[发明专利]一种纳米复合锆铝铬氮化物刀具涂层及其制备方法

摘要

本发明属于金属表面涂层技术领域，公开了一种在WC/CO硬质合金基体上沉积纳米复合锆铝铬氮化物涂层及其制备方法。本发明所述的锆铝铬氮化物涂层分为两层，一层为Cr/CrN打底层，厚度为100～400纳米；一层为纳米复合锆铝铬氮化物涂层，厚度为2.8～3.4微米；涂层总厚度为2.9～3.8微米。本发明所述的涂层采用多弧离子镀技术沉积。涂层中含有锆、铝、铬和氮四种元素，涂层显微硬度达到34.6GPa，耐高温氧化温度可达1260℃，划痕法测得涂层与基体见的结合力可达120N。通过本发明制备的硬质合金刀具有较高的膜基结合力，可实现对高硬度的金属材料进行高速干切削。

主权项

1.一种纳米复合锆铝铬氮化物刀具涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)基体预处理工艺；(2)沉积Cr/CrN打底层：将清洗后的刀具均匀的固定在工件架上，装入多弧离子镀镀膜机中，抽至本底真空，通入Ar气调节腔体气压至0.1‑0.5Pa，同时打开加热器升温至350‑450℃，对基体施加400‑600V负偏压，溅射基体600‑800s，溅射功率5‑7kw；随后降低基体负偏压至280‑320V，通入N2，调节腔体气压至1‑3Pa，温度升高至450‑550℃，使铬靶通电，靶电流50～60A，沉积Cr/CrN打底层600‑800s；(3)沉积纳米复合锆铝铬氮化物涂层：然后使锆靶和铝靶通电，通过调节铬靶和铝靶的功率沉积不同原子百分比含量的锆铝铬氮化物涂层，沉积时间240‑300min，沉积结束后使刀具随炉冷却至150℃以下取出；所述涂层的配方为：锆30～60at.％，铝5～30at.％，铬5～20at.％，氮20～50at.％，各成分含量之和应为100％。