[发明专利]一种氮化钼/氮硼钛纳米复合多层涂层刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化钼/氮硼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、耐磨层和自润滑层，过渡层、耐磨层和自润滑层的总厚度为1～4μm，其中过渡层为TiN，过渡层厚度为100～200nm，耐磨层由TiBN层和MoN层交替复合构成，所述的耐磨层中包含有TiN和MoN纳米晶，膜层为超晶格结构，耐磨层中每层TiBN层+MoN层的厚度为5～10nm，自润滑层为MoN。

2.根据权利要求1所述的氮化钼/氮硼钛纳米复合多层涂层刀具，其特征在于：自润滑层厚度为20～50nm。

3.一种制备权利要求1所述的氮化钼/氮硼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放在清洗槽中，加清洗剂，用超声波清洗的办法处理干净，烘干并检查基体表面是否干净；

(2)、确保基体表面无污染后，将基体装夹在工件架上，开始对炉体进行抽真空；待真空抽到5×10^-3Pa以下，同时温度加热到在300～500℃时，进行下一步；

(3)、向炉体内充氩气，使炉体内保持气压为1.5～2.5Pa的氩气环境，同时在基体偏压为－600～－800V、占空比为80％的条件下，开始用氩等离子体对刀具基体进行辉光清洗30～90分钟；

(4)、辉光清洗结束后，关闭氩气，开始向炉体内充氮气，使炉体内气压保持为0.3～0.7Pa、同时偏压设定为－100～－250V，打开Ti靶，靶电流设定为60～100A，开始在刀具基体上沉积TiN过渡层，持续时间为5分钟；

(5)、过渡层沉积完毕后，关闭Ti靶，调节氮气气压和基体偏压，在氮气气压为1.0～4.0Pa、偏压为－100～－250V的条件下，打开TiB₂靶和Mo靶，靶电流为60～100A，开始在过渡层上沉积耐磨层，沉积时间为40分钟到120分钟；

(6)、耐磨层沉积完毕后，关闭TiB₂靶，打开Mo靶，调节氮气气压和基体偏压，在氮气气压为1.0～5.0Pa、偏压为－100～－250V的条件下，开始沉积MoN自润滑层，靶电流为60～100A，沉积时间为1～2分钟。

4.根据权利要求3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。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)中，沉积过程中工件架转速为3～6rpm。