[發明專利]TiMoC/TiMoCN疊層涂層刀具及其制備方法有效
| 申請號： | 201710287967.6 | 申請日： | 2017-04-27 |
| 公開（公告）號： | CN107119276B | 公開（公告）日： | 2019-05-07 |
| 發明（設計）人： | 宋文龍;王首軍;張璇 | 申請（專利權）人： | 濟寧學院 |
| 主分類號： | C23C28/04 | 分類號： | C23C28/04;C23C14/06;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： | 蔡紹強 |
| 地址： | 272001 山東省濟寧*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 涂層刀具 疊層 制備 刀具基體 過渡層 非平衡磁控濺射 疊層復合結構 復合疊層結構 金屬切削刀具 物理機械性能 碳氮化合物 碳化物涂層 氮化合物 疊層復合 疊層結構 復合鍍膜 高速加工 工具基體 機械制造 涂層裂紋 電弧鍍 復合靶 干切削 交替的 最外層 硬碳 沉積 刀具 應用 | ||
1.一種TiMoC/TiMoCN疊層涂層刀具的制備方法，其特征在于：刀具基體材料為高速鋼、工具鋼、模具鋼、硬質合金、陶瓷、金剛石或立方氮化硼中的一種，刀具基體最外層為TiMoCN涂層，刀具基體與TiMoCN涂層間有Ti過渡層，TiMoCN涂層與Ti過渡層之間為TiMoC涂層與TiMoCN涂層交替的復合疊層結構；沉積方式為采用非平衡磁控濺射+電弧鍍的復合鍍膜方法，沉積時使用2個復合TiMoC非平衡磁控濺射靶，2個電弧Ti靶：首先采用電弧鍍沉積Ti過渡層，然后采用非平衡磁控濺射方法交替沉積TiMoC涂層與TiMoCN涂層，最外層為TiMoCN涂層；其中，TiMoC非平衡磁控濺射靶包含重量分數為50％-70％的Ti、20％-40％的Mo和10％-15％的C；具體包括以下步驟：
(1)前處理：將刀具基體表面拋光，去除表面油污、銹跡雜質，然后依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗各20min，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6.0×10-3Pa，加熱至250℃，保溫40min；
(2)離子清洗：通Ar氣，其壓力為1.4Pa，開啟偏壓電源，電壓600V，占空比0.3，輝光放電清洗25min；降低偏壓至400V，占空比0.2，開啟離子源離子清洗25min，開啟電弧Ti靶電源，Ti靶電流40A，偏壓300V，離子轟擊1～2min；
(3)沉積Ti過渡層：Ar氣壓0.8～0.9Pa，偏壓降至250V，Ti靶電流80A，沉積溫度220℃，電弧鍍Ti過渡層4～5min；
(4)沉積TiMoC層：Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓調至220V，關閉電弧Ti靶電源，開啟磁控濺射TiMoC復合靶電流40A，沉積TiMoC層4～5min；
(5)沉積TiMoCN層：開啟N2，N2氣壓為1.5Pa，Ar氣壓0.8Pa，偏壓200V，TiMoC靶電流35A，沉積溫度250℃，復合沉積TiMoCN層4～5min；
(6)沉積TiMoC層：關閉N2，重復(4)；
(7)沉積TiMoCN層：開啟N2，重復(5)；
(8)重復(4)、(5)、(4)···：交替沉積TiMoC層、TiMoCN層、TiMoC層···TiMoCN層共80min；
(9)后處理：關閉各靶電源、離子源及氣體源，涂層結束。
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