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一種高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層及其制備方法與流程

文檔序號:11868376閱讀:來源:國知局
一種高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層及其制備方法與流程

技術特征:
1.一種高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層的制備方法,其特征在于,所述納米多層涂層由多個TiAlZrN層和CrN層構成,各TiAlZrN層和CrN層交替沉積在基體上形成納米量級多層結構,所述基體為金屬、硬質合金或陶瓷;所述制備方法包括如下步驟:1)清洗基體首先將經拋光處理的基體送入超聲波清洗機,在分析純的無水酒精和丙酮中利用15~30kHz的超聲波進行清洗10~15min;然后進行離子清洗,將基體裝進真空室,抽真空到6×10-4Pa后通入Ar氣,維持真空度在2-4Pa,用中頻對基體進行30min的離子轟擊,功率為80-100W;2)交替濺射TiAlZrN層和CrN層將清洗后的基體置入多靶磁控濺射儀并交替停留在TiAlZr靶和Cr靶之前,通過濺射獲得由多個TiAlZrN層和CrN層交替疊加的納米量級多層涂層,過程中調整靶功率和沉積時間以控制每一涂層的厚度,最終獲得所述高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層;濺射過程的工藝控制參數如下:TiAlZr合金靶和Cr靶的直徑為75mm,TiAlZr合金靶中Ti:Al:Zr的原子比為45atom%:45atom%:10atom%,Cr靶中Cr的純度為99.99%;Ar氣流量:30~50sccm,N2氣流量:10~30sccm;TiAlZrN層濺射功率為120W,時間為12s;CrN層濺射功率為100W,時間為2~12s;靶基距為70mm;總氣壓為0.2-0.6Pa;基體溫度為100-300℃。2.如權利要求1所述的高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層的制備方法,其特征在于,所述納米多層涂層的總厚度為2.4~5.8μm。3.如權利要求1或2所述的高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層的制備方法,其特征在于,每一TiAlZrN層的厚度為6.0nm,每一CrN層的厚度為0.5~3.6nm。4.如權利要求1或2所述的高硬度TiAlZrN/CrN納米多層涂層的制備方法,其特征在于,所述CrN層的厚度小于3.0nm時,該CrN層在所述TiAlZrN層的作用下與該TiAlZrN層保持共格外延生長結構。
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