[發(fā)明專利]具有硬質(zhì)涂層的被覆件及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110020359.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102586732A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;彭立全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有硬質(zhì)涂層的被覆件，包括硬質(zhì)基體及形成于該基體上的結(jié)合層，其特征在于：該被覆件還包括形成于該結(jié)合層上的納米硬質(zhì)涂層，該納米硬質(zhì)涂層包括多層TiAlN層和多層SiN層，所述TiAlN層和SiN層交替堆疊，該納米硬質(zhì)涂層經(jīng)交替沉積所述TiAlN層和SiN層后進(jìn)行氮化熱處理制得。

2.如權(quán)利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述TiAlN層中鈦原子與鋁原子個(gè)數(shù)比為1∶1；鈦原子與鋁原子個(gè)數(shù)之和與氮原子個(gè)數(shù)比為1∶0.9～1∶1。

3.如權(quán)利要求1所述的被覆件，其特征在于：所述SiN層中硅原子與氮原子個(gè)數(shù)百分比為1∶1～1∶1.3。

4.如權(quán)利要求1所述的被覆件，其特征在于：每一TiAlN層和與其相鄰的SiN層的厚度之和為3～15nm，該納米硬質(zhì)涂層的總厚度為1～2.5微米。

5.如權(quán)利要求1所述的被覆件，其特征在于：該結(jié)合層為一鈦鋁合金層。

6.如權(quán)利要求1所述的被覆件，其特征在于：該硬質(zhì)基體為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、不銹鋼、鎂合金及鋁合金中的一種。

7.一種具有硬質(zhì)涂層的被覆件的制備方法，包括以下步驟：

提供硬質(zhì)基體；

提供一磁控濺射設(shè)備，將該硬質(zhì)基體放入該磁控濺射設(shè)備的轉(zhuǎn)架上，在該磁控濺射設(shè)備的真空室內(nèi)相對(duì)設(shè)置鈦鋁合金靶及硅靶；

開啟鈦鋁合金靶，在硬質(zhì)基體上濺射一結(jié)合層；

同時(shí)開啟鈦鋁合金靶和硅靶，以氮?dú)鉃榉磻?yīng)氣體，在結(jié)合層上交替濺射多層TiAlN層和多層SiN層，以形成納米硬質(zhì)涂層，該TiAlN層和該SiN層交替堆疊；

在氮?dú)鈿夥障聦?duì)該納米硬質(zhì)涂層進(jìn)行氮化熱處理。

8.如權(quán)利要求7所述的被覆件的制備方法，其特征在于：濺射所述結(jié)合層是在如下條件下進(jìn)行：真空室內(nèi)真空度為1.0×10^-3～8.0×10^-3Pa，通入氬氣，氬氣流量為150～300sccm，硬質(zhì)基體施加偏壓至-100～-300V，鈦鋁合金靶的功率為300～500瓦，濺射時(shí)間為5～10分鐘。

9.如權(quán)利要求7所述的被覆件的制備方法，其特征在于：濺射所述納米硬質(zhì)涂層是在如下條件下進(jìn)行：硬質(zhì)基體施加偏壓-100～-300V，同時(shí)通入氬氣和氮?dú)猓瑲鍤饬髁繛?00～400sccm，氮?dú)饬髁繛?0～1300sccm；鈦鋁合金靶的功率為400～500瓦，硅靶的功率為300～400瓦，轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速為2～5rpm，沉積時(shí)間為30～120分鐘。

10.如權(quán)利要求7所述的被覆件的制備方法，其特征在于：該氮化熱處理是將該形成有該結(jié)合層及該納米硬質(zhì)涂層的硬質(zhì)基體放入高溫?zé)崽幚頎t中，向熱處理爐中通入氮?dú)庖孕纬傻獨(dú)鈿夥眨瑢?duì)該熱處理爐以8～12℃/min的升溫速率進(jìn)行升溫，熱處理溫度為500～550℃，保持該熱處理溫度30-60分鐘。

11.如權(quán)利要求7所述的被覆件的制備方法，其特征在于：該結(jié)合層為一鈦鋁合金層。

12.如權(quán)利要求7所述的被覆件的制備方法，其特征在于：該硬質(zhì)基體為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、不銹鋼、鎂合金及鋁合金中的一種。