一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层及其制备方法和应用技术

本发明专利技术还公开了一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，包括清洗、离子注入、软层金属Ti、硬层TiZrAlCrSiMN、软层金属Zr和硬层TiZrAlCrSiMN的过程；本发明专利技术还公开了一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层在干切削刀具中的应用；本发明专利技术公开了一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层，通过上述制备方法进行制备，本发明专利技术提供的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层解决现有刀具涂层高温硬度低，耐磨损性能不强、抗冲蚀性能与耐崩裂性能较弱的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刀具涂层领域，具体涉及一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层及其制备方法和应用。

技术介绍

1、过渡族金属的氮化物由于具有熔点高、硬度高、热稳定性好、抗腐蚀性和抗氧化性好等特点，被广泛用作刀具表面的强化材料，以提高其基体的表面性能。根据氮化物涂层的发展历程可将其分为三代:第一代为单一的金属氮化物涂层，如人们熟知的tn涂层、crn涂层和zrn涂层。由于过渡族金属的氮化物可在同类之间相互固溶，利用这种特性可以制备复合型的氮化物涂层，即以tin为基体，加入其他元素进一步形成合金，即第二代多元氮化物涂层，如(ti,ai)n涂层、(ti,zr)n涂层、(ti,a1,zr)n涂层和(ti,al,cr)n涂层。它们通过改善合金元素的构成，成功地提高了涂层的热硬性和耐高温性能。

2、近年来，随着工业技术水平的不断提高，对硬质涂层的硬度、耐磨性、抗氧化性、抗冲蚀性、抗腐蚀、抗崩裂性及与基体的结合强度等综合性能提出越来越高的要求，这些改善的结果取决于硬质涂层构成的多元、多结构、纳米、梯度复合化，即第三代氮化物涂层。目前，如何对现有涂层的制备工艺进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述待镀样品清洗过程包括：将所述待镀样品分别浸没在丙酮、去离子水和无水乙醇中分别超声波清洗10～20min，并风干表面。

3.如权利要求1所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，抽真空至1.3×10-4Pa进行离子注入，注入元素依次为Zr、Ti和N，注入能量为40keV～120keV，注入剂量均为0.5～2×1017ions·cm-2；其中，注...

【技术特征摘要】

1.一种宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述待镀样品清洗过程包括：将所述待镀样品分别浸没在丙酮、去离子水和无水乙醇中分别超声波清洗10～20min，并风干表面。

3.如权利要求1所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，抽真空至1.3×10-4pa进行离子注入，注入元素依次为zr、ti和n，注入能量为40kev～120kev，注入剂量均为0.5～2×1017ions·cm-2；其中，注入1×1017ions·cm-2时间为6h。

4.如权利要求2或3所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，zr离子注入参数均为：离子束能量120kev～80kev，2小时调节一次，注入不均匀性为5％，注入剂量0.5～2×1017ions·cm-2；

5.如权利要求4所述的宽温域高性能高结合力软硬兼备复合涂层的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，设置镀膜转速为2r/min～1r/min，待炉腔温度至400～480℃，且真空度低于5.0×1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘曙光，薛勇杰，邱维维，马善意，刘悦，王非，孟晖，吴双，
申请(专利权)人：北京机械工业自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：