[发明专利]自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，包括刀具基体和沉积于刀具基体上的多层涂层，其特征在于：所述多层涂层中包含有一交替沉积Ti_1-xAl_xN层和Cr_1-yAl_yN层的多周期涂层，其中，0.35≤x≤0.67，0.50≤y≤0.70，所述Ti_1-xAl_xN层与Cr_1-yAl_yN层的厚度之比≥1.5。

2.根据权利要求1所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多周期涂层中，0.50≤x≤0.64，0.60≤y≤0.68，1.5≤Ti_1-xAl_xN层与Cr_1-yAl_yN层的厚度之比≤15。

3.根据权利要求1或2所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述Ti_1-xAl_xN层的晶体结构为面心立方结构，所述Cr_1-yAl_yN层的晶体结构为面心立方结构，所述Ti_1-xAl_xN层和Cr_1-yAl_yN层共格外延生长成超点阵结构。

4.根据权利要求1或2所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多层涂层是以刀具基体表面为基面向外呈现出“Ti_1-xAl_xN层到Cr_1-yAl_yN层”的周期性变化趋势。

5.根据权利要求1或2所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多周期涂层中，所述Ti_1-xAl_xN层的单层厚度为3nm～30nm，所述Cr_1-yAl_yN层的单层厚度为2nm～20nm。

6.根据权利要求1或2所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多层涂层还包含有Ti_1-zAl_zN过渡层，其中，0≤z≤0.67，所述Ti_1-zAl_zN过渡层沉积于所述刀具基体表面，所述多周期涂层沉积于所述Ti_1-zAl_zN过渡层上。

7.根据权利要求6所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述Ti_1-zAl_zN过渡层的晶体结构为面心立方结构，所述Ti_1-zAl_zN过渡层的厚度为100nm～500nm。

8.根据权利要求7所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多层涂层的总厚度为2μm～12μm。

9.根据权利要求8所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具，其特征在于：所述多层涂层的总厚度为2μm～6μm。

10.一种如权利要求1～5中任一项所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具的制备方法，包括以下步骤：

S1：将刀具基体进行预处理；

S2：在预处理后的刀具基体上交替沉积Ti_1-xAl_xN层和Cr_1-yAl_yN层，形成以“Ti_1-xAl_xN层/Cr_1-yAl_yN层”为调制周期的多周期涂层，得到自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具。

11.一种如权利要求6～9中任一项所述的自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具的制备方法，包括以下步骤：

S1：将刀具基体进行预处理；

S2：在预处理后的刀具基体上沉积Ti_1-zAl_zN过渡层；

S3：在Ti_1-zAl_zN过渡层上交替沉积Ti_1-xAl_xN层和Cr_1-yAl_yN层，形成以“Ti_1-xAl_xN层/Cr_1-yAl_yN层”为调制周期的多周期涂层，得到自硬化TiAlN/CrAlN多层涂层刀具。