[发明专利]一种纳米复合交替涂层刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合交替涂层刀具，其特征在于：所述刀具中交替包含有TIALSIN涂层、ALCRSIN涂层和ALCRN涂层，其中各元素含量如下AL:51％±2％，CR:26％±2％，TI:19％±2，SI:2％。

2.一种如权利要求1所述的纳米复合交替涂层刀具制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

①靶材配比：No.1TIAL(80：20)，No.2AlSI(88:12)，No.3AlCr(70:30)，No.4CR；

②将清洗之后的刀具装入涂层腔室中(清洗采用超声波在60-70摄氏度的液体溶剂下进行)，并对腔室进行抽真空，使其进入中级真空状态(0.003-0.008Mbar)；

③开始对腔室进行加热，加热时间为60分钟至100分钟，加热温度至520℃，并在最后的真空度检测的时候使其的真空度达到0.005Mbar以下；

④气体：Ar/H₂(90：10)，流量：300-500sccm，腔室气压0.05-0.09Mbar，BIAS U:450V-550V，No.3Cr运行电流120-150A,使得通入的气体变成离子体，并对刀具的表面进行轰击,带走刀具表面所残留的氧化物，时间为10-15分钟；

⑤气压：0.02-0.05Mbar，BIAS U:750V，No.3Cr运行电流120-130A，阴极靶材所产生的等离子体在高偏压的情况下快速的轰击刀具表面，达到清洗的效果，时间为10分钟；

⑤气压:0.009Mbar；氮气流量：100-300sccm；BIAS U:40V→300V,DC；No.3Cr I：120A；时长：6mins,形成CrN的打底层,厚度：0.2um；

⑥气压范围在0.040～0.068Mbar,通入氮气200-260sccm，保持偏压为60V,DC：

步骤一：开启No.1和No.2两支靶材

No.1TIAL I:240-280A，No.2ALSI I:100-130A；

时长：3mins，厚度：25nm；

步骤二：No.2ALSI I:120A，No.3ALCr I:240A；

时长：3mins，厚度：25nm；

步骤三：No.3ALCr I:240A，No.4Cr I:160A；

时长：3mins，厚度：25nm；

按照上述顺序重复步骤一、步骤二和步骤三、总体交替叠加涂层30次，总体厚度到达2.25um；

⑦气体1：C₂H₂，流量：50-80sccm；

气体2：N₂流量：350-500sccm；

No.3Cr I:160A，BIAS U:160DC；

时长：12mins；厚度0.3um；CrCN润滑层；

⑧涂层工艺完成，整体厚度为2.75um；

⑨涂层硬度：3800HV。