[发明专利]一种硬质合金铣刀的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种硬质合金铣刀的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层，其特征在于：所述自润滑涂层采用梯度层结构，由内至外依次为结合层、加硬层和高温自润滑层，所述结合层为通过电弧离子镀方法在硬质合金铣刀表面制备的AlCrN膜，所述加硬层为由AlCrN和AlCrNbSiTiBN交替组成的AlCrN/AlCrNbSiTiBN超硬高熵合金纳米多层膜，所述高温自润滑层为AlCrNbSiTiBC膜。

2.如权利要求1所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层，其特征在于：所述结合层的涂层厚度为400-1200纳米。

3.如权利要求1所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层，其特征在于：所述加硬层中，AlCrN单层厚为5-20纳米，AlCrNbSiTiBN单层厚度为5-30纳米，调制周期为10-50纳米，加硬层总厚度为500-1000纳米。

4.如权利要求1所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层，其特征在于：所述高温自润滑层的涂层厚度为300-1000纳米。

5.一种权利要求1中所述AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、准备电弧离子镀装置，将已经成型好的铣刀放在电弧离子镀装置的真空室内的工件架上，对铣刀采用离子刻蚀清洗，使得铣刀表面达到镀膜的要求；

步骤2、通入氮气，开启AlCr靶，采用电弧离子镀技术在铣刀表面沉积AlCrN膜作为结合层；

步骤3、逐步开启AlCrNbSiTiB靶，并使铣刀不断旋转，在AlCrN膜上生成AlCrN/AlCrNbSiTiBN超硬高熵合金纳米多层膜作为加硬层；

步骤4、关闭AlCr靶，通入乙炔，在AlCrN/AlCrNbSiTiBN超硬高熵合金纳米多层膜上生成AlCrNbSiTiBC碳化物膜作为高温自润滑层，之后关闭电弧离子镀装置，自然冷却，得到自润滑涂层。

6.如权利要求5所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，离子刻蚀工艺为：在300-500℃、氩气和氢气环境中，对铣刀进行等离子刻蚀。

7.如权利要求5所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，制备结合层的工艺参数为：在2.5-5Pa，50-200V条件下沉积400-1200纳米的AlCrN膜作为结合层。

8.如权利要求5所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，制备加硬层工艺参数为：在2-5Pa，50-250V条件下沉积500-1000纳米AlCrN/AlCrNbSiTiBN超硬高熵合金纳米多层膜作为加硬层，AlCrN单层厚为5-20纳米，AlCrNbSiTiBN单层厚度为5-30纳米，调制周期为10-50纳米。

9.如权利要求5所述的AlCrNbSiTiBC高温自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，制备高温自润滑层工艺参数为：在2-5Pa，50-150V条件下沉积300-1000纳米AlCrNbSiTiBC膜作为高温自润滑层。