[发明专利]稳定负载型纳米复合刀具涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述稳定负载型纳米复合刀具涂层包括由内向外依次沉积负载的CrN结合层、AlTiN过渡层、AlTiN/TiSiN支撑层和TiSiN功能层，所述CrN结合层沉积负载至表面处理后的刀具的一侧。

2.根据权利要求1所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述表面处理步骤为：

(1)砂纸打磨处理，去除氧化层，洗涤后并对刀具表面进行刻蚀处理；

(2)将刻蚀处理后的刀具打砂处理并洗涤干燥，制备得刀具表面处理层。

3.根据权利要求2所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述砂纸打磨处理为，依次用800#、1200#和1500#的砂纸进行打磨处理。

4.根据权利要求3所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述刻蚀处理包括：

(1)将打磨后的刀具取两片分别作为阴阳两极并置于刻蚀液中，在室温环境下刻蚀处理；

(2)待刻蚀完成后，取出刻蚀刀具并洗涤干燥，得刻蚀后刀具；

(3)将刻蚀后的刀具置于打砂装置中，打砂处理并洗涤干燥，得表面处理刀具。

5.根据权利要求4所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述刻蚀液为按质量比1:5:10，将硝酸铝、棕榈酸和无水乙醇搅拌混合制备而成。

6.根据权利要求4所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述CrN结合层厚度为0.2～0.3μm，所述CrN结合层按原子质量比，包括40～50％的Cr和50～60％的N。

7.根据权利要求4所述的稳定负载型纳米复合刀具涂层，其特征在于，所述TiSiN功能层按原子质量比，包括5～10％的Si、35～40％的Ti和50～60％的N。

8.一种稳定负载型纳米复合刀具涂层的制备方法，其特征在于，所述稳定负载型纳米复合刀具涂层的制备步骤为：

S1、取表面处理刀具并置于沉积真空室中，抽真空至30～50Pa后，升温加热至375～425℃，保温预热处理并在氮气气氛下，减压至2～5Pa后，金属离子轰击活化处理刀具表面；

S2、待刀具表面活化完成后，在氮气气氛下，刀具的活化表面沉积CrN结合层；

S3、待CrN结合层沉积完成后，以AlTi为靶材对CrN结合层表面沉积AlTiN过渡层，待沉积完成后，再以TiSi和AlTi为靶材，在AlTiN过渡层表面沉积AlTiN/TiSiN支撑层；

S4、在AlTiN/TiSiN支撑层表面，以TiSi为靶材，沉积TiSiN功能层，即可制备得所述稳定负载型纳米复合刀具涂层。

9.根据权利要求8所述的一种稳定负载型纳米复合刀具涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3所述AlTiN/TiSiN支撑层厚度为0.5～3.5μm，沉积AlTiN/TiSiN支撑层采用的氮气流量为400～500Sccm，基体偏压为40～60V。