CN112831752A - 一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法 - Google Patents

一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法，依次包括Ti、TiN、TiAlN和TiAlCN梯度复合涂层，其中，所述的TiAlCN层的制备方法为：启动AlTi靶，设置炉腔温度420‑480℃，真空度0.006‑0.010mbar，偏压大小‑80V，氮气的流量150‑160sccm，乙炔的流量20‑80sccm，通过AlTi靶材电流为90A‑110A，沉积持续时间20‑30min。该涂层的摩擦系数在0.25‑0.35，涂层的硬度在2800HV‑3500HV，耐腐蚀性能好，具有良好的市场前景，可以广泛应用于刀具、模具、航空航天、汽车零部件等产业。

Description

一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法
技术领域
本发明属于涂层刀具技术领域，涉及一种物理气相沉积加辉光放电技术技术制备涂层的工艺，具体涉及一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法。
背景技术
随着制造行业的发展，人们对刀具的性能提出了更高的要求。刀具涂层技术便应运而生，TiAlN涂层是在TiN的基础之上加入Al元素，大大提高了原先涂层的硬度和抗氧化性能，但是与此同时TiAlN涂层的摩擦变高在0.8左右，切削含镍不锈钢时会出现粘刀情况，无法满足工业需求，极大地制约了TiAlN涂层的推广应用。
发明内容
本发明提供了结合力好、硬度高、摩擦系数低的一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法，采用真空物理气相沉积技术，在基体上制备Ti层作为打底层，制备TiN层，TiAlN层作为过渡层；采用辉光放电技术，以乙炔为碳源，在工件最表面制备一层含碳TiAlN涂层，不仅可以降低涂层的摩擦系数，而且可以提高涂层的硬度。
本发明的技术方案如下：
一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法，依次包括Ti、TiN、TiAlN和TiAlCN梯度复合涂层，其中，所述的TiAlCN层的制备方法为：启动AlTi靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-80V，氮气的流量150-160sccm，乙炔的流量20-80sccm，通过AlTi靶材电流为90A-110A，沉积持续时间20-30min。
在本发明的一实施例，还包括在TiAlCN涂层制备完成后，工件在真空炉中随着真空炉冷却至80-100℃，然后从炉腔中拉出，冷却至室温。
在本发明的一实施例，所述的Ti层的制备方法为：启动Ti靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压-140V，通过Ti靶材电流110-120A，沉积持续时间15-20min。
在本发明的一实施例，所述的TiN层的制备方法为：Ti靶保持工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-140V，氮气的流量200-210sccm，通过Ti靶材电流160A-180A，沉积持续时间15-20min。
在本发明的一实施例，所述的TiAlN层的制备方法为：启动AlTi靶，Ti靶停止工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-100V，氮气的流量150-160sccm，通过AlTi靶材电流90A-110A，沉积持续时间60-70min。
在本发明的一实施例，Ti靶、AlTi靶均在空间上成对立面，Ti靶与AlTi靶相间分布，同一水平上间隔90°。
在本发明的一实施例，Ti靶的纯度为99.9％，AlTi靶的成分比为Al∶Ti＝67∶33。
在本发明的一实施例，还包括先对工件表面进行前处理，利用一体式清洗机清洗工件表面的杂质，并且自动烘干去除工件上残留的水分，以及在真空度为0.006-0.010mbar，将设备炉腔中的温度加热到420-480℃。其中，所述的工件为高速钢或硬质合金材质。
在本发明的一实施例，还包括先对靶材自清洁向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，通过靶材电流120A，靶材将自身表面杂质去除，持续时间5min，以及工件刻蚀，向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，利用被电离的氩气离子对工件的表面进行刻蚀清洗，持续时间5min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明制备的含碳TiAlN涂层，涂层的摩擦系数在0.25-0.35，涂层的硬度在2800HV-3500HV，耐腐蚀性能好，具有良好的市场前景，可以广泛应用于刀具、模具、航空航天、汽车零部件等产业。
附图说明
图1为本发明的含碳TiAlN涂层的结构示意图。
图中标记：1-基体，2-Ti层，3-TiN层，4-TiAlN层，5-TiAlCN层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例1
本发明的含碳TiAlN涂层结构示图，如图1所示，包括打底层Ti层2、过渡层TiN层3，TiAlN层4以及顶层TiAlCN层5；打底层Ti层2可以显著提高基体1与涂层的结合力，降低涂层内部的应力；过渡层TiN层3和TiAlN层4可以提高涂层的硬度；顶层TiAlCN层5由于有C元素的加入，摩擦系数显著降低，碳含量10％左右时，涂层硬度提高最大。
本发明掺杂碳元素的TiAlN涂层的制备工艺，采用的物理气相沉积设备的型号为ICS-04ARC PRO；具体工艺如下：
(1)对高速钢材质工件表面进行前处理：利用一体式清洗机清洗工件表面的杂质，并且自动烘干去除工件上残留的水分。
(2)炉腔加热：真空度为0.006-0.010mbar，将设备炉腔中的温度加热到420-480℃；
(3)靶材自清洁：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，通过靶材电流120A，靶材将自身表面杂质去除，持续时间5min；
(4)工件刻蚀：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，利用被电离的氩气离子对工件的表面进行刻蚀清洗，持续时间5min；
(5)打底层制备：
a.Ti打底层制备：启动Ti靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压-140V，通过Ti靶材电流110-120A，沉积持续时间15-20min；
过渡层制备：
a.TiN层制备：Ti靶保持工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-140V，氮气的流量200-210sccm，通过Ti靶材电流160A-180A，沉积持续时间15-20min；
b.TiAlN层制备：启动AlTi靶，Ti靶停止工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-100V，氮气的流量150-160sccm，通过A1Ti靶材电流90A-110A，沉积持续时间60-70min；
(6)顶层制备：
TiAlCN层制备：保持AlTi靶处于工作状态，Ti靶处于停止工作状态，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-80V，氮气的流量150-160sccm，乙炔的流量20-80sccm，通过AlTi靶材电流为90A-110A，沉积持续时间20-30min；
(7)工件冷却：工件在炉腔中完成涂层之后，工件在真空炉中随着真空炉冷却至80-100℃，然后从炉腔中拉出，冷却至室温。
在恒定载荷为2N、恒转速为200r/min、摩擦轨迹半径为8mm的情况下，采用摩擦磨损试验机对本实施例制得的涂层进行摩擦磨损试验，对磨球选用GCr15钢球。摩擦系数由系统自动采集为0.25～0.35。涂层的硬度采用纳米压痕仪中金刚石压头进行测试为2800HV～3500HV。经过物相检测分析，涂层中含有Al2O3可以在涂层表面形成一层致密保护膜，提高其耐腐蚀性。
实施例2
本发明的含碳TiAlN涂层可直接利用TiN层3作为打底层，TiAlN层4作为过渡层，TiAlCN层5作为顶层。
本发明掺杂碳元素的TiAlN涂层的制备工艺，采用的物理气相沉积设备的型号为ICS-04ARC PRO；具体工艺如下：
(1)对硬质合金材质工件表面进行前处理：利用一体式清洗机清洗工件表面的杂质，并且自动烘干去除工件上残留的水分
(2)炉腔加热：真空度为0.006-0.010mbar，将设备炉腔中的温度加热到420-480℃；
(3)靶材自清洁：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，通过靶材电流120A，靶材将自身表面杂质去除，持续时间5min；
(4)工件刻蚀：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，利用被电离的氩气离子对工件的表面进行刻蚀清洗，持续时间5min；
(5)打底层制备：
a.TiN层制备：Ti靶保持工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-140V，氮气的流量200-210sccm，通过Ti靶材电流160A-180A，沉积持续时间15-20min；
过渡层制备：
a.TiAlN层制备：启动A1Ti靶，Ti靶停止工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-100V，氮气的流量150-160sccm，通过AlTi靶材电流90A-110A，沉积持续时间60-70min；
(6)顶层制备：
TiAlCN层制备：保持AlTi靶处于工作状态，Ti靶处于停止工作状态，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-80V，氮气的流量150-160sccm，乙炔的流量20-80sccm，通过AlTi靶材电流为90A-110A，沉积持续时间20-30min；
(7)工件冷却：工件在炉腔中完成涂层之后，工件在真空炉中随着真空炉冷却至80-100℃，然后从炉腔中拉出，冷却至室温
在恒定载荷为2N、恒转速为200r/min、摩擦轨迹半径为8mm的情况下，采用摩擦磨损试验机对本实施例制得的涂层进行摩擦磨损试验，对磨球选用GCr15钢球。摩擦系数由系统自动采集为0.25～0.35。涂层的硬度采用纳米压痕仪中金刚石压头进行测试为2800HV～3500HV。经过物相检测分析，涂层中含有Al2O3可以在涂层表面形成一层致密保护膜，提高其耐腐蚀性。
实施例3
本发明的含碳TiAlN涂层可利用Ti层2作为打底层，TiAlN层4作为过渡层，TiAlCN层5作为顶层。本发明掺杂碳元素的TiAlN涂层的制备工艺，采用的物理气相沉积设备的型号为ICS-04 ARC PRO；具体工艺如下：
(1)对硬质合金材质工件表面进行前处理：利用一体式清洗机清洗工件表面的杂质，并且自动烘干去除工件上残留的水分。
(2)炉腔加热：真空度为0.006-0.010mbar，将设备炉腔中的温度加热到420-480℃；
(3)靶材自清洁：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，通过靶材电流120A，靶材将自身表面杂质去除，持续时间5min；
(4)工件刻蚀：向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，利用被电离的氩气离子对工件的表面进行刻蚀清洗，持续时间5min；
(5)打底层制备：
a.Ti打底层制备：启动Ti靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压-140V，通过Ti靶材电流110-120A，沉积持续时间15-20min；
过渡层制备：
a.TiAlN层制备：启动AlTi靶，Ti靶停止工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-100V，氮气的流量150-160sccm，通过AlTi靶材电流90A-110A，沉积持续时间60-70min；
(6)顶层制备：
TiAlCN层制备：保持AlTi靶处于工作状态，Ti靶处于停止工作状态，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-80V，氮气的流量150-160sccm，乙炔的流量20-80sccm，通过AlTi靶材电流为90A-110A，沉积持续时间20-30min；
(7)工件冷却：工件在炉腔中完成涂层之后，工件在真空炉中随着真空炉冷却至80-100℃，然后从炉腔中拉出，冷却至室温。
在恒定载荷为2N、恒转速为200r/min、摩擦轨迹半径为8mm的情况下，采用摩擦磨损试验机对本实施例制得的涂层进行摩擦磨损试验，对磨球选用GCr15钢球。摩擦系数由系统自动采集为0.25～0.35。涂层的硬度采用纳米压痕仪中金刚石压头进行测试为2800HV～3500HV。经过物相检测分析，涂层中含有Al2O3可以在涂层表面形成一层致密保护膜，提高其耐腐蚀性。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，依次包括Ti、TiN、TiAlN和TiAlCN梯度复合涂层，其中，所述的TiAlCN层的制备方法为：启动AlTi靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-80V，氮气的流量150-160sccm，乙炔的流量20-80sccm，通过AlTi靶材电流为90A-110A，沉积持续时间20-30min。
2.根据权利要求1所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，还包括在TiAlCN涂层制备完成后，工件在真空炉中随着真空炉冷却至80-100℃，然后从炉腔中拉出，冷却至室温。
3.根据权利要求2所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，所述的Ti层的制备方法为：启动Ti靶，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压-140V，通过Ti靶材电流110-120A，沉积持续时间15-20min。
4.根据权利要求3所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，所述的TiN层的制备方法为：Ti靶保持工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-140V，氮气的流量200-210sccm，通过Ti靶材电流160A-180A，沉积持续时间15-20min。
5.根据权利要求4所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，所述的TiAlN层的制备方法为：启动AlTi靶，Ti靶停止工作，设置炉腔温度420-480℃，真空度0.006-0.010mbar，偏压大小-100V，氮气的流量150-160sccm，通过AlTi靶材电流90A-110A，沉积持续时间60-70min。
6.根据权利要求5所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，Ti靶、AlTi靶均在空间上成对立面，Ti靶与AlTi靶相间分布，同一水平上间隔90°。
7.根据权利要求5所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，Ti靶的纯度为99.9％，AlTi靶的成分比为Al∶Ti＝67∶33。
8.根据权利要求1所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，还包括先对工件表面进行前处理，利用一体式清洗机清洗工件表面的杂质，并且自动烘干去除工件上残留的水分，以及在真空度为0.006-0.010mbar，将设备炉腔中的温度加热到420-480℃。
9.根据权利要求8所述的C掺杂TiAlN涂层的制备方法，其特征在于，还包括先对靶材自清洁向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，通过靶材电流120A，靶材将自身表面杂质去除，持续时间5min，以及工件刻蚀，向炉腔内通入氩气(流量为190-210sccm)，设置偏压-800V，真空度为0.006-0.010mbar，利用被电离的氩气离子对工件的表面进行刻蚀清洗，持续时间5min。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101319302A (zh) * 2008-05-23 2008-12-10 厦门金鹭特种合金有限公司 一种TiAlCN非金属元素线性变化梯度涂层的制作方法
JP2009072838A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Tokyo Institute Of Technology 高速ミーリング加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具およびその製造方法
CN104862652A (zh) * 2015-05-11 2015-08-26 上海应用技术学院 一种TiAlSiN超硬梯度涂层的制备方法
CN105316629A (zh) * 2015-11-19 2016-02-10 上海应用技术学院 一种超硬纳微米多层复合涂层及其制备方法
CN106835014A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 西安交通大学青岛研究院 一种多元复合硬质涂层制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009072838A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Tokyo Institute Of Technology 高速ミーリング加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具およびその製造方法
CN101319302A (zh) * 2008-05-23 2008-12-10 厦门金鹭特种合金有限公司 一种TiAlCN非金属元素线性变化梯度涂层的制作方法
CN104862652A (zh) * 2015-05-11 2015-08-26 上海应用技术学院 一种TiAlSiN超硬梯度涂层的制备方法
CN105316629A (zh) * 2015-11-19 2016-02-10 上海应用技术学院 一种超硬纳微米多层复合涂层及其制备方法
CN106835014A (zh) * 2016-12-29 2017-06-13 西安交通大学青岛研究院 一种多元复合硬质涂层制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张泽辉: "钢领电弧离子镀TiAlCN薄膜的工艺研究", 《万方学位论文》 *
王晓峰等: "Al靶电流对复合离子镀TiAlCN薄膜组织结构与性能的影响", 《材料保护》 *

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