[发明专利]一种CrAlVSiN涂层的制备方法

权利要求书

1.一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述CrAlVSiN涂层包括过渡层、中间层和功能层，过渡层沉积于基材表面，中间层沉积于过渡层上，功能层沉积于中间层上；过渡层为TiAlN，中间层为CrAlTiN；功能层为CrAlVSiN；

所述功能层包括功能层1和功能层2，功能层1沉积于中间层上，功能层2沉积于功能层1上；功能层1为低铝高铬的CrAlVSiN，功能层2为高铝低铬的CrAlVSiN；

功能层1中Al含量为5～10at.％，Cr含量为35～40at.％，N含量为40～60at.％；功能层2中Al含量为15～20at.％，Cr含量为25～30at.％，N含量为40～60at.％；在功能层中V和Si的相对含量恒定不变。

2.根据权利要求1所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、对基材进行清洗后安装入炉并抽真空加热、保温；

步骤2、对基材表面进行活化处理；

步骤3、对基材表面进行金属离子轰击；

步骤4、利用磁控溅射镀膜技术沉积TiAlN过渡层；

步骤5、利用磁控溅射镀膜技术沉积CrAlTiN中间层；

步骤6、利用磁控溅射镀膜技术依次沉积低铝高铬的CrAlVSiN功能层1和高铝低铬的CrAlVSiN功能层2。

3.根据权利要求2所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中抽真空加热温度为200-400℃，抽净真空为3.0×10^-3Pa以下，保温时间为1～2小时。

4.根据权利要求2所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：通入气体，利用等离子体放电产生的高能离子束进行辉光溅射清洗和基体表面活化。

5.根据权利要求4所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中等离子体放电采用射频、脉冲等辉光放电，或霍尔离子源放电。

6.根据权利要求4所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2中通入的气体为氩气、氧气、氮气、氢气、甲烷、氨气、二氧化碳、水蒸气、空气或以上气体的混合气体，真空度为0.03～3.00Pa。

7.根据权利要求2所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4-6中磁控溅射沉积方式为直流磁控溅射、脉冲磁控溅射。

8.根据权利要求2所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3中进行金属离子轰击的氩气流量为100～500sccm、偏压为-400～-1000V，靶电流为2～5A，轰击时间为5～30min。

9.根据权利要求8所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3中进行金属离子轰击的金属靶为：Cr、Ti、Al、Ni、Cu、Ag。

10.根据权利要求2所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4中沉积TiAlN过渡层时，同时开启Ti、Al靶进行过渡层沉积，氮气与氩气的流量比为9:1～1:1，偏压为-250～-40V，靶材电流均为2～5A，沉积时间5～30min，过渡层厚度为0.1-0.2μm。

11.根据权利要求10所述的一种CrAlVSiN涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤4中过渡层TiAlN涂层为面心立方结构，其中Ti含量为20～30at.％，Al含量为20～30at.％，N含量为40～60at.％。