[发明专利]一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层，其特征在于：包括依次沉积于刀具基体表面的TiN结合层、TiSiVN梯度层和TiSiVN功能层,所述TiSiVN梯度层为不同V含量叠层结构，V含量随着涂层叠层增加而增加, 所述TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层总厚度为1-10um。

2.根据权利要求1所述的一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层，其特征在于：所述TiN结合层的厚度为0.1-1um，TiSiVN梯度层每个叠层厚度为0.1-1um,叠层层数为1-10层，厚度为0.1-6um，所述TiSiVN功能层厚度为0.5-3um。

3.根据权利要求1所述的一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层，其特征在于：所述TiN结合层，以原子百分比计，包括35％-65％的Ti及35％-65％的N。

4.根据权利要求1所述的一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层，其特征在于：所述TiSiVN梯度层，以原子百分比计，包括35％-55％的Ti，35％-65％的N，0.1%-10%的V，0.1%-10%的Si。

5.根据权利要求1所述的一种TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层，其特征在于：所述TiSiVN功能层，以原子百分比计，包括35％-55％的Ti，35％-65％的N，0.1%-10%的V，0.1%-10%的Si。

6.一种权利要求1-5任一项所述的TiSiVN多组元复合梯度刀具涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1: 刀具基体清洗：对刀具基体进行超声波清洗并去除表面水分，随后将刀具基体均匀装夹在涂层设备转架上并入炉，真空室抽至真空度为0.01Pa以下，同时打开加热器升温至300-550℃；

S2: 辉光清洗及Ti离子轰击:通入气体为Ar，炉腔真空度为0.01-1Pa，基体加负偏压300-1000V，进行辉光清洗5-35min,然后调整基体负偏压至50-300V，开启cr靶，调整靶材电流为100-350A，以cr离子高能轰击基体1-10min以活化基体表面；

S3: 制备TiN结合层：靶材为Ti，通入气体为N2，调整镀膜压力为1-5Pa，刀具基体负偏电压为50-400V，靶材电流为100-400A;

S4: 制备TiSiVN梯度层：靶材为TiSiV和Ti，通入气体为N2，调整镀膜压力为1-5Pa，调整刀具基体负偏电压为30-200V，弧源电流为200-400A；

S5: 制备TiSiVN功能层：靶材为TiSiV，通入气体为N2，调整镀膜压力为1-5Pa，调整刀具基体负偏电压为30-200V，弧源电流为200-400A;

S6: 关闭电弧电源，待真空室温度降至室温，打开真空室取出基体，在基体表面形成的涂层，即为变热导率刀具涂层。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述转架公转速度为2-8rpm，转架自转速度为5-15rpm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述TiN结合层的材料为TiN。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，调整镀膜压力为3Pa，调整刀具基体负偏电压为100V，弧源电流为300A。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在步骤S5中，调整镀膜压力为3Pa，调整刀具基体负偏电压为100V，弧源电流为300A。