[发明专利]一种TiAlCN非金属元素线性变化梯度涂层的制作方法

摘要

本发明公开了一种TiAlCN非金属元素线性变化梯度涂层的制作方法，是采用PVD方法进行涂层处理，该涂层处理过程被分成连续的四个时间段，是在第二个时间段内，同时向炉腔内通入氩气Ar、氮气N2、乙炔气体C2H2，其中氩气Ar流量保持不变，氮气N2的流量匀速下降或上升，乙炔气体C2H2的流量则匀速上升或下降；从而形成一个非金属元素线性变化的TiAlCN梯度层，使制备出的涂层具有表面光洁度高，抗脱膜能力强，抗粘刀性能好的优点，而更适合于精加工，特别是在水溶液冷却下中、低速加工粘性大的材料可发挥出优秀的性能。

主权项

1.一种TiAlCN非金属元素线性变化梯度涂层的制作方法，是采用PVD方法进行涂层处理，其特征在于：该涂层处理过程被分成连续的四个时间段，其过程包括如下步骤：a.在第一个时间段内，向炉腔内仅通入氮气N2，氮气N2的流量为400~550sccm，Ti靶的蒸发电流为160~180A，温度为400℃~450℃，使基体表面被涂上一层高致密的TiN中间层，该TiN中间层的厚度为0.2~0.8um；b.在第二个时间段内，同时向炉腔内通入氩气Ar、氮气N2、乙炔气体C2H2，氩气Ar流量控制在500~800sccm保持不变，TiAl合金靶的蒸发电流为130~150A，温度控制在430℃~470℃；随着涂层的进行，氮气N2的流量从480~520sccm匀速下降到140~160sccm，乙炔气体C2H2的流量则从8~12sccm匀速上升到75~85sccm；使基体表面的TiN中间层上被涂上一层TiAlCN梯度层，该TiAlCN梯度层的厚度为2.6~3um；c.在第三个时间段内，继续同时向炉腔内通入氩气Ar、氮气N2、乙炔气体C2H2，其中，氩气Ar流量由500~800sccm匀速调整到580sccm~620sccm，氮气N2流量由140~160sccm匀速调整到330~370sccm，乙炔气体C2H2流量由70~90sccm匀速调整到140~160sccm，TiAl合金靶的蒸发电流为130~150A，温度控制在430℃~470℃；使基体表面的TiAlCN梯度层上再被涂上一层TiAlCN过渡层，该TiAlCN过渡层的厚度＜0.1um；d.在第四个时间段内，继续同时向炉腔内通入氩气Ar、氮气N2、乙炔气体C2H2，其中，氩气Ar、氮气N2、乙炔气体C2H2的流量保持在第三个时间段的收尾流量不变，即氩气Ar流量为580sccm~620sccm，氮气N2流量为330~370sccm，乙炔气体C2H2流量为140~160sccm；TiAl合金靶的蒸发电流为130~150A，温度控制在430℃~470℃；使基体表面的TiAlCN过渡层上再被涂上一层TiAlCN顶层，该TiAlCN顶层的厚度为0.5~1um。