[发明专利]一种具有增强耐磨性和韧性的纳米柱状晶的刀具涂层

权利要求书

1.一种具有增强耐磨性和韧性的纳米柱状晶刀具涂层，包括采用化学气相沉积方式沉积在刀片基体上的一层或多层的涂层；所述涂层中至少含有一层MT-TiCN层；其特征在于：所述MT-TiCN层具有均匀超细晶粒的柱状晶粒，柱状晶粒直径尺寸为50～200nm，长宽比大于10，MT-TiCN层的厚度尺寸为1～20μm，且该MT-TiCN层是在反应室中通入含有碳氮源气体的混合气体沉积而成，所述碳氮源气体为CH₄，C₂H₆，C₂H₄，C₂H₂、N₂，CH₃CN中的一种气体或多种气体组合。

2.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述柱状晶粒直径尺寸为80～150nm。

3.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述MT-TiCN层的厚度尺寸为3～10μm。

4.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述碳氮源气体为CH₄，C₂H₆，C₂H₄，C₂H₂、N₂，CH₃CN中的二种或二种以上气体组合。

5.根据权利要求4所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述碳氮源气体为，占混合气体的体积1％～20％的N₂、占混合气体的体积0.2％～5％的CH₃CN、占混合气体的体积0％～6％的C₂H₄、占混合气体的体积0％～10％的CH₄、占混合气体的体积0％～6％的C₂H₆。

6.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述的MT-TiCN层是在反应室中通入含有碳氮源气体的混合气体，并且在温度为800～950℃，压力为50～500mbar的条件下沉积而成。

7.根据权利要求6所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述的MT-TiCN层是在反应室中通入含有碳氮源气体的混合气体，并且在温度为850～930℃，压力为60～150mbar的条件下沉积而成。

8.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述MT-TiCN层是在TiN层上方生长，通过对TiN层的TiN工艺参数及膜厚的有效控制能够为MT-TiCN层提供良好的成核条件；该TiN层的膜厚为0.5μm～2μm，沉积温度为850～950℃。

9.根据权利要求8所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述TiN层的膜厚为0.5μm～1μm，沉积温度为890-915℃。

10.根据权利要求1所述的纳米柱状晶刀具涂层，其特征在于：所述涂层中还包括在所述MT-TiCN层上面涂覆的Al₂O₃、HT-TiCN、TiN、TiO、ZrCN的单一层或多层组合的复合层，所增加的涂层总厚度为1～20μm。