[发明专利]一种低应力WB2多层硬质涂层的制备方法

权利要求书

1.一种低应力WB₂多层硬质涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基体预处理：将基材进行机械研磨和抛光，然后相继用丙酮和酒精各超声清洗15min，烘干后放入正对靶材的样品台上，靶基距50～100mm，靶材和基体间设置一金属挡板；当真空室气压为9×10^-3～5×10^-3Pa时，打开加热系统将炉腔加热至200～500℃，当真空抽至1×10^-3～3×10^-3Pa时，通入纯度为99.99％以上的Ar，对基材施加-100～-300V的偏压进行等离子溅射清洗10～15min；

(2)靶材预处理：开启靶电源，施加1～1.5A的电流，对靶材进行预溅射清洗10～15min，除去靶材表面的氧化物杂质；

(3)沉积多层WB₂涂层：去掉靶材和基体间的金属挡板，调整靶电流为0.5～1.0A，靶电压为300～450V,基体偏压为-50～-100V，沉积温度为300～600℃，在真空室中通入压强为0.2～0.5Pa的Ar，沉积厚度为50～400nm的一层具有压应力的WB₂膜层；然后，调整Ar压强为0.6～1.0Pa，沉积出厚度为50～400nm厚的一层具有拉应力的WB₂膜层；交替沉积压应力和拉应力的WB₂膜层，交替沉积重复进行2-20次，包括第一次，最后涂层的表层再沉积一层压应力层；

(4)沉积结束后，依次关闭偏压电源，靶电源，Ar流量和加热控制系统；继续抽真空，待工件随炉冷却至真空室温度降至50℃以下时，可放掉真空取出工件。

2.根据权利要求1所述的一种低应力WB₂多层硬质涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的基材采用YG8硬质合金及Si片。

3.根据权利要求1所述的一种低应力WB₂多层硬质涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)沉积多层WB₂涂层具体工艺参数为：靶电流0.5A，直流偏压为-50V，沉积温度400℃，先在真空室中通入纯度为99.99％、压强为0.2Pa的Ar，沉积厚度为150nm的一层具有压应力的WB₂膜层；然后，调整Ar压强为0.7Pa，沉积出厚度为100nm厚的一层具有拉应力的WB₂膜层；交替沉积压应力和拉应力的WB₂膜层，交替沉积重复进行12次，包括第一次，最后涂层表层再沉积一层150nm厚的压应力层，最终形成WB₂硬质涂层的厚度为3150nm。