一种含有CrNiTiAlN五元涂层的制品及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含有CrNiTiAlN五元涂层的制品，所述制品以Cr层为底层，以NiCrN层为过渡层，在NiCrN层上沉积厚度为若干层的NiCrN-CrN-AlN-TiN复合涂层，使复合涂层的厚度达到2~5μm；本发明专利技术采用多层梯度设计和镀膜前的渗氮工艺大大提高了涂层的膜基结合强度，制备的梯度涂层在划痕试验中的临界载荷高达68N，相对高于其它方法和工艺制备的相关镀层；含CrNiTiAlN五元涂层制品的硬度可达到2880HV；大幅提高了模具和刀具表面的抗冲击耐磨减摩性能和热稳定性，摩擦系数和磨损失重率都大幅降低；提高了模具钢对有机溶剂的润湿角，表明该涂层可大幅改善模具的脱模性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型PVD五元涂层，用来改善刀具、模具表面硬度、表面热稳定性和耐冲击磨损性能，大幅提高刀具、模具的使用寿命；改善模具表面的脱模性能，提高塑料件产品成型精度，即。该方法与同类制备方法比，成本较低。
技术介绍
随着汽车工业的迅速发展，汽车配套零件的需求量大幅度增加。其中，工件的质量、产量和生产成本往往取决于模具的质量及有效使用寿命。然而在极其恶劣的工况条件下，模具钢经常发生早期表面失效。为防止模具发生早期失效，延长模具的使用寿命，最经济最有效的方式就是对模具进行表面处理。PVD磁控溅射涂层能有效改善基体的硬度、抗磨减摩等表面性能。其中，CrTiAlN四元复合涂层以其优异的机械性能得到了国内外科研工作者的广泛关注。CrTiAlN四元复合涂层比目前应用最广泛的TiN和CrN有更好的硬度、膜/基结合强度。CrTiAlN涂层在钻头、车刀等工具上的应用已经得到广泛认可，但对于模具，该涂层的应用却受到了限制。这主要是因为模具钢的工作环境极其恶劣，而CrTiAlN涂层自身性能也存在较大的缺陷，例如其韧性较差，在冲击载荷下易于开裂、剥落。为进一步优化涂层综合性能和提高膜基结合强度，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有CrNiTiAlN五元涂层的制品，其特征在于所述制品以Cr层为底层，以NiCrN层为过渡层，在NiCrN过渡层上沉积若干层NiCrN?CrN?AlN?TiN复合涂层，使复合涂层的厚度达到2~5μm。

【技术特征摘要】
1.一种含有CrNiTiAlN五元涂层的制品，其特征在于所述制品以Cr层为底层，以NiCrN层为过渡层，在NiCrN过渡层上沉积若干层NiCrN-CrN-AlN-TiN复合涂层，使复合涂层的厚度达到2飞μ m。2.—种权利要求1所述含有CrNiTiAlN五元复合涂层的制品的制备方法，其特征在于所述方法为1)预处理将制品基件在碱性溶液中超声清洗5 10min，再在丙酮中超声清洗6 9min，最后在无水乙醇中超声清洗rSmin，获得预处理后的制品基件；(2)采用非平衡磁控溅射法，将Cr层在Cr靶电流3 5A，基体偏压为-8(T-120V条件下沉积到预处理后的制品基件上作为底层；(3)通氮气，在NiCr靶电流5 7A，基体偏压为-4(T_80V的条件下，在底层上沉积NiCrN层作为过渡层；(4)最后制备NiCrN-CrN-AlN-TiN复合涂层，通氮气，在Cr靶电流5 7A，NiCr合金靶电流Γ6Α，Ti靶电流5 7A ,Al靶电流5 7A，基体偏压均为-5(T-80V条件下，将NiCrN-CrN-AlN-TiN复合涂层沉积到过渡层上，使NiCrN-CrN-AlN-TiN复合涂层厚度为2 5 μ m,制成含有CrNiTiAlN五元涂层的制品。3.如权利要求2所述含有CrNiTiAlN五元复合涂层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：金杰，田正磊，李娜，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：