一种纳米复合涂层及其沉积方法技术

一种多层纳米复合涂层，从下至上依次由A、B、C三层涂层组成，所述A涂层为金属Cr、金属Ti或钛铬合金；所述B涂层为TiAlN、CrAlN、TiAlSiN或ZrN，掺杂La、Ce、Y稀土元素中的任一种或多种；所述C涂层为Si3N4。沉积本发明专利技术复合涂层至切削刀具，大大增加了刀具的耐磨性、耐腐蚀性、具备更高的硬度及更高的使用温度，该复合涂层结构稳定、结合力好、使用寿命长，也增加了刀具的使用寿命。使用划痕法测试本发明专利技术复合涂层与基体的结合强度，结果表明，膜基结合力提高30％以上；本发明专利技术涂层刀具使用寿命，与市场销售TiAlN涂层刀具相比，延长70％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合涂层及其沉积方法
本专利技术涉及切削刀具表面硬质涂层沉积
，具体涉及一种切削刀具表面纳米多层复合涂层及沉积方法。
技术介绍
随着高硬、脆性、耐热材料的不断涌现，对刀具材料提出了更高的要求。切屑刀具除了要具备良好的常温力学性能，如强度、韧性、硬度外，对于高速、高温、难加工、硬切削等加工特点，还应具有优异的热力学性能，如化学稳定性性，热冲击性能，高温力学性能等。涂层刀具是利用气相沉积方法在硬质合金、高速钢(HSS)陶瓷等刀具表面沉积难熔金属或非金属化合物涂层而获得的。涂层具有表面硬度高、耐磨性好、耐热以及耐氧化等特性，是刀具的化学屏障和热屏障，减少了刀具与工件间的扩散和化学反应，从而延长刀具的使用寿命，提高工件加工质量。发达国家使用的涂层刀具在切削刀具中占的比例约为70％～80％，在国内也占到了50％。涂层刀具已经成为现代刀具的标志。涂层刀具由单一涂层开始发展，化学气相沉积TiC涂层硬质合金刀片与物理气相沉积TiN高速钢刀具是第一代工业应用的涂层刀具。此外，常见的单涂层材料还有NbC、HfC、ZrC、ZrN、BN、VN等。单涂层刀具总是存在某些缺陷限制其应用。如TiN使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层纳米复合涂层，从下至上依次由A、B、C三层涂层组成，其特征在于：所述A涂层为金属Cr、金属Ti或钛铬合金；所述B涂层为TiAlN、CrAlN、TiAlSiN或ZrN，掺杂La、Ce、Y稀土元素中的任一种或多种；所述C涂层为Si3N4。

【技术特征摘要】
1.一种多层纳米复合涂层，从下至上依次由A、B、C三层涂层组成，其特征在于：所述A涂层为金属Cr、金属Ti或钛铬合金，所述B涂层为TiAlN、CrAlN、TiAlSiN或ZrN，掺杂La、Ce、Y稀土元素中的任一种或多种，所述C涂层为Si3N4；所述A涂层厚度在50nm～500nm，B涂层厚度控制在500nm～3000nm，C涂层厚度控制在1000nm～5000nm，A、B、C涂层总厚度控制在2000nm～8000nm；所述B涂层掺杂稀土元素的原子百分比为B涂层元素的0.5-3%；所述复合涂层具体按如下方法制得：（1）预处理：对已精磨成型的切削工具进行喷砂，然后依次在软化水、丙酮、无水乙醇中超声波清洗干净，烘干后放入镀膜设备的真空室中；（2）洗气：将镀膜设备的真空室气压抽至5.0×10-3Pa以下，将氮气、氩气通入真空室，进行洗气；所述氮气的流量为20～60sccm，所述氩气的流量为20～60sccm；同时将真空室温度加热到300-500℃的镀膜工作温度；（3）刻蚀清洗：加热完成后，调节镀膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏永要，王锦标，田亮亮，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;85