[发明专利]一种纳米多层复合超硬刀具涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于，由依次沉积在刀具基体材料上的Cr过渡层、CrN过渡层、CrN/TiAlSiYN交替层构成，所述CrN/TiAlSiYN交替层由CrN层、TiAlSiYN层依次交替构成；

所述TiAlSiYN层的组成组分按重量份计由15~35份的Ti，25~50份的Al，25~60份的N，3~5份的Si，0.8~1.5份的Y组成。

2.根据权利要求1所述纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于所述CrN/TiAlSiYN交替层调制周期为20nm~50nm。

3.根据权利要求1或2所述纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于所述CrN/TiAlSiYN交替层中CrN层与TiAlSiYN层的厚度比为1.5~1.7。

4.根据权利要求1所述纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于涂层总厚度为2.7~3μm。

5.根据权利要求2所述纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于涂层总厚度为2.7~3μm。

6.根据权利要求5所述纳米多层复合超硬刀具涂层，其特征在于起始Cr过渡层与CrN过渡层两层的总厚度为0.1~0.2μm。

7.权利要求1~6中任一权利要求所述纳米多层复合超硬刀具涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.预处理：对刀具基体表面进行喷砂清洗，去除表面油污、氧化层及其他附着物，再对刀具进行酸洗；

b.溅射清洗：利用靶材溅射出的离子对基体表面进行溅射清洗，处理室内压力10^-3~7×10^-3Pa，充入的气体为Ar，基体偏压为50~150V，温度为200~250℃，清洗时间为10~20min；

c.沉积纯Cr过渡层：利用物理气相沉积法沉积纯Cr层，只开启Cr靶，沉积总电量为10~20Ah，基体偏压为80~120V，电流为80~130A，温度为220℃；

d.沉积CrN过渡层：利用物理气相沉积法沉积CrN层，只开启Cr靶，充入气体为N₂，沉积总电量为5Ah，靶材电流为100~130A，基体偏压为50~60V，温度为220℃；

e.沉积交替层的第一层CrN层：利用物理气相沉积法沉积CrN层，只开启Cr靶，充入N₂，沉积总电量为15Ah，靶材电流为100~130A，基体偏压为50~60V，温度为220℃；

f.沉积TiAlSiYN层：利用物理气相沉积法沉积TiAlSiYN层，只开启TiAlSiY靶，充入N₂，沉积总电量为15Ah，靶材电流为130~160A，基体偏压为50~60V，温度为250℃；

g.重复e、f步骤，且最外层为TiAlSiYN层；

h.冷却：冷却一个小时，镀膜完成。

8.根据权利要求7所述纳米多层复合超硬刀具涂层的制备方法，其特征在于所述TiAlSiY靶的组成为15~35份的Ti，25~50份的Al，25~60份的N，3~5份的Si，0.8~1.5份的Y。