[發明專利]AlNbCN多元梯度復合涂層刀具及其制備方法

有效

• 申請號: 201710532821.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107338411B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 宋文龍;崔祥府;王首軍;張璇
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/35;C23C14/06;C23C14/16;C23C14/18
• 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

1.一種AlNbCN多元梯度復合涂層刀具的制備方法，刀具基體材料為高速鋼、工具鋼、模具鋼、硬質合金、陶瓷或立方氮化硼中的一種，涂層刀具由內至外依次為：刀具基體、Ti過渡層、AlNbC過渡層以及氮含量梯度漸變的AlNbCN多元梯度復合涂層，其特征在于，沉積方式采用中頻磁控濺射和電弧鍍的復合鍍膜方法，沉積時使用2個中頻磁控濺射AlNbC復合靶，2個電弧鍍Ti靶， 首先采用電弧鍍沉積Ti過渡層，然后采用中頻磁控濺射方法沉積AlNbC過渡層和氮含量梯度漸變的AlNbCN多元梯度復合涂層，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，然后依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗各25min，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260℃，保溫25～30min；

(2)離子清洗：通Ar氣，其壓力為1.2Pa，開啟偏壓電源，電壓600V，占空比0.3，輝光放電清洗20min；降低偏壓至500V，占空比0.2，開啟離子源離子清洗25min，開啟電弧鍍Ti靶電源，Ti靶電流65A，偏壓250V，占空比0.2，離子轟擊1～2min；

(3)沉積Ti過渡層：Ar氣壓0.7～0.8Pa，偏壓降至210V，Ti靶電流70A，沉積溫度200℃，電弧鍍Ti過渡層7～8min；

(4)沉積AlNbC過渡層：Ar氣壓0.8～0.9Pa，偏壓調至160V，關閉電弧鍍Ti靶電源，沉積溫度170℃，開啟中頻磁控濺射AlNbC靶電流35A，沉積AlNbC過渡層9～10min；

(5)沉積AlNbCN多元梯度復合層：開啟N₂，N₂氣壓為0.6Pa，Ar氣壓0.8～0.9Pa，偏壓150V，AlNbC靶電流40A，沉積溫度200℃，沉積AlNbCN復合層9～10min；其它參數不變，升高N₂氣壓，N₂氣壓每次升高0.1Pa，沉積AlNbCN復合層9～10min，直至N₂氣壓升至1.4Pa，再沉積AlNbCN復合層9～10min；

(6)后處理：關閉各電源、離子源及氣體源，涂層結束。