一种含钼复合氮化物减摩镀层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含钼复合氮化物减摩镀层，该镀层为具有层状周期结构的CrTiAlN/MoN镀层，镀层的调制周期为3nm～8nm。本发明专利技术还公开了其制备方法：将工件清洗干燥后放入真空室中抽真空，然后通氩气、进行离子轰击清洗，最后通氮气、沉积镀层，待真空室温度降到室温后取出工件。本发明专利技术含钼复合氮化物减磨镀层具有层状周期结构，该结构不但保证了镀层具有高硬度和高结合力，还有利于摩擦磨损过程中润滑相氧化钼的形成，实现镀层的润滑减摩。本发明专利技术镀层，与传统的氮化物镀层相比，在室温～700℃下都具有更低的摩擦系数和比磨损率，可满足高速干切削技术对刀具镀层耐磨性和热性能的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料表面工程
，具体涉及一种含钼复合氮化物减摩镀层，本专利技术还涉及该镀层的制备方法。
技术介绍
过渡族金属氮化物硬质镀层，因其高硬度和良好的耐磨性已被应用于刀具的表面处理。其中应用最为广泛的CrAlN、TiAlN、CrTiAlN等镀层刀具较未镀层刀具的使用寿命延长了2～5倍。近年来，高速干切削技术因不使用切削液避免环境污染同时具有较高的生产效率已经成为机械加工的主流发展趋势。在高速干切削的条件下，CrAlN、TiAlN、CrTiAlN等镀层高摩擦系数加剧了镀层氧化磨损，导致了镀层的快速失效。因此有必要研发具有低摩擦系数的硬质镀层来满足高速干切削技术对刀具使用性能的要求。传统的固体润滑材料所构成的镀层(如DLC、MoS2镀层)或由其与氮化物构成的复合减摩镀层(如TiCN、MoS2/TiN镀层)的适用温度均小于400℃，无法应用于高速干切削技术。研究表明氮化钼在高温下能够形成具有润滑效果的氧化产物，可以显著降低摩擦系数，能够解决刀具在高速干切削应用中遇到的问题。但氮化钼易于氧化，不适宜作为镀层材料单独使用，因此将氮化钼添加到CrTiAlN镀层中制备出具有润滑减摩效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含钼复合氮化物减摩镀层，其特征在于，该镀层为具有层状周期结构的CrTiAlN/MoN镀层，镀层的调制周期为3nm～8nm。

【技术特征摘要】
1.一种含钼复合氮化物减摩镀层，其特征在于，该镀层为具有层状周期结构的CrTiAlN/MoN镀层，镀层的调制周期为3nm～8nm。2.根据权利要求1所述的含钼复合氮化物减摩镀层，其特征在于，该镀层中Mo元素占镀层原子百分比为10％～15％，镀层厚度3.0μm～4.0μm。3.一种权利要求1或2所述的含钼复合氮化物减摩镀层的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、抽真空阶段：将待镀层的工件清洗干燥后放入由金属铬靶、钛靶、铝靶和钼靶组成的闭合场磁控溅射离子镀设备中，铬靶和钼靶、钛靶和铝靶分别对靶放置，并将真空室抽真空；步骤2、离子轰击清洗阶段：通入氩气，调整工件负偏压；同时开启铬靶、钛靶、铝靶和钼靶，对工件和靶材进行离子轰击清洗；步骤3、镀膜阶段：通入氮气，调整铬靶、钛靶、铝靶和钼靶电流进行镀膜，镀膜完成后，待炉温冷却至室温，取出工件。4.根据权利要求3所述的含钼复合氮化物减摩镀层的制备方法，其特征在于，步骤1中真空室抽真...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国君，王涛，任帅，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61