[发明专利]一种具有梯度多层涂层的切削工具及其制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度多层涂层的切削工具，其特征在于：包括基底和涂覆于基底的涂层，所述涂层包括CrN打底层和依次层叠在CrN打底层上的CrON梯度层、AlCrON层、AlON层、Al₂O₃层；所述CrON梯度层的氧含量逐渐增加，且所述CrON梯度层中的最大O/N原子百分比接近或等于AlCrON层和AlON层中的O/N原子百分比；所述CrON梯度层的O/N原子百分比值范围为1-9，并包含不同氧含量的CrON子梯度层，每层所述CrON子梯度层的厚度为0.1-1μm，总厚度为0.1-10μm。

2.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于，所述AlCrON层中Al/Cr原子百分比取值范围为0.4-2.4；所述Al₂O₃层为(006)晶面方向择优生长的密排六方刚玉结构Al₂O₃，其织构系数TC(006)≥2.0，织构系数的定义如下：

式中：

I(hkl)为通过X射线衍射而测量到的(hkl)晶面的反射强度；

I₀为根据PDF卡号461212的衍射反射的标准强度；

n为计算中所用的反射晶面的数目；

所用的(hkl)反射晶面有(012)、(104)、(110)、(006)、(113)、(116)、(018)、(214)、(300)。

3.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于，所述涂层总厚度为1-20μm，所述CrN打底层、AlCrON层、AlON层和Al₂O₃层厚度分别为0.1-5μm、0.1-10μm、0.1-5μm和0.1-5μm。

4.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于，所述基底为以下材料中的一种：硬质合金、陶瓷、金刚石烧结体以及高速钢。

5.根据权利要求4所述的切削工具，其特征在于，所述陶瓷包括立方氮化硼烧结体、金属陶瓷。

6.制备权利要求1-5任一项所述的切削工具的方法，其特征在于，包括：所述CrN打底层、CrON梯度层、AlCrON层和AlON层采用PVD方法制备，所述Al₂O₃层采用CVD方法制备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PVD方法包括电弧离子镀、高功率脉冲磁控溅射或射频磁控溅射技术。