[发明专利]镀膜件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。

背景技术

过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物具有高硬度、高抗磨损性能和良好的化学稳定性等优异性能。因此，通常将过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物以薄膜的形式镀覆在刀具或模具表面形成硬质涂层，以此来提高刀具和模具的使用寿命。但是该类金属氮化物薄膜在温度大于700℃时，硬度往往会降低，而对于切削刀具，往往要求硬质涂层在高的温度下也能保持其硬度和耐磨性。

中国专利申请200880022837.9揭示，在金属氮化物膜系中引入贵金属Ru，Ru能溶解于金属氮化物晶格中并有效提高硬质涂层的失效温度。

但是在镀膜件的制备过程中，由于膜层与基体间的热膨胀系数相差较大，且不同膜层的成份和晶体结构有明显的变化，膜层间存在不可避免的热应力及晶格匹配所带来的内应力，这些应力在镀膜件制备完成后往往不能消除，使得膜层与基体间的结合力较差，薄膜在使用过程中容易发生剥离，从而影响了此类镀膜件的使用寿命及其应用范围。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的镀膜件。

另外，还有必要提供一种制备上述镀膜件的方法。

一种镀膜件，包括基材、形成于基材表面的打底层、形成于打底层表面的过渡层及形成于过渡层表面的硬质层，该打底层为Al、Ti、Cr或Zr层；该过渡层为A_tX_yMe_z(C_vN_1-v)层，其中0.4≤t≤0.8，0.35≤y≤0.65，0.05≤z≤0.08，0.75≤(t+y+z)≤1.05，0.75≤v≤1.0，其中A为打底层中的金属Al、Ti、Cr或Zr，X为W或Mo，Me为Rh或Pd；该硬质层为X_nMe_g(C_kN_1-k)层，其中0.35≤n≤0.65，0.05≤g≤0.08，0.40≤(n+g)≤0.71，0.70≤k≤1.0，其中X为过渡层中的金属W或Mo，Me为过渡层中的金属Rh或Pd。

一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供一基材；

在该基材表面形成打底层，该打底层为Al、Ti、Cr或Zr层；

在打底层的表面形成过渡层，该过渡层为A_tX_yMe_z(C_vN_1-v)层，其中0.4≤t≤0.8，0.35≤y≤0.65，0.05≤z≤0.08，0.75≤(t+y+z)≤1.05，0.75≤v≤1.0，其中A为打底层中的金属Al、Ti、Cr或Zr，X为W或Mo，Me为Rh或Pd；

在过渡层的表面形成硬质层，该硬质层为X_nMe_g(C_kN_1-k)层，其中0.35≤n≤0.65，0.05≤g≤0.08，0.40≤(n+g)≤0.71，0.70≤k≤1.0，其中X为过渡层中的金属W或Mo，Me为过渡层中的金属Rh或Pd。

相较于现有技术，所述的镀膜件在基材的表面沉积金属作为打底层，再在打底层的表面沉积过渡层，再在过渡层的表面沉积硬质层，膜系逐层过渡较好，膜层内部没有明显的应力产生，这样在施加外力的情况下，所镀的膜层不会因为内部的应力缺陷而导致其失效；且在过渡层和硬质层中引入了Rh或Pd，Rh、Pd可溶于过渡层和硬质层中的金属碳氮化物晶格中，在高温状态下金属碳氮化物发生晶型转变，晶格发生畸变而产生畸变应力从而对过渡层和硬质层的硬度起到强化作用，从而可有效提高了过渡层和硬质层的热硬度及高温下的耐磨性，相应地提高了所述镀膜件的使用寿命和使用温度范围。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图。

主要元件符号说明

镀膜件        10

基材          11

打底层        13

过渡层        15

硬质层        17

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式的镀膜件10包括基材11、形成于基材11表面的打底层13、形成于打底层13表面的过渡层15及形成于过渡层15表面的硬质层17。

该基材11可为铝合金、镁合金、钛合金或不锈钢。