專利名稱：一種納米多層涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米多層涂層，本發(fā)明還涉及該納米多層涂層的制備方法，屬于表面涂層技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
Inconel718、N155等超合金在高溫下具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、硬度和韌性，廣泛應(yīng)用于航空、航天等前沿(極端)領(lǐng)域。但超合金工件在進(jìn)行鉆、切時(shí)，具有高摩擦系數(shù)、高溫升和高強(qiáng)度的特點(diǎn)。現(xiàn)代鉆切工具常用的以TiAlNXrAlN為主的表面防護(hù)涂層僅在700°C以下保持較高強(qiáng)硬度，用于加工超合金材料時(shí)效率和壽命均大幅下降，因此亟需開(kāi)發(fā)在800°C以上具有良好抗氧化性及強(qiáng)韌性的涂層。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的研發(fā)工作主要是以TiAlN為基相，通過(guò)添加組元，特別是Cr、Y、Si等進(jìn)行強(qiáng)化。其中，添加Si元素使涂層發(fā)生調(diào)幅分解，形成主要包含納米晶態(tài)的金屬氮化物和非晶態(tài)氮化硅(SiNX)兩個(gè)相的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)大氣環(huán)境KKKTC熱處理后仍具有 很高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和超高硬度。但這一類單層涂層(如TiAlSiN)剛度高，容易因切削時(shí)接觸面的高應(yīng)力而劈裂或剝落。不少資料公開(kāi)了迭層或多層結(jié)構(gòu)的調(diào)制，較有效地分散了膜層表面的接觸應(yīng)力，提高韌性。組成迭層結(jié)構(gòu)涂層的亞層組元和結(jié)構(gòu)需優(yōu)化選擇。許多研究廣泛地試驗(yàn)了 CrAlN/SiNx、TiAlSiN/SiNx、TiAlN/CrSiN等多種納米多層膜，并在一定的試驗(yàn)條件下獲得良好的性能。但仍未發(fā)現(xiàn)一種合適的涂層，同時(shí)具備良好的硬度/韌性，以及高的界面結(jié)合力，并展現(xiàn)出高熱穩(wěn)定和耐高溫磨損的綜合性能，滿足切削工具的實(shí)際應(yīng)用要求

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種高硬度、高韌性、高熱穩(wěn)定性和高抗氧化性的納米多層涂層。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)便的納米多層涂層制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種納米多層涂層，其特征在于該涂層至少包括沉積層，該沉積層由所包含的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層交替沉積形成，并且，所述的TiAlSiN亞層中Si的原子含量為2 12%，所述的CrAlN亞層含有BI結(jié)構(gòu)的納米晶CrAlN顯微組織。作為優(yōu)選，所述的TiAlSiN亞層包含BI結(jié)構(gòu)的TiAlN納米晶組織和非晶態(tài)SiNx組織，作為優(yōu)選，所述的TiAlSiN亞層中含有TiN或AlN的納米晶結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述的CrAlN亞層中含有CrN或AlN的納米晶結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的界面上存在原子互擴(kuò)散。作為優(yōu)選，所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的界面上存在BI結(jié)構(gòu)的納米晶組織的共格生長(zhǎng)。
作為優(yōu)選，所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的厚度比設(shè)為2:1。一種納米多層涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟:①將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到0.5X10_3 2X10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到300°C 350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar以保持0.1 0.6Pa的真空氣壓；②設(shè)置樣品臺(tái)以0.5 5轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至300 800V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.01 0.05A/dm2的電流密度濺射10 30min ;隨后在不少于5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到50 100V，同時(shí)在不少于5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到I 3A/dm2,保持 5 15min ；③往真空腔體內(nèi)通入N2，在O 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ；④開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.2 1.0A/dm2，保持0.5 2min ；⑤開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到I 3A/dm2，隨之關(guān)閉Cr革巴電源，保持60 360min ；⑥依次地，關(guān)閉CrAl祀，關(guān)閉TiAlSi祀,關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出鍍膜樣品。進(jìn)一步，所述的金屬或合金基底為普通鋼材料或高速鋼材料或硬質(zhì)合金材料，并于真空鍍膜之前進(jìn)行表面清潔處理。作為優(yōu)選，所述的CrAl靶和TiAlSi靶為粉末冶金靶；所述的CrAl靶上的Cr/Al原子含量比為1/1 ;所述的TiAlSi靶上的Ti/Al原子含量比為1/1 ;所述的TiAlSi靶的Si原子含量為4 25%與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:其一，對(duì)TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層采用掃描電子顯微鏡進(jìn)行表面和截面分析表明，TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面平整，無(wú)異常粗大顆粒；納米多層涂層厚度2.5 7.5 μ m，斷面結(jié)構(gòu)致密，斷面無(wú)層間開(kāi)裂或錯(cuò)層斷裂；其二，對(duì)TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層采用透射電子顯微鏡進(jìn)行分析表明，TiAlN或CrAlN為5 30nm的納米晶顆粒，并在層界面上存在TiAlN和CrAlN晶粒的共格生長(zhǎng)；其三，對(duì)TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層采用納米壓痕儀和劃痕儀測(cè)試表明，涂層的硬度介于36 48GPa，與金屬或合金基底的結(jié)合力均高于46N ;其四，對(duì)TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層在1100°C環(huán)境氣氛下保溫2h后采用X-射線光電子能譜儀分析，涂層表面氧化層厚度不大于140nm ;其五，對(duì)涂覆在高速鋼材質(zhì)麻花鉆上的TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層進(jìn)行鉆孔測(cè)試，對(duì)N155合金的鉆孔數(shù)量為無(wú)涂層高速鋼麻花鉆的2.3 I倍


圖1為實(shí)施例1中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的橫截面示意圖；圖2為實(shí)施例1中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的磁控濺射制備方法的鍍膜腔體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實(shí)施例1中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面劃痕測(cè)試形貌顯微照片。圖4為實(shí)施例 1中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層經(jīng)1100°C熱處理后的光電子譜深度剝析坐標(biāo)圖。圖5為實(shí)施例2中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面劃痕測(cè)試形貌顯微照片。圖6為實(shí)施例2中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層經(jīng)1100°C熱處理后的光電子譜深度剝析坐標(biāo)圖。圖7為實(shí)施例2中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的SEM表面形貌顯微照片。圖8為實(shí)施例2中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的SEM截面形貌顯微照片。圖9為實(shí)施例3中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面劃痕測(cè)試形貌顯微照片。圖10為實(shí)施例3中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層經(jīng)1100°C熱處理后的光電子譜深度剝析坐標(biāo)圖。圖11為實(shí)施例4中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面劃痕測(cè)試形貌顯微照片。圖12為實(shí)施例4中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層經(jīng)1100°C熱處理后的光電子譜深度剝析坐標(biāo)圖。圖13為實(shí)施例4中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的SEM表面形貌顯微照片。圖14為實(shí)施例4中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層的SEM截面形貌顯微照片。圖15為實(shí)施例5中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層表面劃痕測(cè)試形貌顯微照片。

圖16為實(shí)施例5中TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層經(jīng)1100°C熱處理后的光電子譜深度剝析坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1:結(jié)合圖1 圖4所示，采用粉末冶金法制備CrAl靶和TiAlSi靶，TiAlSi靶的Si原子含量為4% ;涂層制備方法包括如下步驟:步驟1，將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到2X 10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar (氬氣)以保持0.2Pa的真空氣壓；步驟2，設(shè)置樣品臺(tái)以5轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至500V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.03A/dm2的電流密度濺射30min ;隨后在5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到75V，同時(shí)在5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到2A/dm2，保持15min ;步驟3，往真空腔體內(nèi)通入N2，在5 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ;步驟4，開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.67A/dm2，保持Imin ;步驟5，開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到1.65A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持80min ;步驟6，依次地，關(guān)閉CrAl靶，關(guān)閉TiAlSi祀,關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出鍍膜樣品。TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層中的TiAlSiN亞層的平均厚度lTiA1SiN=4nm ;涂層中CrAlN亞層的平均厚度lttA1N=2nm ;涂層的TiAlSiN亞層中的Si/ (Ti+Al+Si+N) =2at.% ;涂層的總厚度為2.5 μ m。涂層機(jī)械性能見(jiàn)表I。圖1中的I為金屬或合金基底、2為Cr底層、3為CrN過(guò)渡層、4為CrAlN亞層、5為TiAlSiN亞層。圖2中的6為可旋轉(zhuǎn)的樣品臺(tái)及加熱裝置、7為TiAlSi靶、8為Cr靶、9為CrAl靶。實(shí)施例2:結(jié)合圖5 圖8所示，采用粉末冶金法制備CrAl靶和TiAlSi靶，TiAlSi靶的Si原子含量為10% ;涂層制備方法包括如下步驟:步驟I，將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到2X 10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar (氬氣)以保持0.2Pa的真空氣壓；步驟2，設(shè)置樣品臺(tái)以5轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至500V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.03A/dm2的電流密度濺射30min ;隨后在5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到75V，同時(shí)在5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到2A/dm2，保持20min ;步驟3，往真空腔體內(nèi)通入N2，在5 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ;步驟4，開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.67A/dm2，保持Imin ;步驟5，開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到1.65A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持160min ;步驟6，依次地，關(guān)閉CrAl靶，關(guān)閉TiAlSi祀,關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出鍍膜樣品。其中圖8中的10為鍍層。TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層中的TiAlSiN亞層的平均厚度lTiA1SiN=4nm ;涂層中CrAlN亞層的平均厚度lttA1N=2nm ;涂層的TiAlSiN亞層中的Si/ (Ti+Al+Si+N) =5at.% ;涂層的總厚度為5μπι。涂層機(jī)械性能見(jiàn)表I。實(shí)施例3:結(jié)合圖9和圖10所示，采用粉末冶金法制備CrAl靶和TiAlSi靶，TiAlSi靶的Si原子含量為16% ;涂層制備方法包括如下步驟:步驟1，將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到2X10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar (氬氣)以保持0.2Pa的真空氣壓；步驟2，設(shè)置樣品臺(tái)以2轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至500V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.03A/dm2的電流密度濺射30min ;隨后在5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到75V，同時(shí)在5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到2A/dm2，保持20min ;步驟3，往真空腔體內(nèi)通入N2，在5 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ;步驟4，開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.67A/dm2，保持Imin ;步驟5，開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到1.65A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持160min ;步驟6，依次地，關(guān)閉CrAl靶，關(guān)閉TiAlSi祀，關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出 鍍膜樣品。TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層中的TiAlSiN亞層的平均厚度lTiA1SiN=10nm ;涂層中CrAlN亞層的平均厚度l&A1N=5nm ;涂層的TiAlSiN亞層中的Si/ (Ti+Al+Si+N) =8at.% ;涂層的總厚度為5μπι。涂層機(jī)械性能見(jiàn)表I。實(shí)施例4:結(jié)合圖11 圖14所示，采用粉末冶金法制備CrAl靶和TiAlSi靶，TiAlSi靶的Si原子含量為10% ;涂層制備方法包括如下步驟:步驟I，將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到2X10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar (氬氣)以保持0.2Pa的真空氣壓；步驟2，設(shè)置樣品臺(tái)以I轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至500V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.03A/dm2的電流密度濺射30min ;隨后在5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到75V，同時(shí)在5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到2A/dm2，保持25min ;步驟3，往真空腔體內(nèi)通入N2，在5 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ;步驟4，開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.67A/dm2，保持Imin ;步驟5，開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到1.65A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持240min ;步驟6，依次地，關(guān)閉CrAl靶，關(guān)閉TiAlSi祀,關(guān)閉基底加熱電源,關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn),關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出鍍膜樣品。其中圖13中11厚度為30nm。圖14中12為Ti (Al)N晶粒、13為含Si非晶區(qū)、14為Cr(Al)N晶粒、15為Ti (Al)N/Cr (Al)N共格晶粒。TiAlSiN/CrAIN納米多層涂層中的TiAlSiN亞層的平均厚度lTiA1SiN=20nm ;涂層中CrAlN亞層的平均厚度lttMN=10nm ;涂層的TiAlSiN亞層中的Si/ (Ti+Al+Si+N)=5at.% ;涂層的總厚度為7.5 μ m。涂層機(jī)械性能見(jiàn)表I。實(shí)施例5:結(jié)合圖15和圖16所示，采用粉末冶金法制備CrAl靶和TiAlSi靶，TiAlSi靶的Si原子含量為25% ;涂層制備方法包括如下步驟:步驟I，將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到2X10_3Pa，接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar (氬氣)以保持0.2Pa的真空氣壓；步驟2，設(shè)置樣品臺(tái)以0.5轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至500V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.03A/dm2的電流密度濺射30min ;隨后在5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到75V，同時(shí)在5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到2A/dm2，保持20min ;步驟3，往真空腔體內(nèi)通入N2，在5 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1 ;步驟4，開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.67A/dm2，保持Imin ;步驟5，開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到1.65A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持150min ;步驟6，依次地，關(guān)閉CrAl靶，關(guān)閉TiAlSi祀，關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后 取出鍍膜樣品。具體實(shí)施例5TiAlSiN/CrAlN納米多層涂層，涂層中的TiAlSiN亞層的平均厚度lmisffl=40nm ;涂層中CrAlN亞層的平均厚度l&A1N=20nm ;涂層的TiAlSiN亞層中的Si/(Ti+Al+Si+N) =12at.% ;涂層的總厚度為4.7 μ m0涂層機(jī)械性能見(jiàn)表I。表權(quán)利要求
1.一種納米多層涂層，其特征在于該涂層至少包括沉積層，該沉積層由所包含的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層交替沉積形成，并且，所述的TiAlSiN亞層中Si的原子含量為2 12%，所述的CrAlN亞層含有BI結(jié)構(gòu)的納米晶CrAlN顯微組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米多層涂層，其特征在于所述的TiAlSiN亞層包含BI結(jié)構(gòu)的TiAlN納米晶組織和非晶態(tài)SiNx組織，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米多層涂層，其特征在于所述的TiAlSiN亞層中含有TiN或AlN的納米晶結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米多層涂層，其特征在于所述的CrAlN亞層中含有CrN或AlN的納米晶結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米多層涂層，其特征在于所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的界面上存在原子互擴(kuò)散。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米多層涂層，其特征在于所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的界面上存在BI結(jié)構(gòu)的納米晶組織的共格生長(zhǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米多層涂層，其特征在于所述的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層的厚度比設(shè)為2:1。
8.—種權(quán)利要求1 7中任一一種納米多層涂層的制備方法，其特征在于包括如下步驟: ①將金屬或合金基底裝入鍍膜設(shè)備的腔體內(nèi)后抽真空到0.5 X 10 _3 2 X 10 _ 3Pa,接著開(kāi)啟加熱電源將金屬或合金基底加熱到300°C 350°C并穩(wěn)定，其次向鍍膜設(shè)備的真空腔體內(nèi)通入Ar以保持0.1 0.6Pa的真空氣壓； ②設(shè)置樣品臺(tái)以0.5 5轉(zhuǎn)/分的速度開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并開(kāi)啟基底負(fù)偏壓調(diào)至300 800V，接著開(kāi)啟Cr靶起輝電源，以0.01 0.05A/dm2的電流密度濺射10 30min ;隨后在不少于5min內(nèi)將負(fù)偏壓降到50 100V，同時(shí)在不少于5min內(nèi)將Cr靶電流密度提高到I 3A/dm2,保持 5 15min ； ③往真空腔體內(nèi)通入N2，在O 15min內(nèi)將N2流量從O提高到Ar/N2流量比為3/1； ④開(kāi)啟CrAl靶電源并迅速將CrAl靶電流密度提高到0.2 1.0A/dm2,保持0.5 2min ； ⑤開(kāi)啟TiAlSi靶電源并迅速將TiAlSi靶電流密度提高到I 3A/dm2，隨之關(guān)閉Cr靶電源，保持60 360min ； ⑥依次地，關(guān)閉CrAl祀，關(guān)閉TiAlSi祀，關(guān)閉基底加熱電源，關(guān)閉樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉氣體通入；待基底冷卻后按規(guī)范次序關(guān)停真空設(shè)備，最后取出鍍膜樣品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的金屬或合金基底為普通鋼材料或高速鋼材料或硬質(zhì)合金材料，并于真空鍍膜之前進(jìn)行表面清潔處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的CrAl靶和TiAlSi靶為粉末冶金靶；所述的CrAl靶上的Cr/Al原子含量比為1/1 ;所述的TiAlSi靶上的Ti/Al原子含量比為1/1 ;所述的TiAlSi靶的Si原子含量為4 25%。
全文摘要
一種納米多層涂層，其特征在于該涂層至少包括沉積層，該沉積層由所包含的TiAlSiN亞層和CrAlN亞層交替沉積形成，并且，所述的TiAlSiN亞層中Si的原子含量為2～12%，所述的CrAlN亞層含有B1結(jié)構(gòu)的納米晶CrAlN顯微組織。本發(fā)明還公開(kāi)了該納米多層涂層的制備方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明得到納米多層涂層具有高硬度、高韌性、高熱穩(wěn)定性和高抗氧化性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/34GK103215542SQ20131012952
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者洪春福, 劉智勇, 楊潤(rùn)田, 錢坤明 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器科學(xué)研究院寧波分院