[發明專利]一種具有增強耐磨性和韌性的納米柱狀晶的刀具涂層

無效

• 申請號: 201410232242.3
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104099580A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 鄭清平;陳藝聰;吳學林;盧志紅;張守全
• 申請（專利權）人: 廈門金鷺特種合金有限公司
• 主分類號: C23C16/36
• 分類號: C23C16/36;C23C16/52;C30B25/16;C30B29/10;C30B29/60
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

1.一種具有增強耐磨性和韌性的納米柱狀晶刀具涂層，包括采用化學氣相沉積方式沉積在刀片基體上的一層或多層的涂層；所述涂層中至少含有一層MT-TiCN層；其特征在于：所述MT-TiCN層具有均勻超細晶粒的柱狀晶粒，柱狀晶粒直徑尺寸為50～200nm，長寬比大于10，MT-TiCN層的厚度尺寸為1～20μm，且該MT-TiCN層是在反應室中通入含有碳氮源氣體的混合氣體沉積而成，所述碳氮源氣體為CH₄，C₂H₆，C₂H₄，C₂H₂、N₂，CH₃CN中的一種氣體或多種氣體組合。

2.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述柱狀晶粒直徑尺寸為80～150nm。

3.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述MT-TiCN層的厚度尺寸為3～10μm。

4.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述碳氮源氣體為CH₄，C₂H₆，C₂H₄，C₂H₂、N₂，CH₃CN中的二種或二種以上氣體組合。

5.根據權利要求4所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述碳氮源氣體為，占混合氣體的體積1％～20％的N₂、占混合氣體的體積0.2％～5％的CH₃CN、占混合氣體的體積0％～6％的C₂H₄、占混合氣體的體積0％～10％的CH₄、占混合氣體的體積0％～6％的C₂H₆。

6.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述的MT-TiCN層是在反應室中通入含有碳氮源氣體的混合氣體，并且在溫度為800～950℃，壓力為50～500mbar的條件下沉積而成。

7.根據權利要求6所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述的MT-TiCN層是在反應室中通入含有碳氮源氣體的混合氣體，并且在溫度為850～930℃，壓力為60～150mbar的條件下沉積而成。

8.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述MT-TiCN層是在TiN層上方生長，通過對TiN層的TiN工藝參數及膜厚的有效控制能夠為MT-TiCN層提供良好的成核條件；該TiN層的膜厚為0.5μm～2μm，沉積溫度為850～950℃。

9.根據權利要求8所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述TiN層的膜厚為0.5μm～1μm，沉積溫度為890-915℃。

10.根據權利要求1所述的納米柱狀晶刀具涂層，其特征在于：所述涂層中還包括在所述MT-TiCN層上面涂覆的Al₂O₃、HT-TiCN、TiN、TiO、ZrCN的單一層或多層組合的復合層，所增加的涂層總厚度為1～20μm。