[發(fā)明專利]ZrAlCN梯度復(fù)合涂層刀具及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710532651.9
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107400865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋文龍;馬育棟;王首軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)寧學(xué)院
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/32;C23C14/02;C23C14/06;C23C28/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司37212
• 代理人: 蔡紹強(qiáng)

1.一種ZrAlCN梯度復(fù)合涂層刀具，刀具基體材料為高速鋼、工具鋼、模具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷或立方氮化硼中的一種，其特征在于，涂層刀具由內(nèi)至外依次為刀具基體、Ti過(guò)渡層、ZrAlC過(guò)渡層和氮含量梯度漸變的ZrAlCN梯度復(fù)合涂層。

2.一種如權(quán)利要求1所述的ZrAlCN梯度復(fù)合涂層刀具的制備方法，其特征在于，沉積方式采用中頻磁控濺射和非平衡磁控濺射的復(fù)合鍍膜方法，沉積時(shí)使用2個(gè)中頻磁控濺射ZrAlC復(fù)合靶，2個(gè)非平衡磁控濺射Ti靶，首先采用非平衡磁控濺射沉積Ti過(guò)渡層，然后采用中頻磁控濺射方法依次沉積ZrAlC過(guò)渡層和氮含量梯度漸變的ZrAlCN梯度復(fù)合涂層，其制備具體步驟如下：

(1)前處理：將刀具基體表面拋光，去除表面油污、銹跡等雜質(zhì)，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(fēng)干燥充分后迅速放入鍍膜機(jī)，抽真空至7.0×10^-3Pa，加熱至250℃，保溫30～35min；

(2)離子清洗：通Ar氣，其壓力為1.3Pa，開(kāi)啟偏壓電源，電壓600V，占空比0.2，輝光放電清洗30min；降低偏壓至400V，占空比0.2，開(kāi)啟離子源離子清洗20min，開(kāi)啟非平衡磁控濺射Ti靶電源，Ti靶電流30A，偏壓300V，離子轟擊1～2min；

(3)沉積Ti過(guò)渡層：調(diào)整Ar氣氣壓0.6～0.7Pa，偏壓降至250V，Ti靶電流35A，沉積溫度250℃，非平衡磁控濺射Ti過(guò)渡層4～5min；

(4)沉積ZrAlC過(guò)渡層：調(diào)整Ar氣Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓調(diào)至200V，關(guān)閉非平衡磁控濺射Ti靶電源，開(kāi)啟中頻磁控濺射，ZrAlC靶電流30A，沉積ZrAlC過(guò)渡層層4～5min；

(5)沉積ZrAlCN梯度復(fù)合層：開(kāi)啟N₂，N₂氣壓為0.8Pa，Ar氣壓0.6～0.7Pa，偏壓220V，ZrAlC靶電流35A，沉積溫度220℃，沉積ZrAlCN復(fù)合層9～10min，其它參數(shù)不變，升高N₂氣壓，N₂氣壓每次升高0.1Pa，沉積ZrAlCN復(fù)合層9～10min，直至N₂氣壓升至1.6Pa，再沉積ZrAlCN復(fù)合層9～10min；

(6)后處理：關(guān)閉各電源、離子源及氣體源，涂層結(jié)束。