[发明专利]一种氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具，至少包括刀具基体，其特征在于：所述的刀具基体上由内至外依次附着有过渡层和耐磨层，过渡层和耐磨层的总厚度为0.5～4μm，过渡层为TiN，过渡层厚度为100～200nm，耐磨层由TiBN层和TiAlSiN层交替复合构成。

2.根据权利要求1所述的氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具，其特征在于：耐磨层中每层TiBN层+TiAlSiN层的厚度为5～10nm。

3.根据权利要求1或2所述的氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具，其特征在于：所述的刀具基体的材质为工具钢、高速钢或硬质合金。

4.根据权利要求1或2所述的氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具，其特征在于：所述的耐磨层包含有TiN纳米晶，其中TiN纳米晶的粒径为3～10nm。

5.一种制备权利要求1所述的氮硼钛/氮硅铝钛纳米复合多层涂层刀具的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、将表面洁净的刀具基体装夹在工件架上，在300～500℃、1.5～2.5Pa氩气环境、基体偏压为－600～－800V、占空比80％条件下，采用氩等离子体对刀具基体进行辉光清洗30～90min；

(2)、辉光清洗结束后，在氮气环境、气压为0.2～0.7Pa、－100～－250V偏压条件下，打开Ti靶，靶电流50～150A，在刀具基体上沉积TiN过渡层；

(3)、在氮气环境、气压为1.0～5.0Pa、－100～－250V偏压条件下，打开TiB₂靶和TiAlSi靶，靶电流50～150A，在过渡层上沉积耐磨层。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：耐磨层中每层TiBN层+TiAlSiN层的厚度为5～10nm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的刀具基体的材质为工具钢、高速钢或硬质合金。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)和步骤(3)中，沉积过程中工件架转速为2～4rpm。