[发明专利]应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层及制备方法

权利要求书

1.应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层，包括料筒基体，在所述料筒基体上具有多层纳米复合结构涂层，其特征是，所述多层纳米复合涂层从上到下是TiAlN和TiAl纳米复合子涂层与TiAl过渡涂层。

2.根据权利要求1所述的应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层，其特征是，所述多层纳米复合结构涂层是采用离子束辅助沉积方法制备在料筒基体上。

3.根据权利要求1所述的应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层，其特征是，所述TiAlN纳米子涂层的厚度为300～600nm。

4.根据权利要求1所述的应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层，其特征是，所述TiAl子涂层的厚度为50～100nm。

5.根据权利要求1所述的应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层，其特征是，所述TiAl过渡层厚度为100～300nm。

6.应用于压铸料筒工作带表面的纳米复合涂层制备方法，包括如下步骤：

1)抽真空：将压铸料筒速放入镀膜机腔室内的工件台上，抽真空至5.0×10^-4Pa；

2)离子清洗：通入Ar气，其压力为4.5×10^-3Pa，离子束能量为800eV，离子束流为60mA，开启辅助离子源离子清洗20min；

3)沉积TiAl过渡层：调整Ar气压1.2×10^-2Pa，采用纯度为99.99％的TiAl靶作为溅射靶源，选用Ar离子作为溅射离子，Ar离子束的能量为3KeV，束流为90mA。镀膜时采用Ar离子辅助轰击薄膜，辅助离子束能量降为200eV，离子束流降为30mA，离子束辅助沉积TiAl过渡层的时间为10～30min；

4)沉积TiAlN硬质涂层：轰击TiAl的离子束能量为3KeV，束流为90mA，辅助离子束能量为200eV，离子束流为30mA；开启N₂气，N₂气压逐渐增加至1.2×10^-2Pa，同时减小Ar气压，最终Ar气压减小到0Pa；沉积TiAlN硬质涂层的时间为20～40min；

5)沉积TiAl涂层：关闭N₂气，开启Ar气，Ar气压1.2×10^-2Pa，Ar离子束的能量为3KeV，束流为90mA。辅助离子束能量降为200eV，离子束流降为30mA，离子束辅助沉积TiAl层的时间为5～10min；

6)交替沉积TiAlN层和TiAl层：N₂气和Ar气轮流开启，TiAlN层和TiAl层的沉积时间总和为4h，涂层总厚度约为2μm；

7)后处理：关闭气体源、离子源及各电源，沉积涂层过程结束。