[發明專利]一種AlCrSiON納米復合刀具涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201510261749.6
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN105177498A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 王啟民;王成勇;鄒長偉;馮思成
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/32;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖

1.一種AlCrSiON納米復合刀具涂層，其特征在于：由如下重量百分含量的成分組成：

Al10~31at.%，Cr20~40at.%，Si4~15at.%，O3~25at.%，N25~47at.%。

2.一種AlCrSiON納米復合刀具涂層的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）將清洗干凈的硬質合金和高速鋼刀具均勻固定于鍍膜機內的轉架上，調節工件支架轉速為2~12rpm，打開加熱器，升溫至300~500℃，抽至本底真空1.0~4.0×10^-3Pa；

（2）打開Ar氣流量閥，調節真空室壓力為0.2~0.9Pa，基體加負偏電壓400~1300V，進行輝光濺射清洗15~35min；

（3）然后降低基體負偏電壓至100~300V，開啟純Cr靶，調節靶材電流為40~150A，以Cr離子高能轟擊基體5~20分鐘以活化基體表面并形成Cr金屬結合層；

（4）關閉Ar氣流量閥，打開N₂氣流量閥，調節氣壓至0.5~2.5Pa，溫度調節至300~500℃條件下，沉積CrN過渡層5~20min；

（5）通入O₂氣，并控制氣壓在0.4~3.0Pa，打開AlCrSi靶，調節弧源電流50~180A沉積AlCrSiON納米復合層，沉積時間保持在60~150min；

（6）完成鍍膜后，刀具及涂層隨爐降溫至80~100℃后取出常溫冷卻。

3.根據權利要求2所述一種AlCrSiON納米復合刀具涂層的制備方法，其特征在于：所述納米復合刀具涂層的制備采用陰極電弧離子鍍技術。

4.根據權利要求2所述一種AlCrSiON納米復合刀具涂層的制備方法，其特征在于：步驟（5）所述的O₂的體積比為3~30%。

5.根據權利要求2所述一種AlCrSiON納米復合刀具涂層的制備方法，其特征在于：步驟（5）所述的AlCrSi靶中Al、Cr、Si的比例為60:30:10。