[發(fā)明專利]CrMoC/CrMoCN疊層涂層刀具及其制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710533154.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107419229A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋文龍;張璇;王首軍
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)寧學(xué)院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;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CrMoC/CrMoCN疊層涂層刀具，包括刀具基體，其特征在于：刀具基體最外層為CrMoCN涂層，刀具基體與CrMoCN涂層間有Cr過渡層，CrMoCN涂層與Cr過渡層之間是CrMoC涂層與CrMoCN涂層交替的復(fù)合疊層結(jié)構(gòu)；

其中：

刀具基體材料為高速鋼、工具鋼、模具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石、立方氮化硼中的一種。

2.一種CrMoC/CrMoCN疊層涂層刀具的制備工藝，其特征在于：沉積方式為采用非平衡磁控濺射+中頻磁控濺射復(fù)合鍍膜方法，沉積時(shí)使用2個(gè)非平衡磁控濺射CrMoC復(fù)合靶，2個(gè)中頻磁控濺射Cr靶：首先采用中頻磁控濺射沉積Cr過渡層，然后采用非平衡磁控濺射方法交替沉積CrMoC涂層與CrMoCN涂層，最外層CrMoCN涂層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CrMoC/CrMoCN疊層涂層刀具的制備工藝，其特征在于：所述非平衡磁控濺射CrMoC復(fù)合靶中包含重量分?jǐn)?shù)為55-70wt％的Cr、20-30wt％的Mo和10-15wt％的C。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的CrMoC/CrMoCN疊層涂層刀具的制備工藝，其特征在于：具體包括以下步驟：

(1)對刀具基體表面前處理：將刀具基體表面拋光，然后依次放入酒精和丙酮中，超聲清洗各30min，吹風(fēng)干燥充分后迅速放入鍍膜機(jī)，抽真空至8.0×10^-3Pa，加熱至250℃，保溫25min；

(2)對刀具基體表面離子清洗：通Ar氣，調(diào)其壓力為1.5Pa，開啟偏壓電源，電壓700V，占空比0.4，輝光放電清洗30min；降低偏壓至500V，占空比0.3，開啟離子源離子清洗25min，開啟中頻磁控濺射Cr靶電源，Cr靶電流30A，偏壓300V，占空比0.2，離子轟擊1～2min；

(3)采用中頻磁控濺射在刀具基體表面沉積Cr過渡層：調(diào)Ar氣壓0.8～0.9Pa，偏壓降至250V，調(diào)中頻磁控濺射Cr靶電流45A，沉積溫度200℃，沉積Cr過渡層5～6min；

(4)采用非平衡磁控濺射在Cr過渡層上沉積CrMoC涂層：調(diào)Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓調(diào)至220V，沉積溫度200℃，開啟非平衡磁控濺射CrMoC復(fù)合靶電流40A，沉積CrMoC涂層4～5min；

(5)采用非平衡磁控濺射在CrMoC涂層上沉積CrMoCN涂層：開啟N₂，調(diào)N₂氣壓為1.5Pa，Ar氣壓0.8Pa，偏壓220V，調(diào)非平衡磁控濺射CrMoC靶電流45A，沉積溫度200℃，復(fù)合沉積CrMoCN涂層4～5min，沉積完成關(guān)閉N₂；

(6)采用非平衡磁控濺射在CrMoCN涂層上沉積CrMoC涂層：調(diào)Ar氣壓0.5～0.6Pa，偏壓調(diào)至220V，沉積溫度200℃，開啟非平衡磁控濺射CrMoC復(fù)合靶電流40A，沉積CrMoC涂層4～5min；

(7)重復(fù)(5)、(6)、(5)……(5)，交替沉積CrMoCN涂層、CrMoC涂層、CrMoCN涂層……CrMoCN涂層共70min：

(8)后處理：關(guān)閉各靶電源、離子源及氣體源，涂層結(jié)束。