CN110106478B - 一种抗冲蚀涂层及其制备方法与应用、工程材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗冲蚀涂层及其制备方法与应用、工程材料，属于工程材料抗冲蚀防护制造技术领域。该抗冲蚀涂层包括多个层叠设置的周期涂层，每一周期涂层包括由下至上依次层叠设置的CrNx层、CrN层、CryMe(1‑y)Nx层和CryMe(1‑y)N层，其中0<x<1，0.3＜y＜0.7，Me选自Al、Si和AlSi中的一种。上述抗冲蚀涂层具有高韧性、高膜基结合力、表面质量佳并具有良好的抗冲蚀性能。其制备方法包括在基体上形成多个层叠设置的周期涂层。该方法简单，效率高，重复性好，涂层表面质量佳，易于实现大面积工业化生产。将其用于抗冲蚀，如用于工程材料，可有效缓解基体表面的磨损现象，提高抗冲蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及工程材料抗冲蚀防护制造技术领域，具体而言，涉及一种抗冲蚀涂层及其制备方法与应用、工程材料。
背景技术
冲蚀磨损是工程材料中常见的磨损现象。当固体颗粒物质被气流夹带并撞击工件表面时会发生固体颗粒侵蚀(SPE)。目前研究者们针对PVD技术制备TiN基抗冲蚀磨损涂层方面进行了较多的研究开发工作。
现有研究表明，以TiN基为代表的硬质涂层在小攻角砂粒冲蚀磨损方面有较好的保护作用，但由于TiN涂层内应力大脆性高，针对大攻角沙砾冲蚀过程，涂层韧性不足是导致其防护效果较差的主要原因。另外，有研究发现，在电弧离子镀制备涂层过程中产生的未离化的金属颗粒是影响涂层冲蚀性能的主要缺陷，受固体粒子冲蚀过程中，容易出现因颗粒脱落而萌生裂纹源并扩展，加速了涂层的失效。
发明内容
本发明的第一目的包括提供一种抗冲蚀涂层，该抗冲蚀涂层具有高韧性、高膜基结合力、表面质量佳并具有良好的抗冲蚀性能。
本发明的第二目的包括提供一种上述抗冲蚀涂层的制备方法，该方法简单，效率高，重复性好，涂层表面质量佳，易于实现大面积工业化生产。
本发明的第三目的包括提供一种上述抗冲蚀涂层的应用，例如可将其用于对金属及合金基体表面进行防护。
本发明的第四目的包括提供一种基体表面设有上述抗冲蚀涂层的工程材料。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明提出一种抗冲蚀涂层，该抗冲蚀涂层包括多个层叠设置的周期涂层，每一周期涂层包括由下至上依次层叠设置的CrNx层、CrN层、CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层，其中0<x<1，0.3＜y＜0.7，Me选自Al、Si和AlSi中的一种。
在一些实施方式中，x为0.3-0.7。在一些实施方式中，抗冲蚀涂层的硬度为2361HV-2638HV。
在一些实施方式中，抗冲蚀涂层在30°攻角下冲蚀速率为0.028μm/g-0.053μm/g。
在一些实施方式中，抗冲蚀涂层在90°攻角下冲蚀速率为1.417μm/g-1.732μm/g。
此外，本发明还提出了一种上述抗冲蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：
在基体上形成多个层叠设置的周期涂层；其中，
制备周期涂层包括：依次制备CrNx层、CrN层、CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层。
此外，本发明还提出了一种上述抗冲蚀涂层的应用，例如可以将其用于抗冲蚀上。
对应地，本发明还提出了一种工程材料，该工程材料包括基体，基体表面设有上述抗冲蚀涂层。
本申请提供的抗冲蚀涂层及其制备方法与应用、工程材料的有益效果包括：
本申请提供的抗冲蚀涂层利用富金属层(CrNx层和CryMe(1-y)Nx层)和富氮层(CrN层和CryMe(1-y)N层)软硬交替的多层结构起到增韧效果，并通过层间界面阻断柱状晶生长，形成致密细小的多层柱状结构涂层，有效抑制应力集中和阻断裂纹的纵向传播通道，使抗冲蚀涂层具有高韧性、高膜基结合力、表面质量佳并具有良好的抗冲蚀性能。
制备方法利用永磁+可控脉冲电磁复合磁场真空阴极电弧离子镀技术，在垂直靶面方向施加一个脉冲电磁场，可有效控制弧斑移动方向和速度，尽可能细化弧斑及降低靶面熔池温度以减少液滴的喷溅，有利于提高抗冲蚀涂层的表面质量和抗冲蚀性能。
将上述抗冲蚀涂层用于抗冲蚀，可有效缓解基体表面的磨损现象，提高抗冲蚀性能。基体设有上述抗冲蚀涂层的工程材料具有良好的抗冲蚀磨损性能，能够提高工作效率、延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例1提供的抗冲蚀涂层中每个周期涂层的结构示意图。
图示：1-CrN0.7层；2-CrN层；3-CrAlN0.7层；4-CrAlN层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请实施例提供的抗冲蚀涂层及其制备方法与应用、工程材料进行具体说明。
本申请提供的抗冲蚀涂层包括多个层叠设置的周期涂层，每一周期涂层包括由下至上依次层叠设置的CrNx层、CrN层、CryMe(1-y)Nx层、CryMe(1-y)N层。
其中，CrNx层和CryMe(1-y)Nx层属于富金属层，CrN层和CryMe(1-y)N层属于富氮层。上述包括CrNx层和CryMe(1-y)Nx层的富金属层，金属含量高于N含量，层结构中并非全部形成氮化物陶瓷相，因此，该类型的结构硬度较低，在抗冲蚀涂层中作为软层起到储存应变能，从而缓冲冲击的能量，减少裂纹的扩展。包括CrN层和CryMe(1-y)N层的富氮层，层结构中全部形成氮化物陶瓷相，该类型的结构硬度高，在抗冲蚀涂层中作为硬层，以有效地提高抗粒子冲刷磨损。
本申请中，每个周期涂层中均含有上述四层结构，各层之间的位置关系优选先沉积硬度较低的层，接着再沉积硬度高的层，形成硬度梯度，以利于提高附着力。具体的，在上述四层结构中，CryMe(1-y)N层的硬度远高于CrN层，因此优选形成CrNx-CrN-CryMe(1-y)Nx-CryMe(1-y)N的顺序。
在一些实施方式中，上述CrNx层和CryMe(1-y)Nx层中的x可以为0-1，也即x可以为0、1以及0至1之间的任何值。y可以为0.3-0.7，也即y可以为0.3、0.7以及0.3至0.7之间的任何值。
作为可选地，CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层中Cr与Me的摩尔比可以但不仅限于为3:7-7:3，如3:7、5:5或7:3等，也可以为3:7-7:3之间的任何比值，如6:4或4:6等。值得说明的是，CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层的Cr与Me元素的摩尔比还可以小于3:7或大于7:3，上述列举出的3:7-7:3比值范围为优选范围。
在一些实施方式中，Me可以选自Al、Si和AlSi中的任意一种，发明人发现，通过加入Al、Si或AlSi，可有效提高膜层的硬度和耐冲蚀性能，同时，通过引入Al、Si或AlSi，还能有利于抑制柱状晶的生长，使所沉积的膜层晶粒细小，进而提高抗冲蚀涂层整体的抗冲蚀性能。
作为可选地，本申请的抗冲蚀涂层的总厚度可以为6μm-30μm，如6μm、10μm、15μm、20μm、25μm或30μm等，也可以为6μm-30μm范围内的任何厚度，如7.5μm、12.5μm、17.5μm、22.5μm或27.5μm等。值得说明的是，本申请抗冲蚀涂层的总厚度还可以小于6μm或大于30μm，上述列举出的6μm-30μm厚度范围为优选范围。
进一步地，抗冲蚀涂层中每个周期涂层的厚度可以为200nm-400nm，如200nm、250nm、300nm、350nm或400nm等，也可以为200nm-400nm范围内的任何厚度，如225nm、275nm、325nm或375nm等。值得说明的是，每个周期涂层的厚度还可以小于200nm或大于400nm，上述列举出的200nm-400nm厚度范围为优选范围。
在一些优选的实施方式中，每一周期涂层中，CrNx层的厚度可以为8nm-75nm；CrN层的厚度可以为72nm-120nm；CryMe(1-y)Nx层的厚度可以为32nm-25nm；CryMe(1-y)N层的厚度可以为25nm-288nm。
在一些实施方式中，抗冲蚀涂层可包括15个-150个周期涂层，也即可以包括60层-600层。
在一些实施方式中，每一周期涂层中，富金属层与富氮层厚度比可以为1:10-1:1，如1:10、1:8、1:6、1:4、1:2或1:1等，也可以为1:10-1:1范围内的任何比值，如1:9、1:7、1:5或1:3等。值得说明的是，富金属层与富氮层厚度比还可以小于1:10或大于1:1，上述列举出的1:10-1:1为优选范围。
进一步地，可以是CrNx层与CrN层厚度比为1:10-1:1，也可以是CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层的厚度比为1:10-1:1。值得说明的是，CrNx层与CrN层厚度比同CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层的厚度比可以不相等，例如前者的厚度比可以为1:10，后者的厚度比可以为1:5。
在一些实施方式中，每一周期涂层中，Cr基层的总厚度与CrMe基层的总厚度之比可以为1:5-5:1，如1:5、1:3、1:1、3:1或5:1等，也可以为1:5-5:1范围内的任何比值，如1:4、1:2、2:1或4:1等。值得说明的是，Cr基层与CrMe基层的厚度比还可以小于1:5或大于5:1，上述列举出的1:5-5:1范围为优选范围。
具体的，上述Cr基层包括CrNx层和CrN层，CrMe基层包括CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层，也即CrNx层与CrN层的总厚度同CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层的总厚度之比为1:5-5:1。
本申请中，通过限定各层的厚度，使软层和硬层在合适的硬度范围内互相配合，一方面使抗冲蚀涂层保持良好的抗冲蚀性能，同时还能提高膜层的韧性并降低内应力。值得说明的是，当抗冲蚀涂层中软层占比过高时会导致抗冲蚀涂层抗砂粒冲蚀能力不足，但当软层占比过低时又会导致抗冲蚀涂层膜层较脆，容易破裂，抗冲蚀性能不佳。
在一些较佳的实施方式中，抗冲蚀涂层的硬度为2361HV-2638HV，如2361HV、2572HV或2638HV等。
在一些较佳的实施方式中，抗冲蚀涂层在30°攻角下冲蚀速率为0.028μm/g-0.053μm/g，如0.028μm/g、0.032μm/g或0.053μm/g等。
在一些较佳的实施方式中，抗冲蚀涂层在90°攻角下冲蚀速率为1.417μm/g-1.732μm/g，如1.417μm/g、1.458μm/g或1.732μm/g等。
承上，本申请通过对抗冲蚀涂层结构及元素含量的控制，实现涂层的强韧化，并将硬质涂层沉积厚度提高至6μm-30μm，即控制了涂层内应力，又实现涂层硬度与韧性的合理匹配，在涂层较厚的前提下也保证涂层与基体的结合力在70N以上，从而有利于提高基体的抗冲蚀磨损性能，有效提高基体的工作效率和使用寿命。
此外，本申请还提供了一种上述抗冲蚀涂层的制备方法，其可以包括以下步骤：在基体上形成多个层叠设置的周期涂层，其中，制备周期涂层包括：依次制备CrNx层、CrN层、CryMe(1-y)Nx层和CryMe(1-y)N层。
在制备过程中，本底的真空度例如可以为3.0×10-3Pa-6.0×10-3Pa，工件转速可以为1rpm-5rpm。
可参考地，抗冲蚀涂层中CrNx层和CryMe(1-y)Nx层的制备方法均可包括：以氩气和氮气为反应气体，于气压为0.5Pa-1.5Pa、脉冲负偏压为50V-200V、靶电流为60A-100A、电磁电压为15V-45V以及电磁频率为2.4Hz-33.3Hz的条件下进行脉冲电磁驱动电弧离子镀处理。
其中，CrNx层以Cr靶为靶材，CryMe(1-y)Nx层以CrMe靶为靶材。
在该制备过程中，以氩气和氮气同时作为反应气体，通过通入氩气，减少N的含量，降低反应气压，并同时避免了反应过程中未反应的N不断积累，使最终层结构中金属含量高于N含量，也即实现层结构中并非全部形成氮化物陶瓷相的效果。
抗冲蚀涂层中CrN层和CryMe(1-y)N层的制备方法均可包括：以氮气为反应气体，于气压为1.5Pa-4Pa、脉冲负偏压为50V-200V、靶电流为60A-100A、电磁电压为15V-45V以及电磁频率为2.4Hz-33.3Hz的条件下进行脉冲电磁复合磁场驱动电弧离子镀处理。
其中，CrN层以Cr靶为靶材，CryMe(1-y)N层以CrMe靶为靶材。
在该制备过程中，仅以氮气作为反应气体，提高了反应气压，使最终层结构全部形成氮化物陶瓷相，提高抗粒子冲刷磨损。
上述各层所用的制备设备例如均可以采用可控脉冲电磁复合磁场自动控制真空阴极电弧离子镀膜机。制备过程中，在垂直靶面方向施加一个脉冲电磁场，用以控制弧斑漂移方向和速度，尽可能细化弧斑和降低靶面熔池温度以减少液滴的喷溅，从而提高抗冲蚀涂层的表面质量，进一步提高涂层的抗冲蚀性能。
上述制备过程中通过调控基体负偏压和反应气体流量来对沉积粒子能量进行调整匹配。作为参考地，基体负偏压可以为50V-200V，如50V、100V、120V、150V或200V等。反应气体的总气体流量可以为100sccm-1000sccm，例如100sccm、200sccm、300sccm、400sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm或1000sccm等，亦也可为150sccm、250sccm、350sccm、450sccm、550sccm、650sccm、750sccm、850sccm或950sccm等。
制备过程中通过基体负偏压和反应气体流量的调制，对沉积粒子能量进行调整匹配，在保证金属元素和氮元素充分反应的同时，提供足够的能量，在合理的工艺范围可促使CryMe(1-y)N涂层相结构发生由应变能主导的(111)面到表面能主导的(200)面的转变，这样的转变能够降低涂层中的应力，增加表面能并使涂层更平整细腻，对抗冲蚀性能有显著帮助。其中，(111)面和(200)面均指立方晶系中晶面指数。
进一步地，在一些实施方式中，脉冲电磁复合磁场驱动电弧离子镀处理的时间可以为300min-1800min。该沉积条件下能使基体与抗冲蚀涂层之间具有较强的结合力。
此外，在制备周期涂层前，还可包括对基体进行表面清洗刻蚀。可参考地，表面清洗刻蚀可包括离子轰击清洗及金属离子清洗。其中，离子轰击清洗于脉冲负偏压为600V-1000V、炉内气压(氩气气压)为0.5Pa-1.5Pa以及氩气流量为100sccm-300sccm的条件下进行5min-60min；金属离子清洗于靶电流为60A-100A的条件下进行15min-25min。
此外，本申请还提供了一种上述抗冲蚀涂层的应用，例如可将其用在抗冲蚀上。
此外，本申请还提供了一种工程材料，其包括基体，基体表面设有上述抗冲蚀涂层。
可参考地，基体可包括金属基体或合金基体。
在一些实施方式中，上述抗冲蚀涂层的结合力不低于70N，更优选为77.1N-83.5N。所得的工程材料具有良好的抗冲蚀磨损性能，能够提高工作效率、延长使用寿命。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种抗冲蚀涂层及其制备方法：
采用TC11钛合金为基体，本底真空度设置为3.0×10-3Pa，工件转速设置为1rpm。
在氩气气压为0.5Pa、氩气流量为100sccm、脉冲负偏压为800V的条件下，进行离子轰击清洗20min；然后再于靶电流为80A的条件下进行金属离子和高能电子共同清洗刻蚀20min。
以Cr靶、CrAl靶为靶材，CrN0.7层1和Cr0.5Al0.5N0.7层3均以氩气和氮气为反应气体，于气压为1.5Pa、氮气流量300sccm、氩气流量100sccm、脉冲负偏压为50V、靶电流为100A、电磁电压为45V以及电磁频率为2.4Hz的条件下进行脉冲电磁驱动电弧离子镀处理。CrN层2和Cr0.5Al0.5N层4以氮气为反应气体，于气压为4Pa、氮气流量1000sccm、脉冲负偏压为50V、靶电流为140A、电磁电压为45V以及电磁频率为2.4Hz的条件下进行脉冲电磁复合驱动电弧离子镀处理300min。
制备15个周期的CrN0.7-CrN-Cr0.5Al0.5N0.7-Cr0.5Al0.5N涂层，其中每个周期涂层厚度为400nm，每个周期内CrN0.7层1厚度为8nm，CrN层2厚度为72nm，Cr0.5Al0.5N0.7层3厚度为32nm，Cr0.5Al0.5N层4厚度为288nm，Cr0.5Al0.5N0.7层3和Cr0.5Al0.5N层4中Cr元素与Al元素比为1:1。最终得到沉积于基体表面的厚度为6μm的抗冲蚀涂层，每个周期CrN0.7-CrN-Cr0.5Al0.5N0.7-Cr0.5Al0.5N涂层的结构如图1所示。
该抗冲蚀涂层的硬度为2361HV，结合力77.1N，30°攻角下冲蚀速率为0.053μm/g，90°攻角下冲蚀速率为1.417μm/g。
同时，利用相同的钛合金基体，在相同的冲蚀条件下进行冲蚀磨损试验。得到结果30°攻角下冲蚀速率为3.227μm/g，90°攻角下冲蚀速率为8.267μm/g。由此表明抗冲蚀涂层相对于钛合金基体的大攻角抗冲蚀性能提高六倍以上，从而有效提高了基体的抗冲蚀磨损性能。
实施例2
本实施例提供一种抗冲蚀涂层及其制备方法：
采用不锈钢为基体，本底真空度设置为5.0×10-3Pa，工件转速设置为3rpm。
在氩气气压为1.0Pa、氩气流量为200sccm、脉冲负偏压为900V的条件下，进行离子轰击清洗25min；然后再于靶电流为90A的条件下进行金属离子和高能电子共同清洗刻蚀15min。
以Cr靶、CrSi靶为靶材，CrN0.5层和Cr0.7Si0.3N0.5层以氩气和氮气为反应气体，于气压为1Pa、氮气流量200sccm、氩气流量100sccm、脉冲负偏压为125V、靶电流为80A、电磁电压为15V以及电磁频率为33.3Hz的条件下进行脉冲电磁驱动电弧离子镀处理。CrN层和Cr0.7Si0.3N层以氮气为反应气体，于气压为2.5Pa、氮气流量700sccm脉冲负偏压为125V、靶电流为100A、电磁电压为15V以及电磁频率为33.3Hz的条件下进行脉冲电磁复合驱动电弧离子镀处理1200min。
制备67个周期的CrN0.5-CrN-Cr0.7Si0.3N0.5-Cr0.7Si0.3N涂层，每个周期涂层厚度为300nm，每个周期内CrN0.5层厚度为30nm，CrN层厚度为120nm，Cr0.7Si0.3N0.5层厚度为30nm，Cr0.7Si0.3N层厚度为120nm，Cr0.7Si0.3N0.5层和Cr0.7Si0.3N层中Cr元素与Si元素比为7:3。最终得到沉积于基体表面的厚度为20.7μm的抗冲蚀涂层。
该抗冲蚀涂层的硬度为2572HV，结合力83.5N，30°攻角下冲蚀速率为0.032μm/g，90°攻角下冲蚀速率为1.458μm/g。
同时，利用相同的不锈钢基体，在相同的冲蚀条件下进行冲蚀磨损试验。得到结果30°攻角下冲蚀速率为1.227μm/g，90°攻角下冲蚀速率为10.267μm/g。表明抗冲蚀涂层相对于不锈钢基体的大攻角抗冲蚀性能提高七倍以上，从而有效提高了基体的抗冲蚀磨损性能。
实施例3
本实施例提供一种抗冲蚀涂层及其制备方法：
采用镍基合金为基体，本底真空度设置为6.0×10-3Pa，工件转速设置为5rpm。
在氩气气压为1.5Pa、氩气流量为300sccm、脉冲负偏压为1000V的条件下，进行离子轰击清洗20min；然后再于靶电流为100A的条件下进行金属离子和高能电子共同清洗刻蚀15min。
以Cr靶、CrAlSi靶为靶材，CrN0.3层和Cr0.5Al0.4Si0.1N0.3层以氩气和氮气为反应气体，于气压为0.5Pa、氮气流量100sccm、氩气流量100sccm、脉冲负偏压为200V、靶电流为60A、电磁电压为30V以及电磁频率为16.7Hz的条件下进行脉冲电磁驱动电弧离子镀处理。CrN层和Cr0.5Al0.4Si0.1N层以氮气为反应气体，于气压为1Pa、氮气流量400sccm脉冲负偏压为200V、靶电流为60A、电磁电压为30V以及电磁频率为16.7Hz的条件下进行脉冲电磁复合驱动电弧离子镀处理1800min。
制备150个周期的CrN0.3-CrN-Cr0.5Al0.4Si0.1N0.3-Cr0.5Al0.4Si0.1N涂层，每个周期涂层厚度为200nm，每个周期内CrN0.3层厚度为75nm，CrN层厚度为75nm，Cr0.5Al0.4Si0.1N0.3层厚度为25nm，Cr0.5Al0.4Si0.1N层厚度为25nm，Cr0.5Al0.4Si0.1N0.3层和Cr0.5Al0.4Si0.1N层中Cr元素、Al元素和Si元素比为5:4:1。最终得到沉积于基体表面的厚度为29.3μm的抗冲蚀涂层。
该抗冲蚀涂层的硬度为2638HV，结合力81.7N，30°攻角下冲蚀速率为0.028μm/g，90°攻角下冲蚀速率为1.732μm/g。
同时，利用相同的镍基合金基体，在相同的冲蚀条件下进行冲蚀磨损试验。得到结果30°攻角下冲蚀速率为0.853μm/g，90°攻角下冲蚀速率为11.716μm/g。表明抗冲蚀涂层相对于硬质合金基体的大攻角抗冲蚀性能提高六倍以上，从而有效提高了基体的抗冲蚀磨损性能。
综上所述，由本申请所提供的抗冲蚀涂层的制备方法制备所得的抗冲蚀涂层具有高膜基结合力和良好的抗冲蚀性能。相对基体而言，在30°攻角冲蚀速率仅为基体的1/30左右，在90°攻角下冲蚀速率仅为基体的1/6左右，从而有效提高了基体的抗冲蚀磨损性能。并且该涂层制备方法简单，效率高，重复性好，易于实现大面积工业化生产，有效提高部件的工作效率和使用寿命。将上述抗冲蚀涂层用于对金属及合金基体表面进行防护，可有效缓解基体表面的磨损现象，提高抗冲蚀性能。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层包括多个层叠设置的周期涂层，每一所述周期涂层包括由下至上依次层叠设置的CrNx层、CrN层、CryMe（1-y）Nx层和CryMe(1-y)N层，其中x为0.3-0.7，0.3＜y＜0.7，Me选自Al、Si和AlSi中的一种；
每一所述周期涂层的厚度为200 nm-400 nm；每一所述周期涂层中，所述CrNx层的厚度为8 nm-75 nm；所述CrN层的厚度为72 nm-120 nm；所述CryMe（1-y）Nx层的厚度为32 nm-25nm；所述CryMe(1-y)N层的厚度为25 nm-288 nm；
每一所述周期涂层中，所述CrNx层与所述CrN层的厚度比为1:10-1:1；所述CryMe（1-y）Nx层与所述CryMe(1-y)N层的厚度比为1:10-1:1；每一所述周期涂层中，所述CrNx层和所述CrN层的总厚度与所述CryMe（1-y）Nx层和所述CryMe(1-y)N层的总厚度之比为1:5-5:1；
所述CrNx层及所述CryMe（1-y）Nx层的制备方法均包括：以氩气和氮气为反应气体，于气压为0.5 Pa-1.5 Pa、脉冲负偏压为50 V-200 V、靶电流为60 A-100 A、电磁电压为15 V-45 V以及电磁频率为2.4 Hz-33.3 Hz的条件下进行脉冲电磁驱动电弧离子镀处理；其中，所述CrNx层以Cr靶为靶材，所述CryMe（1-y）Nx层以CrMe靶为靶材；
所述CrN层和CryMe(1-y)N层的制备方法均包括：以氮气为反应气体，于气压为1.5 Pa-4Pa、脉冲负偏压为50 V-200 V、靶电流为60 A-100 A、电磁电压为15 V-45 V以及电磁频率为2.4 Hz-33.3 Hz的条件下进行脉冲电磁复合磁场驱动电弧离子镀处理；其中，所述CrN层以Cr靶为靶材，所述CryMe(1-y)N层以CrMe靶为靶材；
制备所述CrNx层及所述CryMe（1-y）Nx层时的氮气流量为100 sccm-300 sccm，氩气流量为80 sccm-120 sccm；制备所述CrN层和所述CryMe(1-y)N层时的氮气流量为400 sccm-1000sccm。
2.根据权利要求1所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层的硬度为2361 HV-2638 HV。
3.根据权利要求1所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层在30°攻角下冲蚀速率为0.028 μm/g -0.053 μm/g。
4.根据权利要求1所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层在90°攻角下冲蚀速率为1.417 μm/g -1.732 μm/g。
5.根据权利要求1所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层的总厚度为3 μm-60 μm。
6.根据权利要求5所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层的总厚度为6 μm-30 μm。
7.根据权利要求1所述的抗冲蚀涂层，其特征在于，所述抗冲蚀涂层包括15 个-150 个所述周期涂层。
8.如权利要求1-7任一项所述的抗冲蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在基体上形成多个层叠设置的周期涂层；其中，
制备周期涂层包括：依次制备CrNx层、CrN层、CryMe（1-y）Nx层和CryMe(1-y)N层。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在制备所述周期涂层前，还包括对基体进行表面清洗刻蚀。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，表面清洗刻蚀包括离子轰击清洗及金属离子清洗，其中，离子轰击清洗于脉冲负偏压为600 V-1000 V、炉内气压为0.5 Pa-1.5Pa以及氩气流量为100 sccm-300 sccm的条件下进行5 min-15 min；金属离子清洗于靶电流为60 A-100 A的条件下进行15 min-25 min。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述CrNx层及所述CryMe（1-y）Nx层的制备方法中，脉冲电磁复合磁场驱动电弧离子镀处理的时间为300 min-1800 min。
12.如权利要求1-7任一项所述的抗冲蚀涂层在抗冲蚀上的应用。
13.一种工程材料，其特征在于，包括基体，所述基体的表面设有如权利要求1-7任一项所述的抗冲蚀涂层。
14.根据权利要求13所述的工程材料，其特征在于，所述基体包括金属基体或合金基体。
15.根据权利要求13所述的工程材料，其特征在于，所述抗冲蚀涂层的结合力不低于70N。
16.根据权利要求15所述的工程材料，其特征在于，所述抗冲蚀涂层的结合力为77.1N-83.5 N。
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