，所述三元硼化物复合涂层为非晶Al-Mg-B涂层，所述基体与三元硼化物复合涂层之间设置有过渡涂层。

优选的，所述非晶Al-Mg-B涂层为AlMgB₁₄涂层。

优选的，所述过渡涂层为TiB₂涂层。

优选的，所述基体的外壁均匀设置有凹凸结构，所述过渡涂层设置在凹凸结构的外侧。

优选的，所述三元硼化物复合涂层的厚度为5-10μm。

优选的，所述三元硼化物复合涂层的厚度为7-9μm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）通过AlMgB₁₄涂层的设置，具有高硬度、低摩擦系数等优点，可在环境复杂及恶劣的条件下稳定工作；

2）通过过渡涂层的设置，可以有效提高基体与AlMgB₁₄的结合力；

3）TiB₂涂层具有良好的力学性能，而且其热膨胀系数介于基体和AlMgB₁₄之间，能够减小基体和AlMgB₁₄之间的热失配问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1基体、2凹凸结构、3过渡涂层、4三元硼化物复合涂层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，包括基体1，基体1上设置有三元硼化物复合涂层4，三元硼化物复合涂层4为非晶Al-Mg-B涂层，基体1与三元硼化物复合涂层4之间设置有过渡涂层3。

在硼化物材料中,三元金属硼化物AlMgB14因其具有高硬度、低摩擦系数等优点，非晶材料通常具有高强度、高韧性和极强的耐腐性能等特点,可在环境复杂及恶劣的条件下稳定工作；

TiB₂涂层采用等离子体化学气相沉积设置在基体1表面，AlMgB₁₄涂层采用等离子体化学气相沉积设置在TiB₂涂层表面，等离子体化学气相沉积是在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，基体浸没在等离子体中或放置在等离子体下方，吸附在基体表面的反应粒子受高能电子轰击，结合键断裂成为活性粒子，化学反应生成固态膜。沉积时，基体可加热，亦可不加热。工艺过程包括气体放电、等离子体输运，气态物质激活及化学反应等。

非晶Al-Mg-B涂层为AlMgB₁₄涂层。

过渡涂层3为TiB₂涂层。

基体1的外壁均匀设置有凹凸结构2，过渡涂层3设置在凹凸结构2的外侧，凹凸结构2包括凹槽和凸起，且凹槽和凸起的厚度均小于过渡涂层3的厚度，使得过渡涂层3与基体1之间增加接触面积，附着效果更好。

三元硼化物复合涂层4的厚度为5-10μm。

三元硼化物复合涂层4的厚度为7-9μm，三元硼化物复合涂层4根据使用环境选择涂层的厚度厚度大适用于较为恶劣的环境使用。

工作原理：在基体基体1的表面上预先设置凹凸结构2，且凹凸结构2与基体1一起浇铸成型，通过等离子体化学气相沉积的方式在基体1的切割段表面镀上过渡涂层3（即TiB₂涂层），待过渡涂层3（即TiB₂涂层）冷却后，通过等离子体化学气相沉积的方式在过渡涂层3（即TiB₂涂层）上镀上三元硼化物复合涂层4（即AlMgB₁₄涂层），即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，包括基体（1），其特征在于：所述基体（1）上设置有三元硼化物复合涂层（4），所述三元硼化物复合涂层（4）为非晶Al-Mg-B涂层，所述基体（1）与三元硼化物复合涂层（4）之间设置有过渡涂层（3）。

2.根据权利要求1所述的一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，其特征在于：所述非晶Al-Mg-B涂层为AlMgB₁₄涂层。

3.根据权利要求1所述的一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，其特征在于：所述过渡涂层（3）为TiB₂涂层。

4.根据权利要求1所述的一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，其特征在于：所述基体（1）的外壁均匀设置有凹凸结构（2），所述过渡涂层（3）设置在凹凸结构（2）的外侧。

5.根据权利要求1所述的一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，其特征在于：所述三元硼化物复合涂层（4）的厚度为5-10μm。

6.根据权利要求5所述的一种精密制造用多层三元硼化物复合涂层刀具，其特征在于：所述三元硼化物复合涂层（4）的厚度为7-9μm。

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