[發明專利]一種氮化鈦鋁型超硬涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202110306903.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113151781A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王叔暉;沈平;孟慶學
• 申請（專利權）人: 法德（浙江）機械科技有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/32
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 郭曼

1.一種氮化鈦鋁型超硬涂層，其特征在于，包括氮化鈦鋁層和沉積于氮化鈦鋁層上的功能層，所述功能層中鎢的含量為8-12at％，硅的含量為8-12at％。

2.根據權利要求1所述氮化鈦鋁型超硬涂層，其特征在于，所述功能層中鎢的含量為10at％，硅的含量為10at％。

3.根據權利要求1所述氮化鈦鋁型超硬涂層，其特征在于，所述功能層為含有鎢和硅的氮氧化合物和/或氮化物。

4.根據權利要求1所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、基體預處理：將基體預處理后放入真空室準備鍍膜；

步驟二、真空加熱處理：鍍膜室背底真空達到10^-4Pa時開始加熱；

步驟三、離子轟擊：當溫度達到200℃時通入氬氣，使鍍膜室真空度達到5×10^-1Pa，開啟弧源，進行離子轟擊；

步驟四、沉積：向鍍膜室內通入氮氣，使混合氣體總壓強保持在1.5×10^-1Pa，鈦鋁合金靶的弧電流置于55-60A，基體偏壓為150-200V，沉積80-120min；之后加熱溫度至280℃，開啟鈦硅靶的弧電流置于60-65A以及鎢靶的弧電流置于30-40A，基體偏壓為150-200V，沉積60-120min；

步驟五、沉積結束后，開啟爐體循環冷卻系統冷卻，待基體冷卻后取出。

5.根據權利要求4所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟一中基體預處理是將基體依次在丙酮、無水乙醇中超聲清洗10-20min，然后熱風吹干。

6.根據權利要求4所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟二中先通過機械泵和分子泵將鍍膜室抽至真空度為5×10^-4Pa，然后將紅外加熱管的溫度設置為600℃，加熱時間設置為30min，加熱后再將鍍膜室真空度抽至5×10^-4Pa，接著將紅外加熱管的溫度設置為550℃，加熱時間設置為30min，再次加熱后將腔室抽至真空度為5×10^-4Pa，充分去除鍍膜室易揮發雜質。

7.根據權利要求4所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟三中轟擊偏壓保持300V進行轟擊5min，轟擊偏壓保持350V進行轟擊5min。

8.根據權利要求4所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟四中鈦鋁合金靶、鈦硅靶及鎢靶的電源均為直流電源，氮氣的流量為10-40sccm，氬氣的流量為50-60sccm。

9.根據權利要求4所述氮化鈦鋁型超硬涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟四中鈦鋁合金靶、鈦硅靶及鎢靶的電源均為高功率脈沖電源，氮氣的流量為10-50sccm，氬氣的流量為80-100sccm。