1.一種具有高硬度、高抗氧化性能的AlCrN涂層,其特征在于AlCrN涂層與基體之間有一層10~300 nm厚的純Cr金屬層和10~300 nm的CrN層,以提高涂層與基體之間的結(jié)合力;AlCrN涂層總厚度為2~10 μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層,其特征在于:AlCrN層中Al含量為25~40 at.%, Cr含量為15~25 at.%, N含量為45~50 at.%;其中Al/(Al+Cr)= 0.5~0.75。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlCrN涂層,其特征在于:所述AlCrN涂層為面心立方結(jié)構(gòu)的(Al,Cr)N相,衍射峰位于fcc-CrN和fcc-AlN衍射峰的中間,但離fcc-AlN衍射峰更近一些。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AlCrN涂層的制備工藝,其特征在于:采用國(guó)產(chǎn)AIP-650型電弧離子鍍膜儀在高速鋼和硬質(zhì)合金上沉積具有高硬度、高抗氧化性能的AlCrN涂層,硬度高達(dá)30~40 GPa。
5.按照權(quán)利要求2所述的AlCrN涂層的制備工藝,其特征在于:基體材料經(jīng)過(guò)除油和干燥預(yù)處理后,放在可同時(shí)自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)架上,公轉(zhuǎn)速度為5~40 r/min,靶基距約為150 mm。
6.按照權(quán)利要求2所述的AlCrN涂層的制備工藝,其特征在于:采用機(jī)械泵和分子泵抽真空;當(dāng)真空室氣壓優(yōu)于1×10-3 Pa時(shí),打開加熱系統(tǒng)將爐腔加熱至200~500 oC;隨后,開啟Ar氣流量閥,氣流量為50~200 sccm,調(diào)整節(jié)流閥使真空室壓強(qiáng)為0.1~2 Pa,基片加-600~1000 V負(fù)偏壓,輝光清洗10~20 min;開啟4個(gè)純Cr靶,靶材電流均為50~150 A,對(duì)基體進(jìn)行轟擊清洗5~30 min;降低偏壓至-10~100 V,調(diào)節(jié)真空壓強(qiáng),沉積純Cr金屬層約5~20 min;通入N2沉積5~20 min,獲得CrN過(guò)渡層。
7.按照權(quán)利要求2所述的AlCrN涂層的制備工藝,其特征在于:沉積AlCrN涂層時(shí),N2和Ar氣流量分別為50~200 sccm,調(diào)整節(jié)流閥使真空室壓強(qiáng)為0.3~2 Pa,控制N2/Ar比在0.5~3之間;同時(shí)開啟4個(gè)純Al靶和純Cr靶,電流均為50~150 A,沉積AlCrN涂層,時(shí)間為30~120 min。