一种HfBN/Al2O3纳米多层复合刀具涂层及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种HfBN/Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;纳米多层刀具涂层及制备方法，属于材料表面处理技术领域。所述涂层阴极电弧耦合高功率脉冲磁控溅射沉积技术制备，所述涂层由内至外包括：设置在基体上的HfBN过渡层、交替叠加的HfBN层和Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;层。本发明专利技术通过高硬度、强韧性的HfBN涂层联合高温热稳定性优异的Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;涂层，获得兼具耐摩性好和高温热稳定性优异的HfBN/Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;纳米多层复合刀具涂层；同时通过调节调制周期，可以降低涂层内部的残余应力，改善涂层致密性;进一步提高涂层的综合力学性能，并且本工艺制备过程简单，无需额外成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料表面处理，具体公开了一种hfbn/al2o3纳米多层复合刀具涂层及制备方法。

技术介绍

1、随着现代制造业的快速发展，难加工材料的应用越来越广泛，因而对刀具性能提出了更加严峻的挑战。涂层刀具因结合了硬质涂层高耐磨性、良好的抗氧化性以及基体强韧性等优点，显著的提高了刀具的切削性能，降低了加工成本。但随着绿色加工技术的发展，特别是干切削技术的广泛应用，需要刀具涂层即要有高硬度，又需要有优异的抗高温氧化性、耐磨性能等。目前刀具涂层主要以单涂层为主，形成以某一特定功能为主的刀具涂层，难以满足加工需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本专利技术公开了一种兼具优良的的hfbn/al2o3氧氮化物纳米多层复合刀具涂层及制备方法，通过涂层阴极电弧结合高功率脉冲磁控溅射复合沉积技术和多层结构优化设计，降低涂层内部残余应力、提高热稳定性以及改善涂层结构的致密性能，使得涂层具有高温热化学稳定性和高耐磨性。

2、本专利技术的技术方案如下：

3、一种hfbn/al2o3纳米多层复合刀具涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种HfBN/Al2O3纳米多层复合刀具涂层，其特征在于，采用阴极电弧耦合高功率脉冲磁控溅射沉积技术制备；所述涂层由内至外包括：设置在基体上的HfBN过渡层、交替叠加的HfBN层和Al2O3层。

2.根据权利要求1所述的一种HfBN/Al2O3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述基体为硬质合金。

3.根据权利要求1或2所述的一种HfBN/Al2O3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述HfBN层和Al2O3层的调制比范围为2: 1，涂层总厚度为2~3μm,交替沉积的调制周期为9.0~12.0nm。

4.根据权利要求3所述的一种HfBN/Al2O3纳米多层...

【技术特征摘要】

1.一种hfbn/al2o3纳米多层复合刀具涂层，其特征在于，采用阴极电弧耦合高功率脉冲磁控溅射沉积技术制备；所述涂层由内至外包括：设置在基体上的hfbn过渡层、交替叠加的hfbn层和al2o3层。

2.根据权利要求1所述的一种hfbn/al2o3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述基体为硬质合金。

3.根据权利要求1或2所述的一种hfbn/al2o3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述hfbn层和al2o3层的调制比范围为2: 1，涂层总厚度为2~3μm,交替沉积的调制周期为9.0~12.0nm。

4.根据权利要求3所述的一种hfbn/al2o3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述过渡层的厚度为200nm。

5.根据权利要求3或4所述的一种hfbn/al2o3纳米多层刀具涂层，其特征在于：所述al2o3层和所述hfbn单层厚度分别为5~6 nm和8~10 nm。

6.权利要求1-5任一项所述的一种hfbn/al2o3纳米多层复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，基体沉积前处理包括以下步骤：基体经过丙酮、酒精、离子水超声波清洗各20~30min，然后压缩空气吹干净后放置在真空炉中的旋转平台上固定，旋转速度为1~4 rpm。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，真空炉预热包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖白军，朱国，袁聪，陈敢新，赵俊，倪莎，郭高峰，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：