[發明專利]AlZrN多元復合硬質涂層刀具及其制備工藝

有效

• 申請號: 201610416789.8
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106048538B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 宋文龍;鄧建新;李小冬;張璇
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/18;C23C14/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

1.AlZrN多元復合硬質涂層刀具，刀具基體材料為高速鋼、硬質合金、陶瓷或立方氮化硼，其特征在于，刀具表面為氮含量梯度遞增的AlZrN多元硬質涂層，刀具基體與表面涂層之間依次為Zr過渡層、Zr/Al梯度過渡層。

2.如權利要求1所述AlZrN多元復合硬質涂層刀具的制備工藝，其特征在于，沉積方式為采用多弧離子鍍沉積方法，使用1個Zr多弧靶和1個Al多弧靶，在刀具基體表面依次沉積Zr過渡層、Zr/Al梯度過渡層及AlZrN多元硬質涂層。

3.根據權利要求2所述AlZrN多元復合硬質涂層刀具的制備工藝，其特征在于，具體包括以下步驟：

1)前處理：將刀具基體表面打磨、拋光，去除表面雜質，然后依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗，經干燥后迅速放入鍍膜機，抽真空至8.0×10^-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Zr靶的電弧源，靶電流70A，偏壓500V，離子轟擊Zr靶2min；

3)沉積Zr過渡層：調整Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓降至300V，沉積溫度260～280℃，Zr靶電流80A，電弧鍍Zr過渡層2～3min；Zr靶電流100A，電弧鍍Zr過渡層3～5min；

4)沉積Zr/Al梯度過渡層：Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓250V，Zr靶電流100A，打開Al靶電流為60A，沉積溫度250～280℃，沉積Zr/Al過渡層2～3min；Zr靶電流調為80A，Al靶電流調為80A，沉積Zr/Al過渡層2～3min；Zr靶電流調為80A，Al靶電流調為100A，沉積Zr/Al過渡層2～3min；Zr靶電流調為80A，Al靶電流調為120A，沉積Zr/Al過渡層2～3min；

5)沉積AlZrN多元硬質層：保持其它參數不變，開啟N₂，N₂氣壓為0.8Pa，占空比為0.4，復合沉積AlZrN多元硬質層15min；其它參數不變，N₂氣壓調為1.0Pa，復合沉積AlZrN多元硬質層15min；N₂氣壓調為1.2Pa，復合沉積AlZrN多元硬質層15min；N₂氣壓調為1.5Pa，復合沉積AlZrN多元硬質層10min；

6)后處理：關閉各電源、離子源及氣體源，涂層結束。