一种AlTiN梯度硬质涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种AlTiN梯度硬质涂层，包括基体，基体的顶部附着有Cr打底层，Cr打底层的顶部附着有CrN过渡层，CrN过渡层的顶部附着有CrN+AlTiN过渡层，CrN+AlTiN过渡层的顶部附着有AlTiN梯度层。本发明专利技术还提供了一种AlTiN梯度硬质涂层的制备方法，包括以下步骤：首先在基体上表面采用电弧离子镀沉积Cr打底层；然后在Cr打底层上沉积CrN过渡层，继而在CrN过渡层上沉积CrN+AlTiN过渡层，最后在CrN+AlTiN过渡层上通过改变四个梯度的偏压沉积AlTiN梯度层。本发明专利技术的AlTiN涂层具有高的硬度和良好的膜基结合力。因此采用梯度AlTiN涂层，既可以维持AlTiN涂层自身的优点，又提高了膜基结合力。

【技术实现步骤摘要】
一种AlTiN梯度硬质涂层及其制备方法
本专利技术属于硬质镀膜领域，更具体地说，涉及一种AlTiN梯度硬质涂层及其制备方法。
技术介绍
AlTiN是一种以TiN为基础发展起来的新型Ti系涂层，其中Al含量更多的涂层被称为AlTiN以区别于TiAlN涂层，具有热硬性较好、膜基结合力高、硬度高、氧化温度高、摩擦系数小等特点，目前在切削刀具、模具制造、航空发动机和生物医学等方面已得到广泛应用。较高的Al含量使得AlTiN涂层在高温条件下，表面可形成致密、完整且连续的Al2O3保护膜，这能提高涂层的抗高温氧化性能。有研究表明，随着沉积时偏压增大，涂层的硬度会增大，但同时残余应力也会随着增大。残余应力过大会使涂层与基体产生开裂，从而降低膜基结合力。鉴于上述情况，有必要设计一种AlTiN梯度硬质涂层及其制备方法，通过梯度的改变沉积偏压，使其接近基体处的膜层残余应力较小，接近表面的膜层硬度较大。通过合理设计，采用梯度AlTiN涂层，既可以维持AlTiN涂层自身的优点，又提高了膜基结合力。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AlTiN梯度硬质涂层，其特征在于：包括基体，基体的顶部附着有Cr打底层，Cr打底层的顶部附着有CrN过渡层，CrN过渡层的顶部附着有CrN+AlTiN过渡层，CrN+AlTiN过渡层的顶部附着有AlTiN梯度层；/nCrN过渡层中各元素的原子百分比30％～55％的Cr及45％～70％的N；/nCrN+AlTiN过渡层中，CrN中各元素的原子百分比30％～55％的Cr及45％～70％的N；AlTiN中各元素的原子百分比为：Al:30～40at.％，Ti:10～20at.％，N:45～55at.％；/nAlTiN梯度层中各元素的原子百分比为：Al:30～40at.％，Ti:10～20at...

【技术特征摘要】
1.一种AlTiN梯度硬质涂层，其特征在于：包括基体，基体的顶部附着有Cr打底层，Cr打底层的顶部附着有CrN过渡层，CrN过渡层的顶部附着有CrN+AlTiN过渡层，CrN+AlTiN过渡层的顶部附着有AlTiN梯度层；
CrN过渡层中各元素的原子百分比30％～55％的Cr及45％～70％的N；
CrN+AlTiN过渡层中，CrN中各元素的原子百分比30％～55％的Cr及45％～70％的N；AlTiN中各元素的原子百分比为：Al:30～40at.％，Ti:10～20at.％，N:45～55at.％；
AlTiN梯度层中各元素的原子百分比为：Al:30～40at.％，Ti:10～20at.％，N:45～55at.％，AlTiN梯度层包含4种沉积状态的AlTiN涂层，从下到上其沉积偏压依次为40～60A、80～100A、120～140A和160～180A。


2.根据权利要求1所述的一种AlTiN梯度硬质涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：首先在基体上表面采用电弧离子镀沉积Cr打底层；然后在Cr打底层上沉积CrN过渡层，继而在CrN过渡层上沉积CrN+AlTiN过渡层，最后在CrN+AlTiN过渡层上通过改变四个梯度...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰睿，卢国英，石昌仑，
申请(专利权)人：常州夸克涂层科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32