[发明专利]一种用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜，其特征在于，该用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜包括金属TiAl底层、TiAlN过渡层、TiAlN和CrTiAlN交替设置的TiAlN/CrTiAlN纳米多层涂层、CrTiAlN表面涂覆层；

所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的总厚度为5-6μm，金属TiAl底层的厚度为0.3-0.6μm、TiAlN过渡层的厚度为0.6-0.8μm、TiAlN/CrTiAlN纳米多层涂层的总厚度为3-4μm，其中，每一层中TiAlN纳米涂层的厚度为250-300nm，CrTiAlN纳米涂层的厚度为TiAlN纳米涂层的厚度的3倍，CrTiAlN表面涂覆层的厚度为0.8-1.2μm。

2.权利要求1所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：

将抛光后的叶片辊轧模具进行超声清洗，放置于工业多弧离子镀设备的真空腔内，并固定的转架上；

步骤2：

辉光清洗后，设置真空气相沉积的真空度8×10^-3Pa，真空腔温度为250-350℃；

步骤3：

采用真空气相沉积，在叶片辊轧模具沉积4-6min的金属TiAl底层，得到沉积底层后的叶片辊轧模具；

步骤4：

在沉积底层后的叶片辊轧模具上，沉积8-12min的TiAlN过渡层，得到沉积过渡层的叶片辊轧模具；

步骤5：

在沉积过渡层的叶片辊轧模具上，交替沉积保持严格调制周期的TiAlN/CrTiAlN纳米多层涂层；其中，所述的严格调制周期为TiAlN纳米层沉积8-12min，厚度为250-300nm，CrTiAlN纳米层沉积时间为TiAlN纳米层沉积时间的3倍，CrTiAlN纳米层沉积厚度为TiAlN纳米层的3倍，依次交替沉积，沉积多层，得到沉积TiAlN/CrTiAlN纳米多层涂层的叶片辊轧模具；

步骤6：

在沉积TiAlN/CrTiAlN纳米多层涂层的叶片辊轧模具表面，再沉积8-12min的CrTiAlN涂覆层，得到沉积在叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜。

3.如权利要求2所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的抛光为，将叶片辊轧模具分别采用不同粗糙度的水砂纸研磨，进行精细抛光。

4.如权利要求2所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，采用真空度采用机械泵+分子泵方式对真空腔进行抽真空。

5.如权利要求2所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的辉光清洗，其工艺为：真空腔内通入Ar气，真空度为1.0-1.5Pa，偏压为950-1100V，清洗时间为20-40min，温度为350-400℃。

6.如权利要求2所述的用于叶片辊轧模具的纳米多层结构薄膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤5中，所述的沉积多层至少沉积3层。