【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂层的，特别是涉及一种氮化物涂层及其制备方法和涂层刀具。
技术介绍
1、孔加工是制作带孔工件的关键技术，通过钻孔、扩孔、铰孔和镗孔等加工工序，能够使工件形成各种各样的内孔表面。工件的材料常用45#钢、42crmo钢和15crni4mo钢等高性能钢材，其本身具有极高的强度和硬度，切削性能较差，导致孔加工过程中的刀具磨损现象十分严重。
2、为减少刀具在孔加工过程中的磨损，通常对刀具进行涂层处理来改善其硬度、韧性、化学稳定性和耐高温性等综合性能，例如crn、tin和craln等氮化物涂层。然而，传统的氮化物涂层在硬度、韧性和结合力上还是不够理想，不能满足高效、高精度的切削要求。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种氮化物涂层及其制备方法和涂层刀具，以解决传统的氮化物涂层在硬度、韧性和结合力上仍不够理想，导致不能满足高效、高精度的切削要求的问题。
2、本专利技术的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：
3、本专利技术第一方面，提供一种氮化物涂层的制备方法，其包括以下步骤：
4、形成craln涂层；
5、通过电弧离子沉积处理，在所述craln涂层上形成包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，且使形成所述第一tisicraln涂层的偏压大于形成所述第二tisicraln涂层的偏压；
6、在所述层叠体远离所述craln涂层的一侧上形成tisin涂层。
7、在其中一个实
8、在其中一个实施例中，在所述craln涂层上形成包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，包括以下步骤：
9、在所述craln涂层上形成所述第一tisicraln涂层；
10、在所述第一tisicraln涂层上形成所述第二tisicraln涂层。
11、在其中一个实施例中，在所述craln涂层上形成包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，包括以下步骤：
12、在所述craln涂层上形成所述第二tisicraln涂层；
13、在所述第二tisicraln涂层上形成所述第一tisicraln涂层。
14、在其中一个实施例中，所述第一tisicraln涂层的层数为多个，所述第二tisicraln涂层的层数为多个，且所述第一tisicraln涂层和所述第二tisicraln涂层交替层叠形成。
15、在其中一个实施例中，形成所述第一tisicraln涂层的靶源包括tisi靶和cral靶；和/或
16、形成所述第二tisicraln涂层的靶源包括tisi靶和cral靶。
17、在其中一个实施例中，所述电弧离子沉积处理满足以下条件中的一个或多个：
18、（1）频率为300hz~700hz；
19、（2）占空比为20%~60%；
20、（3）氮气压力为0.1pa~5pa；
21、（4）所述tisi靶中的ti和si的摩尔比为（3~5）：1；
22、（5）所述cral靶中的cr和al的摩尔比为1：（2~4）。
23、在其中一个实施例中，形成所述craln涂层的靶源包括cral靶。
24、在其中一个实施例中，形成所述tisin涂层的靶源包括tisi靶。
25、在其中一个实施例中，形成craln涂层，包括以下步骤：
26、对基底进行加热处理；
27、对所述基底进行离子清洗处理；
28、在所述基底上形成所述craln涂层。
29、在其中一个实施例中，满足以下条件中的一个或多个：
30、（1）所述加热处理的真空度为5pa~15pa；
31、（2）所述加热处理的温度为300℃~600℃；
32、（3）所述离子清洗处理的偏压为30v~250v；
33、（4）所述离子清洗处理的气氛包括氩气和氢气。
34、本专利技术第二方面，提供一种氮化物涂层，其采用上述所述的氮化物涂层的制备方法制得。
35、本专利技术第三方面，提供一种涂层刀具，其含有上述所述的氮化物涂层。
36、本专利技术具有以下有益效果：
37、本专利技术的氮化物涂层包括craln涂层、包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，以及tisin涂层，具有高硬度、高韧性和高结合力的优点，有利于增大氮化物涂层的耐磨性能和使用寿命。其中，电弧离子沉积处理的偏压的增大，会使得涂层的硬度增大而韧性降低，在较高偏压下形成的第一tisicraln涂层具有较高硬度、较低韧性的特点，在较低偏压下形成的第二tisicraln涂层具有较低硬度、较高韧性的特点，利用包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，能够有效降低氮化物涂层的内应力，并大幅度提升氮化物涂层的韧性。同时，craln涂层的硬度最低，可降低氮化物涂层与基底之间的硬度差距并改善其结合性；tisin涂层的硬度最高，可提升氮化物涂层的表面硬度。
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1.一种氮化物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成所述第一TiSiCrAlN涂层的偏压为40V~120V，形成所述第二TiSiCrAlN涂层的偏压为30V~90V。
3.如权利要求2所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，在所述CrAlN涂层上形成包括第一TiSiCrAlN涂层和第二TiSiCrAlN涂层的层叠体，包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，在所述CrAlN涂层上形成包括第一TiSiCrAlN涂层和第二TiSiCrAlN涂层的层叠体，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，所述第一TiSiCrAlN涂层的层数为多个，所述第二TiSiCrAlN涂层的层数为多个，且所述第一TiSiCrAlN涂层和所述第二TiSiCrAlN涂层交替层叠形成。
6.如权利要求1~5任一项所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成所述第一TiSiCrAlN涂层的靶源包括TiSi靶和CrAl靶；和/或p>
7.如权利要求6所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，所述电弧离子沉积处理满足以下条件中的一个或多个：
8.如权利要求1~5任一项所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成所述CrAlN涂层的靶源包括CrAl靶。
9.如权利要求1~5任一项所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成所述TiSiN涂层的靶源包括TiSi靶。
10.如权利要求1~5任一项所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成CrAlN涂层，包括以下步骤：
11.如权利要求10所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
12.一种氮化物涂层，其特征在于，采用如权利要求1~11任一项所述的氮化物涂层的制备方法制得。
13.一种涂层刀具，其特征在于，含有如权利要求12所述的氮化物涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，形成所述第一tisicraln涂层的偏压为40v~120v，形成所述第二tisicraln涂层的偏压为30v~90v。
3.如权利要求2所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，在所述craln涂层上形成包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，在所述craln涂层上形成包括第一tisicraln涂层和第二tisicraln涂层的层叠体，包括以下步骤：
5.如权利要求1所述的氮化物涂层的制备方法，其特征在于，所述第一tisicraln涂层的层数为多个，所述第二tisicraln涂层的层数为多个，且所述第一tisicraln涂层和所述第二tisicraln涂层交替层叠形成。
6.如权利要求1~5任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚奋，梁小彪，李立升，
申请(专利权)人：广东华升纳米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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