[发明专利]不锈钢高光高速铣削用涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种不锈钢高光高速铣削用涂层，其特征在于：所述涂层由下至上包括结合在基体上的AlCrN结合层、AlCrN爬坡层、多层复合功能层以及高应力润滑耐磨表层，所述多层复合功能层由AlCrN/AlCrWSi高硬度纳米混合层与AlCrN去应力耐温调节层多层交替且相互复合而成。

2.根据权利要求1所述的不锈钢高光高速铣削用涂层，其特征在于：所述涂层的厚度为3μm，其中，高应力润滑耐磨表层的厚度为1μm。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢高光高速铣削用涂层的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

（1）基体预处理：在不损伤刃口的情况下，对基体进行流体喷砂或者抛光，将处理过的基体经过全自动清洗线清洗；

（2）抽真空加热：将清洗后的基体按照要求固定在转架上，装入涂层设备中，设备中装入AlCr和AlCrWSi 两组靶材材料，调节大盘转速；对涂层设备的真空室抽真空至真空度5×10^-5mbar，同时打开加热器升温到指定温度；

（3）Ar⁺离子清洗：通入高纯度Ar气，利用离子室的灯丝和辅助阳极离化Ar气产生高浓度Ar⁺离子，基体和转架施加负偏压，让Ar⁺离子不断撞击基体表面；

（4）沉积AlCrN结合层：停止通入Ar气，通入氮气，对基体施加负偏压，调节腔体气压、温度，在基体表面沉积出AlCrN结合层；

（5）沉积AlCrN爬坡层：维持步骤（4）中的参数，线性提高偏压及气压，在AlCrN结合层上沉积AlCrN爬坡层；

（6）沉积AlCrN/AlCrWSi高硬度纳米混合层：维持温度400～500°，调整气压、电流、偏压和磁场，制作复合型AlCrWSiN与AlCrN纳米混合层，调整应力，形成AlCrN/AlCrWSi高硬度纳米混合层；

（7）沉积AlCrN去应力耐温调节层：关闭AlCrWSi靶材组，保持AlCrN靶材工作，维持步骤（6）中的气压和温度，调整偏压沉积AlCrN层，采用脉冲偏压沉积AlCrN去应力耐温调节层，最高偏压为100～200V，最低偏压为0V，占空比为50～90%；

（8）沉积多层复合功能层：依次交替重复6～10次步骤（6）和步骤（7）的工艺，直至基体上的涂层厚度达到2um；

（9）沉积高应力润滑耐磨表层：调整气压、靶材电流、偏压和靶材磁场，关闭AlCr靶材组或维持AlCr靶材组电源，打开AlCrWSi靶材组工作，制备纯的AlCrWSiN高应力润滑耐磨表层。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢高光高速铣削用涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中涂层设备内设置有位于靶材组后方的组合型磁场机构，所述组合型磁场机构包括同时带有磁铁和电感线圈的可移动支架。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢高光高速铣削用涂层在刀具铣削和表面防护涂层领域中的应用。