[發明專利]TiZrCrAlN多元復合耐磨涂層刀具及其制備方法

有效

• 申請號: 201610259500.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105803394B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 宋文龍;鄧建新;程杰;周珂;王首軍;李小冬
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/16;C23C14/32;C23C14/35
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 趙雙霞

1.一種TiZrCrAlN多元復合耐磨涂層刀具的制備方法，該刀具基體的材料為硬質合金或高速鋼，涂層由下至上依次為Ti、Ti/Zr/Cr/Al和TiZrCrAlN，其特征在于，在刀具基體表面電弧離子鍍沉積Ti過渡層，然后多弧離子鍍+非平衡磁控濺射復合沉積Ti/Zr/Cr/Al過渡層，最后同時沉積TiZrCrAlN多元涂層，沉積時使用1個Ti電弧靶、1個Zr電弧靶、1個Cr非平衡磁控濺射靶和1個Al非平衡磁控濺射靶，其制備步驟如下：

1)前處理：將刀具基體表面打磨、拋光，去除表面油污、銹跡，然后依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗各30min，去除刀具表面油污和其它附著物，電吹風干燥充分后迅速放入鍍膜機，抽真空至5.0×10^-3Pa，加熱至300℃，保溫30-40min；

2)離子清洗：通Ar氣，其壓力為1.5Pa，開啟偏壓電源，電壓1000V，占空比0.5，輝光放電清洗15min；降低偏壓至800V，開啟離子源離子清洗25min，開啟Ti靶的電弧源，靶電流50A，偏壓500V，離子轟擊Ti靶2min；

3)沉積Ti過渡層：調整Ar氣壓0.5-0.6Pa，偏壓降至400V，沉積溫度300℃，Ti靶電流70A，電弧鍍Ti過渡層3-4min；

4)沉積Ti/Zr/Cr/Al過渡層：調整Ar氣壓0.5Pa，偏壓降至300V，Ti多弧靶的靶電流80A；Zr多弧靶電流為70A，Cr非平衡磁控濺射靶電流為35A，Al非平衡磁控濺射靶電流為30A，沉積溫度250-280℃，共沉積Ti/Zr/Cr/Al過渡層10min；

5)沉積TiZrCrAlN多元涂層：保持其它參數不變，開啟N₂，N₂氣壓1.0Pa，占空比為0.5，復合沉積沉TiZrCrAlN層50min；其它參數不變，占空比降為0.4，復合沉積TiZrCrAlN層10min；占空比降為0.3，復合沉積TiZrCrAlN層10min；占空比降為0.2，復合沉積TiZrCrAlN層10min；

6)后處理：關閉各電源、離子源及氣體源，涂層結束。