[发明专利]一种圆锯片表面的复合纳米涂层

权利要求书

1.一种圆锯片表面的复合纳米涂层，其特征在于，所述复合纳米涂层由里向外依次包括底层、缓冲层、加强层、耐温层，其中底层为金属Ti层，缓冲层为TiN层，加强层为TiAlN层与TiCrN层的复合层，耐温层为TiAlCrN层，加强层中多个TiAlN层与TiCrN层交替设置；

所述的缓冲层包括与金属Ti层贴合的第一TiN层、设于第一TiN层外的第二TiN层，第二TiN层、TiAlN层以及TiCrN层中Ti的质量分数相同且小于第一TiN层中Ti的质量分数，第一TiN层比第二TiN层厚100～200nm；

所述复合纳米涂层的厚度为4～6μm，其中底层的厚度为80～180nm，加强层的厚度为1.5～2.4μm，耐温层的厚度为1.42～2.42μm，余下为缓冲层的厚度，加强层中TiAlN层与TiCrN层的厚度相同，且相邻TiAlN层与TiCrN层的厚度为50～80nm。

2.根据权利要求1所述的圆锯片表面的复合纳米涂层，其特征在于，所述耐温层中Ti、Al、Cr三者的原子比例为Ti:Al:Cr＝60:37:3。

3.如权利要求1至2任一所述的圆锯片表面的复合纳米涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)清洗除油：将圆锯片基体置于质量浓度为5％～10％的非离子表面活性剂溶液中浸泡清洗后再置于丙酮中超声清洗，通风干燥后置于280～360℃煅烧1～3小时自然冷却至室温；

(2)底层制备：将冷却后的圆锯片基体置于真空炉中，先抽真空至3×10^-1Pa～5×10^-1Pa，然后抽真空至1.2×10^-2Pa，加热炉体至500℃，向炉体内通入氩气使压力升至2Pa，开启Ti靶，电流2～3A，偏压-75～-95V，在圆锯片基体表面沉积金属Ti层8～14分钟；

(3)缓冲层制备：向真空炉中通入氮气使压力升至3.2Pa，在Ti靶电流为电流2～3A、偏压为-75～-95V下在金属Ti层表面沉积第一TiN层5～7分钟，然后通入氮气使压力升至4Pa，在第一TiN层上沉积第二TiN层，沉积时间3.2～4.6分钟，从而制备成缓冲层；

(4)加强层制备：分别开启TiAl合金靶、TiCr合金靶，通电电流为4～6A，偏压-86～-110V，圆锯片基体转向TiAl合金靶时沉积TiAlN层，圆锯片基体转向TiCr合金靶时沉积TiCrN层，从而使TiAlN层与TiCrN层交替沉积形成加强层，沉积时间为12～16分钟；

(5)耐温层制备：开启TiAlCr合金靶，通电电流为7～9A，偏压-120～-140V，在圆锯片基体上沉积TiAlCrN层，沉积时间为14～17分钟；

(6)将步骤(5)处理后的圆锯片置于上述非离子表面活性剂溶液中浸泡清洗并通风干燥。

4.根据权利要求3所述的圆锯片表面的复合纳米涂层的制备方法，其特征在于，所述圆锯片基体的材质为高速钢。

5.根据权利要求3所述的圆锯片表面的复合纳米涂层的制备方法，其特征在于，所述的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯酰胺、壬基酚聚氧乙烯醚或失水山梨醇中的一种。

6.根据权利要求3所述的圆锯片表面的复合纳米涂层的制备方法，其特征在于，耐温层中晶粒尺寸为2～4nm。