一种加工不锈钢铣刀的涂层[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 213002889 U(45)授权公告日 2021.04.20

(21)申请号 202022025319.3(22)申请日 2020.09.15

(73)专利权人 科汇纳米技术（常州）有限公司

地址 213000 江苏省常州市新北区西夏墅

镇灵山中路26号工具产业基地28-02栋(72)发明人 陈金海　车晓龙　梁文勇　(51)Int.Cl.

B23C 5/16(2006.01)C23C 26/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

一种加工不锈钢铣刀的涂层(57)摘要

本申请涉及金属加工刃具的表面改性领域，公开了一种加工不锈钢铣刀的涂层，解决了现有涂层在刀具使用时，涂层间结合力差受到贴削发生剥离的现象，包括铣刀、附着层、功能层和表面层，所述功能层包括耐热层和增强层，所述附着层、增强层、耐热层和表面层由内而外依附于所述铣刀，所述耐热层的上表面设有凸起，所述表面层下表面设有凹槽，凸起与凹槽相互嵌合，由此增强涂层的结合力增强，提升涂层的多元性能。

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权　利　要　求　书

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1.一种加工不锈钢铣刀的涂层，包括铣刀（1）、附着层（2）、功能层（3）和表面层（4），所述功能层（3）还包括增强层（31）和耐热层（32），所述附着层（2）、增强层（31）、耐热层（32）和表面层（4）由内而外依附于所述铣刀（1），其特征在于：所述耐热层（32）的上表面设有凸起（321），所述表面层（4）下表面设有凹槽（41），凸起（321）与凹槽（41）相互嵌合。

2.根据权利要求1所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述铣刀（1）为不锈钢材质，所述铣刀（1）的表面为凹凸不平的粗糙表面。

3.根据权利要求1所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述附着层（2）为氮化硅组成。

4.根据权利要求3所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述附着层（2）为纳米级氮化硅。

5.根据权利要求1所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述增强层（31）为石墨烯组成。

6.根据权利要求5所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述增强层（31）通过真空热压烧结沉积于附着层（2）表面。

7.根据权利要求1所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述耐热层（32）为氮化钛组成。

8.根据权利要求1所述的一种加工不锈钢铣刀的涂层，其特征在于：所述表面层（4）为氮化铝钛组成。

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说　明　书

一种加工不锈钢铣刀的涂层

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技术领域

[0001]本申请涉及金属加工刃具的表面改性领域，尤其是涉及一种加工不锈钢铣刀的涂层。

背景技术[0002]刀具涂层可以减少刀具表面的磨损，提高刀具的表面硬度、耐磨性、化学稳定性、耐热耐氧化性和抗腐蚀性，在刀具表面沉积涂层不仅可以提高刀具的使用寿命，也有利于提高刀具切削的表面性能。[0003]目前，现有的多层复合涂层例如授权公告号为CN205133727U的中国专利“一种超硬纳微米多层复合涂层”，其公开一种超硬纳微米多层复合涂层，包括TiALSiN层、TiCN层、TiN层，所述TiALSiN层为最外层，所述TiCN层为中间层、所述TiN层为最里层，所述TiALSiN层、TiCN层、TiN层的涂层厚度逐渐减小，所述TiALSiN层、TiCN层、TiN层的厚度呈梯度分布。[0004]针对上述中的相关技术存在以下不足：铣刀在切削时，涂层与涂层之间可能会发生剥离，且受到贴削影响导致排削不顺的现象。实用新型内容

[0005]为了提高涂层间的结合力，增强涂层的多元性能，本申请提供一种加工不锈钢刀的涂层。

[0006]本申请提供的一种加工不锈钢刀的涂层采用如下的技术方案：[0007]一种加工不锈钢铣刀的涂层，包括铣刀、附着层、功能层和表面层，所述功能层还包括增强层和耐热层，所述附着层、增强层、耐热层和表面层由内而外依附于所述铣刀，所述耐热层的上表面设有凸起，所述表面层下表面设有凹槽，凸起与凹槽相互嵌合。[0008]通过采用上述技术方案，凸起与凹槽相互嵌合，提高耐热层与表面层的结合力，减少涂层因切削受力发生剥离的现象。[0009]优选地，所述铣刀的表面为凹凸不平的粗糙表面。所述铣刀为不锈钢材质，[0010]通过采用上述技术方案，附着层喷涂于铣刀的表面时，可与铣刀更好的结合，提高附着层与铣刀的结合力。[0011]优选地，所述附着层为氮化硅组成。[0012]通过采用上述技术方案，氮化硅的热稳定性高，在空气中能形成氧化物保护膜，抗氧化能力强，高温时其他涂层被破坏，有空气渗入后，氮化硅可形成保护膜，防止铣刀进一步氧化烧损。[0013]优选地，所述附着层为纳米级氮化硅组成。[0014]通过采用上述技术方案，纳米级氮化硅能更好的嵌入铣刀凹凸不平的粗糙表面，提高与铣刀的结合力，进一步减少附着层与铣刀剥离的可能性。[0015]优选地，所述增强层为石墨烯组成。[0016]通过采用上述技术方案，石墨烯作为附着层的增强相，提高附着层的硬度、断裂韧

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性和抗弯强度等力学性能，改善附着层脆性大的缺点。[0017]优选地，所述增强层通过真空热压烧结沉积于附着层表面。[0018]通过采用上述技术方案，通过真空热压烧结使石墨烯均匀的沉积于附着层表面，形成石墨烯薄膜，同时石墨烯具有良好的导热性，提高导热性能。[0019]优选地，所述耐热层为氮化钛。[0020]通过采用上述技术方案，氮化钛耐高温且耐磨损，具有良好的导热性，氮化钛起到保护铣刀及附着层的作用。[0021]优选地，所述表面层为氮化铝钛。[0022]通过采用上述技术方案，氮化铝钛能增强涂层表面的光洁度，增强表面的耐磨性同时减少贴削，使涂层的多元性能有所提升。[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：[0024]1.凸起与凹槽相互嵌合，提高耐热层与表面层的结合力，减少涂层因切削受力发生剥离的现象；

[0025]2.纳米级氮化硅能更好的嵌入铣刀凹凸不平的粗糙表面，提高与铣刀的结合力，进一步减少附着层与铣刀剥离的可能性；[0026]3.石墨烯作为附着层的增强相，提高附着层的硬度、断裂韧性和抗弯强度等力学性能，改善附着层脆性大的缺点。附图说明

[0027]图1是不锈钢铣刀涂层的剖面图。[0028]附图标记说明：1、铣刀；2、附着层；3、功能层；31、增强层；32、耐热层；321、凸起；4、表面层；41、凹槽。具体实施方式

[0029]以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。[0030]本申请实施例公开一种加工不锈钢铣刀的涂层。[0031]参照图1，一种加工不锈钢铣刀的涂层包括铣刀11、附着层2、功能层3和表面层4，功能层3包括增强层31和耐热层32，依附于铣刀11表面的涂层结构自内而外的顺序为附着层2、增强层31、耐热层32和表面层4。[0032]铣刀11为不锈钢组成，铣刀11的表面为凹凸不平的粗糙结构，可增大铣刀11与附着层2之间的摩擦力，增强涂料与铣刀11的结合力。[0033]附着层2为纳米级氮化硅组成，附着层2的厚度为0.3‑0.7μm，附着层2可喷涂于铣刀11的表面，更好的与铣刀11进行结合，提高铣刀11的强度，高温时其他涂层被破坏有空气渗透时，附着层2可生成保护膜防止铣刀11烧损，当长期使用后，涂层的结构缝隙有空气渗透时，附着层2可在空气中形成氧化物保护膜，保护铣刀1。[0034]增强层31为石墨烯组成，增强层31的厚度为0.2‑0.3μm，石墨烯通过真空热压烧结沉积于氮化硅的表面，形成石墨烯薄膜，增强层31改善氮化硅脆性大的缺点，提升附着层2的力学性能。

[0035]耐热层32为氮化钛组成，耐热层32的厚度为0.8‑1.2μm，耐热层32的上表面设有无

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数个凸起321，且耐热层32耐高温，具有良好的导热性。[0036]表面层4为氮化铝钛组成，表面层4的厚度为1.5‑1.7μm，表面层4的下表面设有与凸起321一一对应的凹槽41，使耐热层32与表面层4的连接更加固定，表面层4能增加光洁度，提升耐磨性，同时减少贴削，使涂层的多元性能得到提升。

[0037]本申请实施例一种加工不锈钢铣刀的涂层的实施原理为：[0038]当不锈钢铣刀1进行工作时，铣刀1的涂层会出现磨损和震动剥离，附着层2可增强铣刀1的强度，附着层2可形成氧化物保护膜，防止铣刀1被高温氧化，同时纳米级的附着层2喷涂于粗糙的铣刀1表面，增加涂料与铣刀1的结合力，附着层2的外层为沉积的增强层31，增强层31为石墨烯薄膜，增强层31可提高附着层2的力学性能，耐热层32为氮化钛，耐热层32起到保护铣刀1与附着层2的作用，表面层4为氮化铝钛，增加光洁度和耐磨性，表面层4减少贴削现象的出现，耐热层32上表面的无数凸起321与表面层4下表面的凹槽41相嵌合，使涂层间结合力提升。

[0039]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

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