[发明专利]一种TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，包括依次连接的第一TiN层、TiN/TiSiN纳米多层和第一TiSiN层，其中，所述第一TiN层为底层，底层与基体连接；所述TiN/TiSiN纳米多层为由第二TiN层与第二TiSiN层交替沉积组成的多层结构，所述多层结构为至少100层，所述TiN/TiSiN纳米多层的厚度为1.0～7.0μm。

2.根据权利要求1所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，所述TiN/TiSiN纳米多层的厚度为1.5～5.0μm。

3.根据权利要求1所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，每一所述第二TiN层的厚度为2～10nm；每一所述第二TiSiN层的厚度为2～10nm。

4.根据权利要求1所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，所述第一TiN层的厚度为0.1～0.7μm。

5.根据权利要求1所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，所述第一TiSiN层的厚度为0.2～2μm。

6.根据权利要求5所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层，其特征在于，所述第一TiSiN层的厚度为0.5～1.5μm。

7.权利要求1～6任一所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

使用电弧离子镀设备，先利用Ti靶在基体表面沉积第一TiN层；然后再利用Ti和TiSi靶在第一TiN层上交替沉积TiN/TiSiN纳米多层，最后再利用TiSi靶在TiN/TiSiN纳米多层上沉积第一TiSiN层，即得TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层。

8.根据权利要求7所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层的制备方法，其特征在于，所述基体为高速钢或硬质合金中的一种或两种。

9.根据权利要求7所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层的制备方法，其特征在于，具体如下：

S1：对基体进行超声去油、脱脂、清洗和烘干；

S2：使用电弧离子镀设备，控制Ti靶电流为60～160A，通入氮气100～700sccm，施加基体偏压-50～-200V，控制炉内工件转架速度为2.0～8.0rpm，400～550℃下在基体表面沉积5～60min，得到第一TiN层；

S3：控制Ti靶和TiSi靶电流均为60～160A，通入氮气100～700sccm，施加基体偏压-50～-200V，控制炉内工件转架速度为2.0～9.0rpm，400～550℃下利用Ti靶和TiSi靶在第一TiN层上交替沉积0.5～6h，得到TiN/TiSiN纳米多层，至此，得到TiN-TiN/TiSiN层；

S4：控制TiSi靶电流为60～160A，通入氮气100～700sccm，施加基体偏压-50～-200V，控制炉内工件转架速度为2.0～8.0rpm，400～550℃下在TiN-TiN/TiSiN层上沉积0.5～6h，得到第一TiSiN层，至此，即得TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层。

10.权利要求1～6任一所述TiN-TiN/TiSiN-TiSiN纳米多层梯度复合涂层在刀具和模具制备中的应用。