[发明专利]一种高硬度AlCrN纳米复合涂层及其制备工艺

摘要

本发明涉及一种纳米复合涂层及其制备技术，具体地说是一种具有高Al含量的AlCrN纳米复合涂层的制备工艺。采用电弧离子镀技术在金属或硬质合金基体上制备AlCrN纳米复合涂层。选用纯金属Al和Cr作为靶材，通过控制Al靶和Cr靶的电流，调控涂层中Al和Cr元素的含量。纯Cr靶和Al靶各4个，相间地均匀分布在炉体内壁上。镀膜前先通入Ar气，采用‑600~1000 V偏压，对基片进行辉光清洗10~20 min，随后开启Cr靶，对基体进行轰击清洗，并逐渐降低偏压至‑30~100V，沉积金属Cr层。最后再通入N₂，开启Al靶，沉积AlCrN涂层。本发明涉及的AlCrN纳米复合涂层制备工艺简单，容易工业化生产；制备出的AlCrN涂层具有很高的硬度和强度，良好的耐高温氧化性能和耐蚀性能。

主权项

1.一种具有高硬度、高抗氧化性能的AlCrN涂层，其特征在于：AlCrN涂层与基体之间有一层10～300nm厚的纯Cr金属层和10～300nm的CrN层，以提高涂层与基体之间的结合力；AlCrN涂层总厚度为3.8～10μm；所述AlCrN层中Al含量为25～34.55at.％，Cr含量为15～25at.％，N含量为45～50at.％；其中Al/(Al+Cr)＝0.5～0.75；所述AlCrN涂层为面心立方结构的(Al，Cr)N相，衍射峰位于fcc‑CrN和fcc‑AlN衍射峰的中间，但离fcc‑AlN衍射峰更近一些。