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以硬质合金为基体的金刚石涂层刀具，具有硬度高、抗冲击性能好、刀具寿命长、刀具形状随意及成本低等优点，在切削非铁材料如铝硅合金、陶瓷及各种复合材料等领域具有广阔的应用市场。金刚石涂层在硬质合金刀具基体上的附着力过低是CVD金刚石涂层刀具商品化进程的最大技术障碍。如何提高金刚石涂层在刀具基体上的附着力是当前急待解决的问题。 本文在大量文献调研的基础上，采用微波等离子体CVD（MPCVD）法在YG6硬质合金（WC-6％Co）刀具基体上沉积金刚石涂层。通过优化金刚石涂层的沉积条件及采用新的基体表面预处理工艺，较大幅度地提高了CVD金刚石涂层在刀具基体上的附着力。 1．金刚石涂层沉积工艺的优化 通过研究甲烷浓度和基体温度等沉积条件对CVD金刚石涂层附着性能的影响，我们发现，金刚石的形核密度、金刚石膜的质量尤其是膜／基界面上非金刚石相的含量以及金刚石膜内的残余应力对金刚石膜／基附着力有重要影响；在其它沉积条件相同的情况下，甲烷浓度为0.8％，基体温度为800℃时，硬质合金基体上金刚石涂层的附着性能较好；采用分步沉积法，即在金刚石形核和生长阶段分别采用不同的沉积条件，可在提高金刚石形核密度的同时，保证CVD金刚石涂层的质量，通过分步优化沉积工艺，可使硬质合金刀具基体上金刚石涂层的临界载荷超过60kgf。 2．Mo离子注入对金刚石涂层附着性能的影响 在硝酸溶液浸蚀脱Co的基础上，采用Mo离子注入工艺对硬质合金基体表面进行预处理，压痕实验的结果表明，经Mo离子注入过的硬质合金基体表面，CVD金刚石涂层的附着力均有一定程度的提高。注入到硬质合金基体表层中的Mo离子可起到以下两个方面的作用：（1）与基体表层中的粘结相Co结合，形成稳定的CoMoO4化合物，从而抑制Co对CVD金刚石涂层附着力的不利影响；（2）在金刚石膜／基界面间引入Mo-C化学键。 3．在金刚石膜与硬质合金基体间沉积Ti和Ti／TINx中间过渡层 采用反应磁控溅射法在硬质合金基体表面涂敷Ti和TiffiNx簿膜（厚度 约为0刀SPm）作为中间过渡层，研究了中间层的引入对金刚石的形核密度、 金刚石涂层的质量及其附着力的影响。结果发现，涂敷中间层后，CVD金刚 石的形核密度提高了约3个数量级；在经酸浸蚀脱C。但未涂敷中间层的试样 中，金刚石膜／基界面上存在大量的石墨成分，其金刚石膜的附着机制以机械 锁合为主；Ti和TWffox中间层可在一定程度上阻挡基体中粘结相CO的扩散， 同时，还可在金刚石膜／基界面间引人Ti－C化学键；在酸浸蚀脱C。的基础上， 在硬质合金基体表面涂敷Ti和 TlTN／中间层，可使CVD金刚石涂层的临界 载荷超过 100kgf。 在金刚石涂层与硬质合金刀具基体间设计适当的中间过渡层，可能是提 高CVD金刚石涂层附着力的最有效途径。