The invention belongs to the field of metal surface coating technology, and discloses a nano composite zirconium aluminum molybdenum nitride coating deposited on the WC/CO hard alloy substrate and the preparation method thereof. Aluminum zirconium molybdenum nitride coating of the invention is divided into two layers, one layer is Zr/ZrN layer, the thickness of 100 to 400 nanometers; a layer of nano composite aluminum zirconium molybdenum nitride coating, the thickness of 2.8 to 3.4 microns; the total thickness of coating is 2.9 to 3.8 microns. The coating of the invention is deposited by multi arc ion plating technology. The coating contains four elements, zirconium, aluminum, molybdenum and nitrogen. The microhardness of the coating reaches 33.6GPa, the oxidation resistance temperature reaches 1130, and the friction coefficient is 0.33. The hard alloy cutting tools prepared by the invention can realize high speed dry cutting of the metal materials with high hardness.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合锆铝钼氮化物刀具涂层及其制备方法
本专利技术属于金属表面涂层
,涉及一种采用多弧离子镀技术沉积的纳米复合锆铝钼氮化物刀具涂层及其制备方法。
技术介绍
涂层刀具是将刀具基体与硬质薄膜表层接合,有效地保持并显现了基体与涂层各自的优点,从而可以提高加工效率和加工精度,延长刀具使用寿命,降低生产成本,以及提高刀具表面抗氧化能力等;因此,极大地改善了刀具性能。据统计,80%以上的切削加工使用了涂层刀具,80%以上的硬质合金刀具及高性能高速钢刀具是涂层刀具,数控机床上所用切削刀具的90%以上都采用了表面涂层技术。目前,刀具涂层技术已经成为提升制造业技术水平的关键因素之一。氮化物通常具有很高的硬度和强度、低摩擦系数、好的抗氧化性能和热稳定性、高抗热震性能,在需要减少摩擦和磨损的领域如刀具、模具等行业将有着重要用途,尤其是过渡族金属氮化物常被用作刀具表面强化材料,以提高基体材料的表面性能。开发可用于刀具表面强化的新材料以获得更加优异的金属切削刀具,一直是金属切削工艺不变的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在硬质合金刀具表面涂覆了一层纳米复合锆铝钼氮化物的刀具涂层及其制备方法。本专利技术的具体技术方案如下所述。本专利技术提供一种纳米复合锆铝钼氮化物刀具涂层,其配方为:锆30~60at.%,铝5~30at.%,钼5~20at.%,氮20~50at.%。用本配方制成的锆铝硅氮化物涂层,其各成分含量之和应为100%。上述涂层是在硬质合金基体上先沉积一层Zr/ZrN打底层,厚度为100~400纳米;然后才沉积纳米复合锆铝钼氮化物涂层,厚度为2.8~3. ...
【技术保护点】
一种纳米复合锆铝钼氮化物刀具涂层,其特征在于,所述涂层的配方为:锆30~60at.%,铝5~30at.%,硅5~20at.%,氮20~50at.%,各成分含量之和应为100%。
【技术特征摘要】
1.一种纳米复合锆铝钼氮化物刀具涂层,其特征在于,所述涂层的配方为:锆30~60at.%,铝5~30at.%,硅5~20at.%,氮20~50at.%,各成分含量之和应为100%。2.根据权利要求1所述的刀具涂层,其特征在于,所述涂层是在硬质合金基体上先沉积一层为Zr/ZrN打底层,厚度为100~400纳米;一层为纳米复合锆铝钼氮化物涂层,厚度为2.8~3.4微米;涂层总厚度为2.9~3.8微米。3.根据权利要求2所述的刀具涂层,其特征在于,所述硬质合金基体可以为WC/CO硬质合金刀具。4.一种如权利要求1-3中任一项所述的纳米复合锆铝钼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Zr/ZrN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,调抽至本底真空,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...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵先锐,方一航,许辉,张梦贤,陈基根,薛双喜,张平,曹振雨,冯尚申,李妮,
申请(专利权)人:台州学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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