热处理工艺对硬质合金表面金刚石薄膜附着性能的影响

作     者：谷继腾 杨扬 唐永炳 GU Jiteng YANG Yang TANG Yongbing

作者机构：中国科学院深圳先进技术研究院功能薄膜材料研究中心深圳518055 

出 版 物：《集成技术》 (Journal of Integration Technology)

年 卷 期：2017年第6卷第4期

页      面：80-88页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51402344) 广东省创新团队项目(2013C090) 深圳市技术创新计划技术攻关项目(JSGG20160301173854530) 深圳市海外高层次人才创新创业计划(KQJSCX20160301145319) 深圳市基础研究项目(JCYJ20160122143847150) 

主　　题：热处理温度 金刚石涂层 附着力 二次形核密度 

摘      要：文章针对提高硬质合金刀具金刚石涂层结合力问题,提出了一种热处理和酸处理相结合的预处理工艺,详细研究和分析了800~1 000℃范围内,热处理温度变化与硬质合金刀具表面形貌、金刚石涂层质量、涂层与刀具间附着力之间的关系。热处理工艺显著降低了生长过程中钴对金刚石涂层石墨化的催化作用,进一步提高了碳化钨颗粒的比表面积及金刚石二次形核密度,得到的金刚石涂层晶粒尺寸及压应力较小。过高的热处理温度虽然可以细化基体表面,增加基体与金刚石涂层之间的机械锁合作用,但预处理过程中残留在基体表面的深坑却不利于金刚石涂层附着力的提高,在外力的作用下容易在深坑附近产生微裂纹。实验结果显示,在氩气气氛中,900℃时热处理的硬质合金基体表面生长的金刚石涂层质量和附着力最佳。