[发明专利]ZrTiN/MoS2复合减摩耐磨涂层刀具及其制备工艺

权利要求书

1.一种ZrTiN/MoS₂复合减摩耐磨涂层刀具的制备工艺，该刀具基体材料为高速钢、硬质合金或陶瓷，由基体到涂层表面依次为：Ti过渡层、Ti/Zr过渡层、ZrTiN和MoS₂的复合涂层，沉积方式为采用电弧镀与中频磁控溅射复合镀膜方法，包括1个Ti靶电弧靶，一个Zr靶电弧靶，2个MoS₂磁控溅射靶：电弧离子镀沉积Ti过渡层、Ti/Zr过渡层、电弧离子镀沉积ZrTiN和磁控溅射MoS₂复合涂层，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)前处理：将刀具基体表面抛光，去除表面杂质，然后依次放入酒精和丙酮中，超声清洗，经干燥后迅速放入镀膜机，抽真空至7.0～8.0×10^-3Pa，加热至300℃，保温30～40min；

(2)离子清洗：通Ar气，其压力为1.5Pa，开启偏压电源，电压700V，占空比0.2，辉光放电清洗15min；降低偏压至500V，开启离子源离子清洗10～15min，开启Ti靶的电弧源，偏压280～300V，靶电流50A，离子轰击Ti靶2～4min；

(3)沉积Ti过渡层：Ar气压0.5～0.6Pa，偏压降至250V，Ti靶电流70A，沉积温度250℃，电弧镀Ti过渡层10～12min；

(4)沉积Ti/Zr过渡层：Ar气压0.5～0.6Pa，偏压250V，Ti靶电流80A，Zr靶电流90A，电弧镀Ti/Zr过渡层10～15min；

(5)沉积ZrTiN和MoS₂的复合涂层：Ar气压0.5Pa，偏压210～220V，Ti靶的靶电流80A，Zr靶电流100A；开启N₂，N₂气压为1.0Pa，沉积温度240～250℃；开启MoS₂靶磁控溅射电源，电流0.9～1.0A，沉积ZrTiN和MoS₂的复合涂层100～120min；

(6)后处理：关闭各电源、离子源及气体源，涂层结束。

2.根据权利要求1所述的ZrTiN/MoS₂复合减摩耐磨涂层刀具的制备工艺，其特征在于，所述刀具基体材料的陶瓷为立方氮化硼。

3.根据权利要求1所述的工艺制备的ZrTiN/MoS₂复合减摩耐磨涂层刀具，刀具基体材料为高速钢、硬质合金或陶瓷，其特征在于，由基体到涂层表面依次为：Ti过渡层、Ti/Zr过渡层、ZrTiN和MoS₂的复合涂层。

4.根据权利要求3所述的ZrTiN/MoS₂复合减摩耐磨涂层刀具，其特征在于，所述刀具基体材料的陶瓷为立方氮化硼。