技术特征：1.一种具有纳米tio2涂层的微织构刀具，其特征在于：所述刀具基体材料为硬质合金材料，刀具基体表面具有微织构，所述微织构为多取向菱形微织构，涂层为tio2硬涂层。
2.一种如权利要求1所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：过程为：对硬质合金基体进行预处理，采用金刚石砂纸将硬质合金表面打磨抛光至呈镜面状态；通过激光加工在硬质合金刀具基体表面加工出多取向菱形微织构；采用原子层沉积的方法在织构化表面沉积tio2涂层；并对涂层在氮气氛围下进行退火后处理。
3.根据权利要求2所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：步骤(3.4)中，一次循环的原子层沉积的过程为：
5.根据权利要求3所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：采用激光加工的方式在硬质合金表面加工出菱形微织构；激光加工的参数为：扫描速度为50mm/s、激光功率为12w、激光频率20khz、扫描次数为1次。
6.根据权利要求5所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：所述菱形微织构具有三种取向，相位相差120°，菱形边长为200～500μm，沟槽宽度为50μm、深度为20μm。
7.根据权利要求5所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：微织构区域至少覆盖了前刀面上的刀—屑接触区域。
8.根据权利要求5所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：所述微织构与所述刀具主切削刃和副切削刃之间的距离为0.1～0.2mm。
9.根据权利要求3所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：步骤(3.4)中，ticl4加热至40～50℃，h2o加热至40～50℃，高纯氮气为载气和清洗气体，沉积温度为200℃，沉积气压为0.5pa，沉积厚度为50～200nm。
10.根据权利要求3所述的具有纳米tio2涂层的微织构刀具的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，刀具基体材料预处理：用目数为240-600-2000-8000的金刚石砂纸将硬质合金基体打磨抛光至镜面。
技术总结本发明公开了一种具有TiO<subgt;2</subgt;涂层的微织构刀具及其制备方法，该刀具基体材料为硬质合金，在前刀面上加工了多取向菱形微织构，涂层为纳米级厚度的TiO<subgt;2</subgt;涂层；制备方法为：对硬质合金基体进行预处理，采用金刚石砂纸对硬质合金表面进行打磨抛光，使其呈镜面状态；采用激光加工的方法在硬质合金刀具基体表面加工出多取向菱形微织构；采用原子层沉积的方法在织构化表面沉积TiO<subgt;2</subgt;涂层；并对涂层在氮气氛围下进行退火后处理。本发明中的微织构减小了刀具与切屑之间的接触面积，还高效收集切屑及涂层脱落微粒，从而改善了切削过程中的摩擦条件。本发明的刀具适用于低硬度金属材料的切削作业，延长了刀具的使用寿命，并提高了切削加工效率。
技术研发人员：吴泽,吴俊彦,刘磊,邢佑强
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：技术公布日：2025/3/24