專利名稱：一種刀具的表面硬化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種表面硬化方面的技術(shù)領(lǐng)域，尤指 一 種可大幅 降低成本，且并可提升刀具硬度的刀具的表面硬化方法。
背景技術(shù)：
一般現(xiàn)有的利用真空濺鍍法于刀具表面被覆含鈦及硅的硬 質(zhì)薄膜時(shí)，在該真空濺鍍的制程中需先利用鋁、鈦靶材被覆于該 刀具表面，以利用該靶材中的鋁作為黏著介質(zhì)而使鈦能與碳鋼材 質(zhì)的刀具表面緊密的結(jié)合，然后再利用鈦、硅靶材被覆于其外層， 如此便可再藉由鈦的結(jié)合，而使硅可被緊密牢固的結(jié)合，藉此便 可于該刀具表面形成一緊密結(jié)合且含有鈦、硅的硬質(zhì)薄膜，以使 得該刀具因此而可具有較佳的硬度。
然而，由于上述的真空濺鍍需用到大量的鋁靶材，而該鋁靶 材為氧化鋁，該氧化鋁的價(jià)格非常昂貴，所以相對(duì)的該需利用大 量氧化鋁來(lái)作為真空濺鍍的靶材以于刀具表面形成含有鈦、硅的 硬質(zhì)薄膜的表面硬化方法，會(huì)使得刀具的成本大幅的提高；而且 就未涂布前刀具不銹鋼的基材其表面硬度為1800微克式硬度 (MICRO-HARDNESS),而鈦、硅、氧化鋁共組而成使其表面具有 3600微克式硬度(MICR0-HARDNESS),唯由1800直接涂層為3600 微克式硬度(MICRO-HARDNESS),在刀具常受高壓高熱環(huán)境下， 極易使差異非常大的二個(gè)基層的結(jié)合面產(chǎn)生崩解狀況，進(jìn)而使該 被覆的加工無(wú)意義，而造成浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足， 提供一種于刀具表面形成硬質(zhì)薄膜以提升刀具硬度的刀具表面 硬化方法。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種 刀具的表面硬化方法，主要利用真空濺鍍方法于該刀具表面被覆
一層硬質(zhì)薄膜，所述真空濺鍍的步驟包括
(a )將真空濺鍍的溫度設(shè)定為350°C，真空濺鍍的壓力設(shè) 定為1. 5X10—2mbar，并充入氮?dú)庾鳛殄兡そ橘|(zhì)，然后以漸進(jìn)層方
式于刀具表面形成該硬質(zhì)薄膜；
(b )使用一鈦靶材于刀具表面濺鍍約30分鐘形成第一層； (c)使用含鈦85% 90% 、硅15% 10%的靶材，于該第
一層外濺鍍約60分鐘形成第二層。
在另一實(shí)施例中更可于該(c)步驟后再施以一 (d)步驟
使鈦、硅比例為鈦77% 82%，硅23% 18%的靶材濺鍍被覆
于該刀具最外層約120分鐘。如此，則更可進(jìn)一步的提升該刀具
的硬度。
依照上述a、 b、 c、 d步驟漸進(jìn)施行時(shí)，其表面硬度變化為 a: 1800微克式硬度、b: 2400微克式硬度、c : 3000微克式 硬度、d: 3600微克式硬度。
上述c步驟中鈦、硅的最佳比例為鈦87% ，硅13% 。上 述d步驟中鈦、硅的最佳比例為鈦80 % ，硅20 % 。上述硬質(zhì) 薄膜的厚度為3ii m。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可使鈦與碳鋼材質(zhì)的刀 具表面緊密牢固的結(jié)合，同時(shí)硅亦可藉由鈦而緊密牢固的結(jié)合于 該刀具表面，因此可使刀具具有較佳硬度，而且于真空濺鍍時(shí)無(wú) 需用到大量的氧化鋁，所以亦可大幅降低表面硬化成本。


圖l是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的流程圖。 圖2是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖l所示，本發(fā)明為一種刀具的表面硬化方法的第一 較佳實(shí)施例的流程圖，其主要是利用真空濺鍍的方法于該刀具表 面被覆一層硬質(zhì)薄膜，而該真空濺鍍的步驟包括
(a )將真空濺鍍的溫度設(shè)定為350°C，將真空濺鍍的壓力
設(shè)定為1. 5X10 —2mbar，并充入氮氧作為鍍膜介質(zhì)，然后以漸進(jìn) 層的方式于刀具表面形成一厚度為3um的硬質(zhì)薄膜；
(b )第一層是使用一鈦(Ti)靶材于刀具表面濺鍍約30分
鐘；
(c)第二層是使用鈦(Ti)、硅(Si)，比例為鈦(Ti) 85 % 90%，硅(Si) 15% 10%的靶材，于該第一層外濺鍍約60 分鐘，而其中該鈦(Ti)、硅(Si)的比例以87%的鈦(Ti)， 13 %的硅(Si)為最佳；
如此于真空濺鍍第一層時(shí)，可使鈦與碳鋼材質(zhì)的刀具表面緊 密牢固的結(jié)合，而于真空電鍍第二層時(shí)，可使硅(Si)藉由鈦(Ti)
而緊密牢固的結(jié)合于該刀具表面，而使該刀具可因此具有較佳的 硬度，而且于真空濺鍍時(shí)無(wú)需用到大量的氧化鋁，所以亦可大幅 降低表面硬化的成本。
另外請(qǐng)參閱圖2所示，為本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的流程圖， 其主要是于該第一實(shí)施例的(c.) 步驟后再施以一(d)步驟
使該第二層外再形成一第三層的被覆，而該第三層是使用鈦 (Ti)、硅(Si)比例為鈦(Ti) 77% 82%,硅(Si) 23
% 18%的靶材，于該第二層外濺鍍約120分鐘，而其中該鈦 (Ti)、硅(Si)的比例以鈦(Ti) 80%,硅(Si) 20%為最佳。 綜上所述，當(dāng)知本發(fā)明具有產(chǎn)業(yè)上的利用性及進(jìn)步性，而
且在同類產(chǎn)品中均未見有類似產(chǎn)品或發(fā)表而具有新穎性，故已符
合發(fā)明專利申請(qǐng)要件。
權(quán)利要求
1、一種刀具的表面硬化方法，主要利用真空濺鍍方法于該刀具表面被覆一層硬質(zhì)薄膜，其特征在于所述真空濺鍍的步驟包括(a)將真空濺鍍的溫度設(shè)定為350℃，真空濺鍍的壓力設(shè)定為1.5×10-2mbar，并充入氮?dú)庾鳛殄兡そ橘|(zhì)，然后以漸進(jìn)層方式于刀具表面形成該硬質(zhì)薄膜；(b)使用一鈦靶材于刀具表面濺鍍約30分鐘形成第一層；(c)使用含鈦85％～90％、硅15％～10％的靶材，于該第一層外濺鍍約60分鐘形成第二層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種刀具的表面硬化方法，其特 征在于所述c步驟中鈦、硅的比例為鈦87% ，硅13% 。
3、 一種刀具的表面硬化方法，主要利用真空濺鍍方法于該 刀具表面被覆一層硬質(zhì)薄膜，其特征在于所述真空濺鍍的步驟包括(a )將真空濺鍍的溫度設(shè)定為350°C，真空濺鍍的壓力設(shè) 定為1. 5Xl(r2mbar，并充入氮?dú)庾鳛殄兡そ橘|(zhì)，然后以漸進(jìn)層方 式于刀具表面形成該硬質(zhì)薄膜；(b )使用一鈦靶材于刀具表面濺鍍約30分鐘形成第一層；(c) 使用含鈦85% 90% 、硅15% 10%的靶材，于該第 一層外濺鍍約60分鐘形成第二層；(d) 使用含鈦77% 82% ，硅23% 18%的靶材，于該第 二層外濺鍍約120分鐘形成第三層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種刀具的表面硬化方法，其特 征在于依照上述a、 b、 c、 d步驟漸進(jìn)施行時(shí)，其表面硬度變 化為a: 1800微克式硬度、b: 2400微克式硬度、c : 3000微 克式硬度、d: 3600微克式硬度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種刀具的表面硬化方法，其特 征在于所述c步驟中鈦、硅的比例為鈦87 % ，硅13 % 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種刀具的表面硬化方法，其特 征在于所述d步驟中鈦、硅的比例為鈦80%，硅20%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種刀具的表面硬化方法，其特征在于所述硬質(zhì)薄膜的厚度為3um。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種刀具的表面硬化方法，主要是利用真空濺鍍法于固定的壓力及溫度中將不同比例的鈦、硅靶材漸層地被覆于刀具表面，以使被覆于刀具上的硬質(zhì)薄膜能牢固的附著以及具有較佳的硬度，使能有效提升刀具硬度。
文檔編號(hào)C23C14/54GK101113515SQ20061010348
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者李協(xié)裕 申請(qǐng)人:震虎精密科技股份有限公司