[发明专利]一种B-Cr/ta-C涂层刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种B-Cr/ta-C涂层刀具，刀具基体材料为高速钢或硬质合金，其特征在于：涂层为多层结构，刀具基体的表面为B-Cr/ta-C涂层，B-Cr/ta-C涂层与基体之间有TiCrN和Ti过渡层。

2.根据权利要求1所述的一种B-Cr/ta-C涂层刀具，其特征在于：所述的B-Cr/ta-C涂层中B和Cr含量的原子百分比均在2-5％范围内，TiCrN层中Cr含量的原子百分比在10-20％范围内，B-Cr/ta-C层中SP³键结构含量占80-90％。

3.一种如权利要求1或2所述的B-Cr/ta-C涂层刀具的制备方法，其特征在于采用多弧离子镀+中频磁控溅射共沉积的方法在刀具表面制备Ti+TiCrN过渡层和B-Cr/ta-C涂层，其具体制备步骤为：

1)前处理：将刀具基体材料研磨抛光至镜面，依次放入酒精和丙酮中超声清洗各20-30min，去除表面油渍污染物，采用真空干燥箱充分干燥后迅速放入镀膜机真空室，真空室本底真空为7.0×10^-3Pa，加热至180-190℃，保温时间30-40min；

2)离子清洗：通入Ar气，其压力为0.6-1.5Pa，开启偏压电源，电压800-900V，占空比0.2，辉光放电清洗20-30min；偏压降低至200-300V，开启离子源离子清洗20-30min，开启电弧源Ti靶，偏压400-600V，靶电流40-50A，离子轰击Ti靶1-2min；

3)沉积Ti：调整Ar气压至0.4-0.5Pa，偏压降低至100-200V，电弧镀Ti 2-5min；

4)沉积TiCrN：调整工作气压为0.5-0.6Pa，偏压80-150V，Ti靶电流80-100A；开启N₂，调整N₂流量为150-200sccm，沉积温度为220-260℃，开启中频Cr靶电流10-20A，电弧镀+中频磁控溅射沉积TiCrN 5-10min；

5)沉积B-Cr/ta-C涂层：关闭Ti靶材，关闭N₂；调整Ar气压至0.7-1.5Pa，偏压至150-300V，调整Cr靶电流3-5A，开启B靶电弧电源，电流调制3-5A，开启石墨阴极电弧电源，电流调制60-100A，电弧镀+中频磁控溅射沉积B-Cr/ta-C 50-60min；

6)后处理：关闭Cr靶、B靶和石墨靶，关闭偏压电源、离子源及气体源，保温30-40min，涂层结束。