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专利号: 2017105328213
申请人: 济宁学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种AlNbCN多元梯度复合涂层刀具的制备方法,刀具基体材料为高速钢、工具钢、模具钢、硬质合金、陶瓷或立方氮化硼中的一种,涂层刀具由内至外依次为:刀具基体、Ti过渡层、AlNbC过渡层以及氮含量梯度渐变的AlNbCN多元梯度复合涂层,其特征在于,沉积方式采用中频磁控溅射和电弧镀的复合镀膜方法,沉积时使用2个中频磁控溅射AlNbC复合靶,2个电弧镀Ti靶, 首先采用电弧镀沉积Ti过渡层,然后采用中频磁控溅射方法沉积AlNbC过渡层和氮含量梯度渐变的AlNbCN多元梯度复合涂层,具体步骤如下:(1)前处理:将刀具基体表面抛光,去除表面油污、锈迹等杂质,然后依次放入酒精和丙酮中,超声清洗各25min,去除刀具表面油污和其它附着物,电吹风干燥充分后迅速放入镀膜机,抽真空至6.0×10-3Pa,加热至260℃,保温25~30min;

(2)离子清洗:通Ar气,其压力为1.2Pa,开启偏压电源,电压600V,占空比0.3,辉光放电清洗20min;降低偏压至500V,占空比0.2,开启离子源离子清洗25min,开启电弧镀Ti靶电源,Ti靶电流65A,偏压250V,占空比0.2,离子轰击1~2min;

(3)沉积Ti过渡层:Ar气压0.7~0.8Pa,偏压降至210V,Ti靶电流70A,沉积温度200℃,电弧镀Ti过渡层7~8min;

(4)沉积AlNbC过渡层:Ar气压0.8~0.9Pa,偏压调至160V,关闭电弧镀Ti靶电源,沉积温度170℃,开启中频磁控溅射AlNbC靶电流35A,沉积AlNbC过渡层9~10min;

(5)沉积AlNbCN多元梯度复合层:开启N2,N2气压为0.6Pa,Ar气压0.8~0.9Pa,偏压

150V,AlNbC靶电流40A,沉积温度200℃,沉积AlNbCN复合层9~10min;其它参数不变,升高N2气压,N2气压每次升高0.1Pa,沉积AlNbCN复合层9~10min,直至N2气压升至1.4Pa,再沉积AlNbCN复合层9~10min;

(6)后处理:关闭各电源、离子源及气体源,涂层结束。