一种多元复合纳米硬质涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于切削刀具表面用多元复合纳米硬质涂层，所述涂层包括至少两层CrN和CrTiBN，其中CrN层的Cr与N的原子百分比为60:40至70:30，CrTiBN层中各原子的百分比为Cr 10‑25％、Ti 8‑30％、B 14‑29％、N 30‑60％。根据本发明专利技术的所述涂层中B元素具有细化晶粒的作用，大幅提高了涂层硬度，并且对涂层抗高温氧化性和抗化学反应性的提高也有一定作用，可以有效延长工具的使用寿命。

Multicomponent composite nano hard coating and preparation method thereof

The invention relates to a method for cutting tool surface with multiple composite hard coating, the coating comprises at least two layers of CrN and CrTiBN, the Cr and N atomic percentage of CrN layer is 60:40 to 70:30, the percentage of the atoms in the CrTiBN layer of Cr 10 25%, Ti 30%, B 8 14 29%, N 30 60%. According to the B element in the coating of the invention has the effect of refining, a substantial increase in the hardness of the coating, and the coating high temperature oxidation resistance and chemical reactivity increased to a certain extent, can effectively prolong the service life of the tool.

【技术实现步骤摘要】
一种多元复合纳米硬质涂层及其制备方法
本专利技术属于金属表面涂层
，具体涉及采用一种物理气相沉积(PVD)技术对多元复合结构的纳米硬质涂层的制备。
技术介绍
气相沉积技术主要包括CVD(化学气相沉积)和PVD(物理气相沉积)，是当代真空技术和材料科学中最活跃的研究领域，也是目前刀具表面涂层技术的主流方向，它不仅可以用来制备各种特殊性能的薄膜涂层，而且还可以用来制备各种功能薄膜材料和装饰薄膜涂层以及沉积各种各样的化合物、非金属、半导体、陶瓷、塑料膜等。PVD技术与CVD技术相比，其沉积温度高；沉积速率快；沉积的涂层具有细微结构、抗裂纹扩展能力强；涂层表面光滑、摩擦系数低；涂层制备是在真空条件下，复合绿色制造的理念。目前PVD涂层已经扩展到了航空航天、机械加工、电子通讯、医疗器械、家电等行业，涂层类型也从最初的TiN、TiC单层涂层发展到了多层涂层、多元复合涂层、梯度涂层以及纳米涂层等。单层涂层在气相沉积技术发展的前十几年中一直被采用，典型的代表有TiC、TiN、Al2O3、CrN，其余的还有NbC、HfC、ZrC、ZrN、BN等。其中CrN涂层目前应用最为广泛，是被誉为最能替代T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切削刀具表面用多元复合纳米硬质涂层，所述涂层包括至少两层CrN和CrTiBN，其中CrN层的Cr与N的原子百分比为60:40至70:30，CrTiBN层中各原子的百分比为Cr 10‑25％、Ti 8‑30％、B 14‑29％、N 30‑60％。

【技术特征摘要】
1.一种用于切削刀具表面用多元复合纳米硬质涂层，所述涂层包括至少两层CrN和CrTiBN，其中CrN层的Cr与N的原子百分比为60:40至70:30，CrTiBN层中各原子的百分比为Cr10-25％、Ti8-30％、B14-29％、N30-60％。2.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，所述CrN层的Cr与N的原子百分比为67:36，CrTiBN层中各原子的百分比为Cr20％、Ti19％、B19％和N42％。3.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，所述涂层包括2-200层CrN和CrTiBN层，优选为4-50层，更优选为2-4层。4.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，所述CrN层和CrTiBN层交替排列。5.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，最内层为CrN层，最外层为CrTiBN层。6.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，所述涂层中CrN层厚度为0.3～0.35μm和CrTiBN层厚度为2.5～3μm。7.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂层，其特征在于，所述CrN层厚度为0.33μm和CrTiBN层厚度为2.8μm。8.根据权利要求1所述的多元复合纳米硬质涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾占强，柳琪，王进，马大衍，张靖，张亮，冷怀涛，匡富华，
申请(专利权)人：西安交通大学青岛研究院，青岛艾斯达特新材料科技有限公司，青岛理工大学，青岛翰兴知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37