一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺的制作方法

本发明属于刀具表面处理，具体为一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺。

背景技术：

1、随着现代加工技术的快速发展，对刀具的耐磨性、硬度和使用寿命等性能要求越来越高。刀具的耐磨性、耐腐蚀性、硬度等性能直接影响到加工效率、加工精度和刀具寿命。因此，对刀具表面进行镀层处理是提高刀具性能的有效途径之一。物理气相沉积法(pvd)作为一种先进的表面处理技术，在刀具表面镀层制备领域具有广泛的应用前景。

2、基于此，设计一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，有效的解决了解决了上述背景提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，包括以下步骤：

3、步骤一，刀具预处理：

4、a、对刀具进行清洗，去除表面的油污、锈迹等杂质，确保刀具表面干净、无杂质；

5、b、对刀具进行粗糙化处理，以增加刀具表面的粗糙度，提高镀层与基体的结合力；

6、c、将预处理后的刀具放入真空室内，进行真空离子清洗，去除表面的氧化物、杂质微粒等，进一步提高表面清洁度；

7、步骤二，真空环境建立：

8、a、关闭真空室，启动真空泵，将真空室内的气体抽出，建立高真空环境；

9、b、通过真空计监测真空室内的压力，确保真空度达到预设值1×10-3-1×10-4pa；

10、c、启动加热系统，对真空室进行加热，使真空室内的温度达到预设温度范围350-450℃，并保持一定时间30-60min；

11、步骤三，溅射过程：

12、a、在真空室内安装所需的靶材，确保靶材与刀具之间的相对位置正确；

13、b、引入反应气体，并通过气体流量计控制气体的流量；

14、c、启动溅射电源，对靶材施加低电压、大电流的电弧放电，使靶材表面原子或分子蒸发；

15、d、蒸发出的原子或分子在真空室内与反应气体发生化学反应，形成所需的化合物或合金；

16、e、通过调节溅射参数，控制镀层的成分、结构和厚度；

17、步骤四，镀层沉积：

18、a、蒸发并反应后的原子或分子在刀具表面沉积，形成均匀的镀层；

19、b、在沉积过程中，通过调整靶材与刀具的相对位置、改变溅射参数等方式，实现镀层的均匀性和致密性的控制，保证镀层质量；

20、步骤五，后续处理：

21、a、镀膜结束后，对刀具进行退火处理，以改善镀层的结晶度、致密度和内应力状态，提升硬度、韧性、抗氧化性等性能；

22、b、根据需要，对刀具进行离子注入处理，引入特定元素如氮、碳等，进一步提高镀层的硬度和耐磨性；

23、c、对刀具进行表面处理，如离子氮化、离子氧化等，以改善镀层的抗蚀性和降低摩擦系数。

24、优选的，所述步骤一中，刀具粗糙化处理可采用喷砂、磨削方式进行。

25、优选的，所述步骤三中，靶材为ti、tin、tialn中的一种。

26、优选的，所述步骤三中，引入的反应气体为氮气、氩气中的一种。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、本发明提供的基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，通过该工艺制备的刀具表面镀层均匀、致密、与基体结合力强，能够显著提高刀具的耐磨性、耐腐蚀性、硬度等性能，同时，该工艺还可实现多种材料、多层结构的镀层制备，满足不同加工需求，该工艺具有操作简单、镀层质量好、适用范围广等优点，在刀具表面处理领域具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，其特征在于，所述步骤一中，刀具粗糙化处理可采用喷砂、磨削方式进行。

3.根据权利要求1所述的一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，其特征在于，所述步骤三中，靶材为ti、tin、tialn中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，其特征在于，所述步骤三中，引入的反应气体为氮气、氩气中的一种。

技术总结本发明公开了一种基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，包括以下步骤：步骤一，步骤一，刀具预处理；步骤二，真空环境建立；步骤三，溅射过程；步骤四，镀层沉积；步骤五，后续处理；本发明提供的基于物理气相沉积法的刀具表面镀层制备工艺，通过该工艺制备的刀具表面镀层均匀、致密、与基体结合力强，能够显著提高刀具的耐磨性、耐腐蚀性、硬度等性能，同时，该工艺还可实现多种材料、多层结构的镀层制备，满足不同加工需求，该工艺具有操作简单、镀层质量好、适用范围广等优点，在刀具表面处理领域具有广阔的应用前景。技术研发人员：周云受保护的技术使用者：江苏偌伊纳米科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4