[发明专利]CrMoC/CrMoCN叠层涂层刀具及其制备工艺

权利要求书

1.一种CrMoC/CrMoCN叠层涂层刀具，包括刀具基体，其特征在于：刀具基体最外层为CrMoCN涂层，刀具基体与CrMoCN涂层间有Cr过渡层，CrMoCN涂层与Cr过渡层之间是CrMoC涂层与CrMoCN涂层交替的复合叠层结构；

其中：

刀具基体材料为高速钢、工具钢、模具钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼中的一种。

2.一种CrMoC/CrMoCN叠层涂层刀具的制备工艺，其特征在于：沉积方式为采用非平衡磁控溅射+中频磁控溅射复合镀膜方法，沉积时使用2个非平衡磁控溅射CrMoC复合靶，2个中频磁控溅射Cr靶：首先采用中频磁控溅射沉积Cr过渡层，然后采用非平衡磁控溅射方法交替沉积CrMoC涂层与CrMoCN涂层，最外层CrMoCN涂层。

3.根据权利要求2所述的CrMoC/CrMoCN叠层涂层刀具的制备工艺，其特征在于：所述非平衡磁控溅射CrMoC复合靶中包含重量分数为55-70wt％的Cr、20-30wt％的Mo和10-15wt％的C。

4.根据权利要求2或3所述的CrMoC/CrMoCN叠层涂层刀具的制备工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)对刀具基体表面前处理：将刀具基体表面抛光，然后依次放入酒精和丙酮中，超声清洗各30min，吹风干燥充分后迅速放入镀膜机，抽真空至8.0×10^-3Pa，加热至250℃，保温25min；

(2)对刀具基体表面离子清洗：通Ar气，调其压力为1.5Pa，开启偏压电源，电压700V，占空比0.4，辉光放电清洗30min；降低偏压至500V，占空比0.3，开启离子源离子清洗25min，开启中频磁控溅射Cr靶电源，Cr靶电流30A，偏压300V，占空比0.2，离子轰击1～2min；

(3)采用中频磁控溅射在刀具基体表面沉积Cr过渡层：调Ar气压0.8～0.9Pa，偏压降至250V，调中频磁控溅射Cr靶电流45A，沉积温度200℃，沉积Cr过渡层5～6min；

(4)采用非平衡磁控溅射在Cr过渡层上沉积CrMoC涂层：调Ar气压0.5～0.6Pa，偏压调至220V，沉积温度200℃，开启非平衡磁控溅射CrMoC复合靶电流40A，沉积CrMoC涂层4～5min；

(5)采用非平衡磁控溅射在CrMoC涂层上沉积CrMoCN涂层：开启N₂，调N₂气压为1.5Pa，Ar气压0.8Pa，偏压220V，调非平衡磁控溅射CrMoC靶电流45A，沉积温度200℃，复合沉积CrMoCN涂层4～5min，沉积完成关闭N₂；

(6)采用非平衡磁控溅射在CrMoCN涂层上沉积CrMoC涂层：调Ar气压0.5～0.6Pa，偏压调至220V，沉积温度200℃，开启非平衡磁控溅射CrMoC复合靶电流40A，沉积CrMoC涂层4～5min；

(7)重复(5)、(6)、(5)……(5)，交替沉积CrMoCN涂层、CrMoC涂层、CrMoCN涂层……CrMoCN涂层共70min：

(8)后处理：关闭各靶电源、离子源及气体源，涂层结束。