[发明专利]一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法

摘要

本发明属于涂层制备技术领域，具体涉及一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层及其制备方法。本发明通过采用脉冲电弧离子镀的方法，在基体表面由下至上依次沉积Cr界面植入层、CrN过渡层和AlCrSiN表面功能层。通过实验证明，通过上述技术方案得到的AlCrSiN纳米复合涂层不仅具有优异的高温稳定性和耐磨性能，还具有表面大颗粒少、内应力低、膜基结合强度高等优点，适用于机械零部件、刀模具等产品表面的防护。

主权项

1.一种高温耐磨的AlCrSiN纳米复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将基体置于腔室中，升温至300℃～500℃，抽真空至3.0×10‑3Pa～7.0×10‑3Pa，通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为‑650V～‑1000V，频率为20kHz～240kHz，进行脉冲刻蚀10min～20min；然后再次通入100sccm～250sccm氩气和50sccm～150sccm氪气，设置工件转架偏压为‑150V～‑300V，离子源电流为15A～30A，进行直流刻蚀20min～50min；b)调节偏压至‑80V～‑200V，通入200～450sccm的氩气，点燃Cr靶，调节气压至1Pa～2.5Pa，温度设为300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在基体表面沉积Cr界面植入层，沉积时间为5min～10min；c)调节偏压至‑80～‑150V，通入200～600sccm的氮气，点燃Cr靶，调节气压至1.0Pa～2.5Pa，温度300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流70A～110A，频率为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在所述Cr界面植入层表面沉积CrN过渡层，沉积时间为10min～30min；d)调节偏压至‑50V～‑150V，通入250sccm～600sccm的氮气，点燃AlCrSi靶，调节气压至1.0Pa～2.5Pa，温度设为300℃～450℃，脉冲电弧电源输出电流波形为矩形波或锯齿波，输出的脉冲平均电流60A～100A，频率设为5Hz～200Hz，占空比为1％～70％，在所述CrN过渡层表面沉积AlCrSiN过渡层，沉积时间为1h～4h。