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专利号: 2023103306465
申请人: 兰州理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种界面结合强度高的高熵陶瓷梯度涂层的制备方法,包括以下步骤:(1)以W、Mo、Ta、Nb和V作为靶材,采用磁控溅射处理在硬质合金表面制备得到预制涂层;

(2)将所述步骤(1)得到的预制涂层进行去界面应力热处理,得到界面结合强度高的高熵陶瓷梯度涂层;

所述高熵陶瓷梯度涂层为(W0.2+xMo0.2‑aTa0.2‑bNb0.2‑cV0.2‑d)C,其中,按原子百分比计,0≤x≤0.05,a+b+c+d=x;

所述高熵陶瓷梯度涂层中WC的含量由底层向表层逐级降低,MoC、TaC、NbC和VC的含量由底层向表层逐级增加。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中硬质合金的基体包括YG3X、YG3、YG6、YG6A和YG6X中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射处理时,W的磁控溅射的初始功率为300~320W,且以0.5~1.1W/min的速率降低。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射处理时,Mo的磁控溅射的初始功率为280~300W,且以0.4~0.7W/min的速率升高;Ta的磁控溅射的初始功率为235~245W,且以0.4~0.7W/min的速率升高;Nb的磁控溅射的初始功率为170~

190W,且以0.4~0.7W/min的速率升高;V的磁控溅射的初始功率为210~230W,且以0.4~

0.7W/min的速率升高。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射处理的气氛为甲烷与氩气的混合气氛。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述混合气氛中,甲烷与混合气氛的气体流速比率为20~26%,混合气氛的偏压为‑101~‑89V。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磁控溅射处理的时间为79~92min。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中去界面应力热处理的保温温度为480~530℃,去界面应力热处理的保温时间为5~8min,去界面应力热处理的升降温速率独立地为4~7℃/min。

9.权利要求1~8任意一项所述制备方法制备得到的界面结合强度高的高熵陶瓷梯度涂层。

10.权利要求9所述界面结合强度高的高熵陶瓷梯度涂层在硬质合金刀具中的应用。