一种高韧性硬质涂层及制备工艺和应用以及刀具制造技术

本申请公开了一种高韧性硬质涂层及制备工艺和应用以及刀具，制备工艺包括如下流程：S1，对基体进行预处理；S2，向镀膜腔室通入氩气和氮气，且氮气的体积占比50%，镀膜腔室中气压设置为1.6 Pa；S3，调节基体偏压为‑100 V，沉积温度为300至600℃，开启高功率脉冲磁控钛硅靶，调节钛硅靶的平均功率密度为5至20 W/cm<supgt;2</supgt;，脉宽为50至200微秒，脉冲频率为500 Hz；同时开启阴极弧钛铝靶，调节钛铝靶平均电流密度为0.5至1.5 A/cm<supgt;2</supgt;；S4，在基体上交替沉积TiAlN层和TiSiN层，沉积时间为180至275 min。高韧性硬质涂层包括周期性交替沉积的TiSiN层和TiAlN层，高韧性硬质涂层包含140至180个周期，高韧性硬质涂层厚度为3.5至4.5μm。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及涂层制备，特别涉及一种高韧性硬质涂层及制备工艺和应用以及刀具。

技术介绍

1、长期的研究和实践表明tialn涂层具有良好的抗氧化性，是一种非常适合切削的刀具涂层，而tisin涂层具有优异的硬度和热稳定性，在1000 °c下还能够保持硬度不变。两者结合而成的纳米多层结构涂层具有良好的综合性能，适用于切削以及复杂恶劣工况下。tisin层的引入可以细化涂层的晶粒组织，延长了裂纹的扩展路径；同时与tialn层形成共格界面既有助于抑制相分解又可以偏转裂纹扩展方向从而能够显著提升涂层的断裂韧性。然而目前尚无良好的工艺在基体表面制备具有tialn层和tisin层的涂层结构且能够间距两种涂层的性能。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供一种高韧性硬质涂层及制备工艺和应用以及刀具，所采用的技术方案如下。

2、本申请所提供的高韧性硬质涂层的制备工艺包括如下流程：

3、s1，对基体进行预处理；

4、s2，向镀膜腔室通入氩气和氮气，且氮气的体积占比50%，镀膜腔室本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高韧性硬质涂层的制备工艺，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：高功率脉冲磁控钛硅靶中，Ti含量为75 at.%，Si含量为25 at.%。

3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于：阴极弧钛铝靶中，Ti含量为50 at.%，Al含量为50 at.%。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制备工艺，其特征在于：步骤S1中，基体放入镀膜腔室后，向镀膜腔室通入氩气，设定腔内气压为2 Pa，基体偏压为-1000 V，对镀膜腔室进行辉光溅射清洗30 min；调整基体偏压为-800 V，气压调整为0.5 Pa，开启阴极弧Cr靶...

【技术特征摘要】

1.一种高韧性硬质涂层的制备工艺，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：高功率脉冲磁控钛硅靶中，ti含量为75 at.%，si含量为25 at.%。

3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于：阴极弧钛铝靶中，ti含量为50 at.%，al含量为50 at.%。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制备工艺，其特征在于：步骤s1中，基体放入镀膜腔室后，向镀膜腔室通入氩气，设定腔内气压为2 pa，基体偏压为-1000 v，对镀膜腔室进行辉光溅射清洗30 min；调整基体偏压为-800 v，气压调整为0.5 pa，开启阴极弧cr靶，靶电流为80 a，对基体进行离子刻蚀5 min。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：基体采用硬质合金。

6.一种高韧性硬质涂层，其特征在于：所述高韧性硬质涂层采用如权利要求1至5任一项所述的制备工艺制成，所述高韧性硬质涂层包括周...

【专利技术属性】
技术研发人员：许雨翔，樊子寒，王启民，李彬，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：