一種WC-Ni-DLC納米復合涂層屬于硬質(zhì)合金復合涂層技術(shù)領域,WC-Ni-DLC納米復合涂層由陰極電弧離子鍍結(jié)合陽極層離子源復合制備而成。制備的WC-Ni-DLC納米復合涂層厚度可達30~60微米,其厚度顯著優(yōu)于常規(guī)氮化物和碳化物硬質(zhì)涂層,在室溫-500C范圍內(nèi)的摩擦系數(shù)為0.11~0.25,且在此溫度范圍內(nèi)能夠始終保持較低的摩擦系數(shù)和優(yōu)良的抗磨損性能,可廣泛應用于刀具等機械加工行業(yè),對推動綠色加工行業(yè)的發(fā)展和節(jié)能降耗,具有重要的實際意義。
WC-Ni-DLC納米復合涂層的制備方法,其特征在于,所述的WC-Ni-DLC納米復合涂層的制備方法,包括以下步驟:
1:準備
以WNi合金為陰極電弧離子鍍靶材,陰極電弧離子鍍靶材的靶面和陽極層離子源靶材的靶面法向線重合,陰極電弧離子鍍靶材的靶面和陽極層離子源靶材的靶面之間的間距為450~500mm;將陰極電弧離子鍍靶材和陽極層離子源靶材設置在真空室中,且靶面法向線和真空室中心線在同一平面內(nèi)切垂直:將鍍膜基材樣品設置在真空室中的試樣架中;當真空室壓強≤6X10Pa時,開始加熱,當真空室壓強小于2X10Pa,真空室溫度保持在460~470C,開始鍍膜:
2:鍍膜
向真空室內(nèi)通入Ar,使得真空室壓強為0.1~0.2Pa,鍍膜基材樣品公轉(zhuǎn),開啟陽極層離子源,設置功率為3.5~4KW,電壓為1200~1500V,時間為1020min;調(diào)整陽極層離子源的功率為1.5~2.5KW電為800~1000V,持續(xù)通入Ar開啟偏壓電源負偏壓值范圍為400~600V,開啟陰極電弧離子鍍電源,調(diào)節(jié)陰極電弧離子鍍靶材的電流至70~80A,沉積得到WNi合金層,所沉積的WNi合金層厚度1~2微米,時間5~10min;S3:通入乙炔反應。
向真空室內(nèi)通入乙炔,至真空室內(nèi)總壓強為0.5~0.6Pa,沉積150~300min,得到沉積在鍍膜基材樣品上的WC-Ni-DLC納米復合涂層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的WC-Ni-DLC納米復合涂層的制備方法,其特征在于,所述的S1中,陰極電弧離子鍍的靶材的靶面直徑為100mm;陽極層離子源的靶面直徑為150mm。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的WC-Ni-DLC納米復合涂層的制備方法,其特征在于,所述的S2中鍍膜基材樣品公轉(zhuǎn)的速率為10~15r/min,自轉(zhuǎn)速率為30~40r/min。9.權(quán)利要求1~4任意一項所述的WC-Ni-DLC納米復合涂層的應用,其特征在于,將WCNi-DLC納米復合涂層鍍在硬質(zhì)合金刀具上或鍍在碳素工具鋼刀具上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的WC-Ni-DLC納米復合涂層的應用,其特征在于,刀具為車刀銑刀、鉆頭中的一種。
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