【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝复合涂层及其制备方法与切削装置
[0001]本专利技术属于合金材料
,涉及一种硬质合金涂层材料,尤其涉及一种氧化铝复合涂层及其制备方法与切削装置。
技术介绍
[0002]Al2O3涂层具有很高的化学稳定性和优良的热障特性,是高速切削装置理想的涂层材料。此外,化学气相沉积(CVD)仍然是经济生产高质量Al2O3涂层的唯一技术手段。通过CVD工艺沉积Al2O3涂层可以获得三种不同的相,分别是α
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Al2O3、κ
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Al2O3与γ
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Al2O3,其中α
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Al2O3是唯一稳定的Al2O3相。亚稳定的κ相和γ相通过沉积中的热处理、沉积后的热处理以及切削加工中产生的热量而转化为稳定的α相,在相变时发生的体积收缩将降低并最终破坏涂层的粘附性。因此,考虑到涂层的沉积效果和耐磨损性能,α
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Al2O3相是最佳和最安全的选择。
[0003]为了进一步提高α
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Al2O3涂层的使用性能,本领域技术人员对α
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氧化铝复合涂层的制备方法,所述氧化铝复合涂层包括层叠设置的TA过渡层与α
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Al2O3层,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:(1)化学气相沉积得到TA层;(2)氧化处理步骤(1)所得TA层,得到TA过渡层;(3)TA过渡层外侧进行化学气相沉积,得到α
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Al2O3层,完成所述氧化铝复合涂层的制备;步骤(2)所述氧化处理的过程中,CO的体积分数为0.1
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10vol%,CO2的体积分数为0.1
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2vol%,N2的体积分数为2
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35vol%,余量为H2。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述氧化处理的过程中,CO的体积分数为4.5
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5.5vol%,CO2的体积分数为1.2
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1.6vol%,N2的体积分数为28
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35vol%,余量为H2;优选地,步骤(2)所述氧化处理的过程中,CO与CO2的用量比例CO/CO2≥2,优选为CO/CO2≥3。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述化学气相沉积过程中,TiCl4的体积分数为1
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3.5vol%,N2的体积分数为1
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35vol%,CH3CN的体积分数为0.1
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1vol%,CH4的体积分数为0.1
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5vol%,CO的体积分数为0.1
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2vol%,AlCl3的体积分数≤1vol%,余量为H2;优选地,步骤(1)所述化学气相沉积过程中,TiCl4的体积分数为1.5
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3.5vol%,N2的体积分数为10
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30vol%,CH3CN的体积分数为0.4
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0.8vol%,CH4的体积分数为0.4
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0.6vol%,CO的体积分数为0.8
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1.6vol%,AlCl3的体积分数≤1vol%,余量为H2;优选地,步骤(1)所述TA层包括碳氮氧化钛和/或碳氮氧化铝钛。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述化学气相沉积过程中,TiCl4与CH3CN的用量比例TiCl4/CH3CN≥3,优选为TiCl4/CH3CN≥3.5。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述化学气相沉积的过程中,CO2的体积分数为2
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4.5vol%,AlCl3的体积分数为1
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2.5vol%,HCl的体积分数为1.5
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3vol%,H2S的体积分数为0.1
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0.5vol%,余量为H2;优选地,步骤(3)所述化学气相沉积的过程中,CO2的体积分数为2.8
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4.2vol%,AlCl3的体积分数为1.8
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2.2vol%,HCl的体积分数为2.1
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2.4vol%,H2S的体积分数为0.3
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0.5vol%,余量为H2。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述化学气相沉积过程中,CO2与AlCl3的用量比例CO2/AlCl3为1
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2.5,优选为1.4
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2.2;优选地,步骤(3)所述化学气相沉积过程中,CO2与HCl的用量比例CO2/HCl为1
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2,优选...
【专利技术属性】
技术研发人员:庄丽敏,刘赟杰,郑爱钦,林亮亮,邹伶俐,
申请(专利权)人:厦门金鹭特种合金有限公司,
类型:发明
国别省市:
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