1.一种SiZrCN梯度复合涂层刀具,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,其特征在于,涂层刀具由内到外依次为刀具基体、Ti过渡层、SiZrC过渡层和氮含量梯度渐变的SiZrCN梯度复合涂层。
2.一种根据权利要求1所述的SiZrCN梯度复合涂层刀具的制备方法,其特征在于,沉积方式采用非平衡磁控溅射和电弧镀的复合镀膜方法,沉积时使用2个非平衡磁控溅射SiZrC复合靶,2个电弧镀Ti靶,首先采用电弧镀沉积Ti过渡层,然后采用非平衡磁控溅射方法沉积SiZrC过渡层和氮含量梯度渐变的SiZrCN梯度复合涂层,其制备方法的具体步骤如下:(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250℃,保温20~25min;
(2)离子清洗:通Ar气,其压力为1.5Pa,开启偏压电源,电压600V,占空比0.4,辉光放电清洗20min;降低偏压至400V,占空比0.2,开启离子源离子清洗30min,开启电弧镀Ti靶电源,Ti靶电流60A,偏压300V,离子轰击2~3min;
(3)沉积Ti过渡层:Ar气压0.7~0.8Pa,偏压降至220V,Ti靶电流80A,沉积温度200℃,电弧镀Ti过渡层5~6min;
(4)沉积SiZrC过渡层:Ar气压0.6~0.7Pa,偏压调至200V,关闭电弧镀Ti靶电源,开启非平衡磁控溅射SiZrC靶电流40A,沉积SiZrC过渡层层5~6min;
(5)沉积SiZrCN梯度复合层:开启N2,N2气压为0.9Pa,Ar气压0.7~0.8Pa,偏压180V,SiZrC靶电流40A,沉积温度220℃,沉积SiZrCN复合层14~15min,其它参数不变,升高N2气压,N2气压每次升高0.1Pa,沉积SiZrCN复合层14~15min,直至N2气压升至1.4Pa,再沉积SiZrCN复合层14~15min;
(6)后处理:关闭各电源、离子源及气体源,涂层结束。