[实用新型]一种沉积在立方氮化硼刀具表面的复合涂层及真空镀膜装置有效

专利信息
申请号: 202021834040.3 申请日: 2020-08-27
公开(公告)号: CN212335269U 公开(公告)日: 2021-01-12
发明(设计)人: 李鹏亮;白敬勇;孙斌;葛强;洪荣华 申请(专利权)人: 威士精密工具(上海)有限公司
主分类号: C23C14/06 分类号: C23C14/06;C23C14/08;C23C14/02;C23C14/32;C23C14/54;C23C14/56;C23C14/35
代理公司: 福州科扬专利事务所 35001 代理人: 李晓芬
地址: 201611 上海市松江区车墩镇泾车*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 沉积 立方 氮化 刀具 表面 复合 涂层 真空镀膜 装置
【权利要求书】:

1.一种沉积在立方氮化硼刀具表面的复合涂层,其特征在于:复合涂层包括由刀具基体侧往外侧依次沉积的多个子复合涂层,每个子复合涂层至少包括由刀具基体侧往外侧依次沉积的Al-Cr-N层、中间过渡层和Al-Cr-O复合氧化层;Al-Cr-N层为AlxCr1-xN层,其中,0.1≤x≤0.3,中间过渡层为AlCrN-AlCrON-(AlCr)2O3过渡层;Al-Cr-O复合氧化层为(AlyCr1-y)2O3层,其中0.1≤y≤0.3。

2.根据权利要求1所述的沉积在立方氮化硼刀具表面的复合涂层,其特征在于:所述Al-Cr-N层的厚度为0.2~0.4μm,中间过渡层的厚度为0.1~0.2μm,Al-Cr-O复合氧化层的厚度为0.2~0.4μm。

3.根据权利要求1所述的沉积在立方氮化硼刀具表面的复合涂层,其特征在于:所述复合涂层的厚度为1.5~6μm。

4.用于在立方氮化硼刀具表面沉积复合涂层的真空镀膜装置,其特征在于:包括一个PVD炉腔(11),PVD炉腔(11)的内部配置有用于固定立方氮化硼刀具以在刀具基材表面沉积复合涂层的工件固定装置(18),一个中频偏压电源(181)与工件固定装置(18)电连接,用于在工件上施加基底电压或者偏置电压;PVD炉腔(11)上配置有分别由直流多弧电源(12)运行的第一组蒸发源(13)和由高能高频脉冲磁控电源(14)运行的第二组蒸发源(15),第一组蒸发源(13)和第二组蒸发源(15)的靶材均为Al/Cr复合靶材;PVD炉腔(11)上开设有输入氮气和氧气第一气体进口(161)和输入氩气的第二气体进口(162),还配置有对氩气进行电离的等离子源(17);PVD炉腔(11)还开设有一个气体出口(163),气体出口(163)连接泵系统(164);直流多弧电源用于产生弧光放电,将第一组蒸发源(13)蒸发的Al和Cr在含氮的反应气体环境中反应在刀具基材表面形成子复合涂层中的Al-Cr-N层,高频高能脉冲磁控电源用于产生非平衡磁控多弧和不对称高频脉冲,将第二组蒸发源(15)蒸发的Al和Cr在含氮和/或氧的反应气体环境中反应在所述的Al-Cr-N层表面依次形成中间过渡层和Al-Cr-O复合氧化层。

5.根据权利要求4所述的用于在立方氮化硼刀具表面沉积复合涂层的真空镀膜装置,其特征在于:所述第一组蒸发源(13)包括第一靶材(131)、位于第一靶材(131)下方的第一冷却板(132)和联结在第一靶材(131)两侧的第一接地阳极(133)。

6.根据权利要求4所述的用于在立方氮化硼刀具表面沉积复合涂层的真空镀膜装置,其特征在于:所述第二组蒸发源(15)包括第二靶材(151)、位于第二靶材(151)下方的高强永磁体系统(152)与第二冷却板(153)和联结在第二靶材(151)两侧的第二接地阳极(154)。

7.根据权利要求4所述的用于在立方氮化硼刀具表面沉积复合涂层的真空镀膜装置,其特征在于:所述第一气体进口(161)设置在第一组蒸发源(13)的两个蒸发源之间。

8.根据权利要求4所述的用于在立方氮化硼刀具表面沉积复合涂层的真空镀膜装置,其特征在于:所述第二气体进口(162)设置在第二组蒸发源(15)的两个蒸发源之间。

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