一种涂层及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961240A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202210664554.6(22)申请日2022.06.14(71)申请人广东华升纳米科技股份有限公司地址523835广东省东莞市大岭山镇百花洞马山庙路2号5栋401室、501室(72)发明人李立升张家权(74)专利代理机构华进联合专利商标代理有限公司44224专利代理师刘宁(51)Int.Cl.C23C14/06(2006.01)C23C14/02(2006.01)C23C14/32(2006.01)C23C14/35(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种涂层及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种涂层，包覆于切削工具表面，包括依次设置的基层、功能层以及外层，其中：基层为AlCrN层，涂覆于切削工具表面；功能层包括第一层和第二层，第一层与第二层交错层叠循环多次，第一层位于基层背离切削工具的一侧，第一层为AlCrN层，第二层为AlCrN层和TiSiBNbN层的复合层；外层为TiSiBNbN层，位于第二层背离第一层的一侧，通过上述方式获得的涂层具有立方相氮化硼，有助于提高涂层硬度，涂层还具有Nb元素，能有效缓解AlCrN热分解的过程，并细化晶粒，有利于提高涂层的强度，以及涂层设为特定结构比例的纳米多层，即特定结构比例的基层、功能层以及外层，能有缓解效涂层残余应力。CN115961240ACN115961240A权利要求书1/1页1.一种涂层，包覆于切削工具表面，其特征在于，包括依次设置的基层、功能层以及外层，其中：所述基层为AlCrN层，涂覆于所述切削工具表面；所述功能层包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层交错层叠循环多次，所述第一层位于所述基层背离所述切削工具的一侧，所述第一层为AlCrN层，所述第二层为AlCrN层和TiSiBNbN层的复合层；所述外层为TiSiBNbN层，位于所述第二层背离所述第一层的一侧。2.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述第一层与所述第二层交错层叠的循环次数为3次‑10次。3.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述第二层中的AlCrN层与TiSIBNbN层的厚度均少于20nm，且AlCrN层与TiSIBNbN层厚度比例为2：1。4.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述第一层与所述第二层层厚度比例为1：1。5.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述功能层总厚度在0.5um‑3.0um。6.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述基层厚度在0.2um‑2.0um。7.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述外层厚度在0.2um‑1.0um。8.根据权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述涂层总厚度在1um‑5um。9.一种如权利要求1至8任一项所述的涂层的制备方法，与镀膜设备配合使用，其特征在于，包括如下步骤：S1、提供一个基体样品；S2、将所述基体样品置于以AlxCry和TiaSibBcNbd为靶材的所述镀膜设备内，其中x、y以及a、b、c、d是原子比，并且x+y＝1，0.5≤x≤0.7以及a+b+c+d＝1,0.5≤a≤0.8，0.1≤b≤0.4，0.02≤c≤0.1,0.01≤d≤0.1；S3、在所述基体样品表面沉积基层；S4、在所述基层表面沉积功能层；S5、在所述功能层表面沉积外层。10.根据权利要求9所述的涂层制备方法，其特征在于，在步骤S1后且在步骤S2之前，还包括如下步骤：对所述基体样品进行离子轰击清洗。2CN115961240A说明书1/6页一种涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料切削领域，特别是涉及一种涂层及其制备方法。背景技术[0002]现代切削工具例如数控刀具所采用的材料一般为高速钢、硬质合金、陶瓷等材料，利用切削工具对金属机械或者其他材料进行切削加工时，在某些情况下，上述切削工具的硬度已不能满足对其他物品进行铣削加工。[0003]为了增加切削工具的硬度，目前对切削工具表面进行涂层处理，这些涂层一般使用CVD(化学气相沉积)工艺和/或PVD(物理气相沉积)工艺施加，使得具有涂层的切削工具拥有更长的使用寿命，且切削工具涂层一般选用含AlCrN成分的涂层，这种涂层因其具有高硬度、高耐磨性、高抗氧化能力等优点在材料切削领域得到广泛应用。[0004]但将具有AlCrN成分涂层的切削工具应用至铣削加工P20钢或者更高硬度的材料时，涂层硬度不高，耐磨性能较差，切削工具磨损快，使用寿命不足以满足生产需要。发明内容[0005]基于此，有必要针对切削工具表面涂层硬度低，耐磨性差的问题，提供一种涂层及其制备方法。[0006]一种涂层，包覆于切削工具表面，包括依次设置的基层、功能层以及外层，其中：