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专利号: 2016104277370
申请人: 济宁学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.TiAlCrN+MoS2/Ti/Al/Cr组合润滑涂层刀具的制备方法,其特征在于,该刀具基体材料为高速钢或硬质合金,刀具表面为MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层,MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层与TiAlCrN硬质涂层之间有Ti/Al/Cr过渡层,TiAlCrN硬质涂层和刀具基体之间依次有Ti/Al/Cr过渡层和Ti过渡层;沉积方式为电弧离子镀沉积Ti过渡层,然后电弧离子镀+非平衡磁控溅射复合沉积Ti/Al/Cr过渡层、TiAlCrN硬质涂层和Ti/Al/Cr过渡层,中频磁控溅射MoS2、电弧离子镀及非平衡磁控溅射Ti、Al、Cr复合沉积MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层;沉积涂层时使用两个电弧靶:1个Ti靶,一个Al靶,1个非平衡溅射Cr靶,2个MoS2中频溅射靶;具体包括以下步骤:

1)前处理:将刀具基体表面抛光,去除表面杂质,然后依次放入酒精和丙酮中,超声清洗,经干燥后迅速放入镀膜机,抽真空至7.0×10-3Pa,加热至300℃,保温30~40min;

2)离子清洗:通Ar气,其压力为1.5Pa,开启偏压电源,电压1000V,占空比0.2,辉光放电清洗15min;降低偏压至700V,开启离子源离子清洗15min,开启Ti靶的电弧源,靶电流50A,偏压400V,离子轰击Ti靶1min;

3)沉积Ti过渡层:Ar气压0.5~0.6Pa,偏压降至250V,Ti靶电流70A,沉积温度250℃,电弧镀Ti过渡层4~5min;

4)沉积Ti/Al/Cr过渡层:Ar气压0.5~0.6Pa,偏压250V,Ti电弧靶电流100A,Al靶电流

80A,Cr非平衡磁控溅射靶电流为40A,电弧镀Ti/Al/Cr过渡层5~6min;

5)沉积TiAlCrN硬质涂层:Ar气压0.5Pa,偏压220V,Ti靶的靶电流120A,Al靶电流90A,Cr靶电流50A;开启N2,N2气压为1.2Pa,沉积温度250~260℃,电弧镀TiAlCrN硬质涂层

60min;

6)沉积Ti/Al/Cr过渡层:关闭N2,Ti靶电流100A,Al靶电流80A,Cr靶电流50A,沉积Ti/Al/Cr过渡层5min;

7)沉积MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层:开启MoS2靶中频磁控溅射电源,电流2.0A,Ti靶电流

60A,Al靶电流50A,Cr靶电流30A,偏压调至230V,沉积温度270~280℃,复合沉积MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层30~40min;

8)后处理:关闭各电源、离子源及气体源,涂层结束。

2.根据权利要求1所述的制备方法制备的TiAlCrN+MoS2/Ti/Al/Cr组合润滑涂层刀具,刀具基体材料为高速钢或硬质合金,其特征在于,刀具表面为MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层,MoS2/Ti/Al/Cr润滑涂层与TiAlCrN硬质涂层之间有Ti/Al/Cr过渡层,TiAlCrN硬质涂层和刀具基体之间依次有Ti/Al/Cr过渡层和Ti过渡层。