[发明专利]一种纳米复合锆铝铬氮化物刀具涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合锆铝铬氮化物刀具涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)基体预处理工艺；

(2)沉积Cr/CrN打底层：将清洗后的刀具均匀的固定在工件架上，装入多弧离子镀镀膜机中，抽至本底真空，通入Ar气调节腔体气压至0.1-0.5Pa，同时打开加热器升温至350-450℃，对基体施加400-600V负偏压，溅射基体600-800s，溅射功率5-7kw；随后降低基体负偏压至280-320V，通入N₂，调节腔体气压至1-3Pa，温度升高至450-550℃，使铬靶通电，靶电流50～60A，沉积Cr/CrN打底层600-800s；

(3)沉积纳米复合锆铝铬氮化物涂层：然后使锆靶和铝靶通电，通过调节铬靶和铝靶的功率沉积不同原子百分比含量的锆铝铬氮化物涂层，沉积时间240-300min，沉积结束后使刀具随炉冷却至150℃以下取出；

所述涂层的配方为：锆30～60at.％，铝5～30at.％，铬5～20at.％，氮20～50at.％，各成分含量之和应为100％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基体预处理工艺为：将预镀刀具放入盛有浓度为95％的酒精的超声波清洗机中清洗5min，接着将取出的刀具烘干。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，工件架转速为10-165r/min，抽至本底真空5×10^-4Pa，通入Ar气调节腔体气压至0.1-0.5Pa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂层是在硬质合金基体上先沉积一层Cr/CrN打底层，厚度为100～400纳米；然后才沉积纳米复合锆铝铬氮化物涂层，厚度为2.8～3.4微米；涂层总厚度为2.9～3.8微米。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硬质合金基体为WC/Co硬质合金刀具。