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摘要
目的 研制应用于超精密加工领域的高性能金刚石涂层，探究硬质合金基体表面激光微织构对硼掺杂金刚石（BDD）涂层沉积质量的影响，分析不同类型的仿生微织构对基-膜结合强度、工具切削性能的改善效果及原因。方法 在硬质合金表面使用激光脉冲制备不同类型的仿生微织构并通过热丝化学气相沉积（HFCVD）法在刀具表面沉积BDD涂层。采用数显洛氏硬度计（HRS-150）、超景深三维显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、白光干涉表面轮廓仪、拉曼光谱（Raman）对样品表征；通过压痕实验及铣削实验研究涂层附着强度和刀具切削性能。结果 激光微织构边缘发生表面硬化；激光微织构区域沉积BDD涂层后基体表面缺陷显著降低；织构内部金刚石晶粒更密集，沉积质量提升，三角织构（TT）边缘的金刚石颗粒堆积坡度最缓，不同类型的织构化BDD涂层的粗糙度、金刚石纯度、切削性能及附着强度均不同，涂层附着力与表面硬度呈正相关；硼掺杂三角织构（BDTTD）涂层刀具具有最佳的切削性能。结论 织构边缘和内部具有更高的金刚石二次成核率和沉积质量；织构的存在可以提升BDD涂层的附着强度和刀具性能，并且织构边缘的涂层附着力最强，这些得益于激光烧蚀及仿生微织构对硬质合金表面的硬化及对BDD涂层内在缺陷的修复。
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