[发明专利]一种钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷，其特征在于，以Ti₇Ta_1/6W_1/6Mo_2/3CN-CrFeCoNiAl金属陶瓷作为基体，在基体上制备两种不同涂层交替沉积的CrAlN/TiAlN纳米多层复合涂层。

2.一种如权利要求1所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1、称取原料Ti(C，N)、TaC、Mo₂ C、WC、CrFeCoNiAl粉末，混合后进行球磨；

S2、将卸载下来的混合浆料过滤，干燥后再次过筛，在过筛后的粉末中加入丁腈橡胶模压剂，再次干燥过筛；

S3、将过筛后的粉末压制成坯块，然后进行低压烧结，加压方式为氩气，烧结压力为5Mpa，烧结温度为1440℃，得到Ti₇Ta_1/6W_1/6Mo_2/3CN-CrFeCoNiAl金属陶瓷基体；

S4、对Ti₇Ta_1/6W_1/6Mo_2/3CN-CrFeCoNiAl金属陶瓷基体表面进行清洁处理；

S5、将清洁处理后的Ti₇Ta_1/6W_1/6Mo_2/3CN-CrFeCoNiAl金属陶瓷基体装入涂层沉积室，先进行二次清洁，然后在基体表面交替制备CrAlN和TiAlN涂层，在氩气保护气氛中冷却，即得到PVD纳米多层涂层金属陶瓷。

3.如权利要求2所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中，各原料组分的质量百分比如下：

58％Ti(C，N)、6％TaC、12％Mo₂ C、6％WC、18％CrFeCoNiAl。

4.如权利要求2所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中，球磨过程使用硬质合金小球进行球磨，研磨介质为汽油，研磨速度为56r/min，球磨时间3d。

5.如权利要求1所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S2中，采用400目筛过滤混合料浆。

6.如权利要求2所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S3中，压制成坯块的方法是：将粉末装在压模内，通过压机将其加工成坯块，压制压力为100MPa，刀片型号为CNMG120408，强度条尺寸为6.5×5.25×20mm。

7.如权利要求1所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S4的清洁处理方法是：水磨砂纸研磨，抛光，乙醇超声波清洗表面污物，然后喷砂处理，烘干。

8.如权利要求2所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S5中，将Ti₇Ta_1/6W_1/6Mo_2/3CN-CrFeCoNiAl金属陶瓷基体装入涂层沉积室，保持基体和靶材之间的距离为15mm～50mm。

9.如权利要求8所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S5中，二次清洁方法是：在真空度为5.0×10^-3MPa时，利用氩离子轰击基体表面并进行60-80分钟的加热。

10.如权利要求9所述的钛合金切削用的PVD纳米多层涂层金属陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S5中，在基体表面交替制备CrAlN和TiAlN涂层的方法是：在450℃的氮气氩气氛围中利用纯度为99.99％、成分为Cr₅₀Al₅₀和Ti₅₀Al₅₀的溅射靶在金属陶瓷基体表面交替制备CrAlN和TiAlN涂层，涂层总厚度为0.8～1.6μm。