CN115627445B - 一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及制备方法,涂层自模具基体由内到外依次包括结合层、过渡层、增硬层、耐磨层和自润滑抗黏附层,结合层包括Cr离子与模具基体形成的冶金扩散层以及在模具基体表面沉积的Cr层,过渡层为CrN层,增硬层为HfZrWMoBN/CrN层,耐磨层为HfZrWMoB/CrAlTiN层,自润滑抗黏附层为HfZrWMoB层;将HfZrWMoB作为压铸模具最表面的自润滑抗黏附层,在压铸模具使用过程中不但具有很好的耐冲击性能,而且具有优异的润滑性能,降低铝液的黏附;将耐温较好的CrAlTiN涂层和超高硬度高应力的HfZrWMoB涂层构建新型高熵超硬压铸模具涂层,HfZrWMoB和CrAlTiN两者都是六方结构为主,容易实现共格生长构建纳米多层结构,突破现高熵硼化物应力较大容易剥落的限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝压铸模具的表面处理技术,尤其涉及一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及其制备方法。
背景技术
随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变得越来越复杂,而这些产品的制造商不开模具,这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求,模具企业只有运用先进的管理手段和集成制造技术,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。在1964年,日本压铸协会对于压铸定义为“在高温将熔化合金压入精密铸模,在短时间内大量生产高精度而铸面优良的铸造方式”。
压铸过程中铝液的温度很高,经常会对模具表面产生黏附并造成损伤。模具的损伤将会严重影响。为了提高模具的使用寿命,一般采用表面涂层进行保护。物理气相沉积技术出现于二十世纪七十年代末,由于其工艺处理温度可控制在500℃以下,因此可作为最终处理工艺用于各类工模具的涂层。该技术自八十年代以来得到了迅速推广。国内外对物理气相沉积技术制备的CrN、AlTiN、AlCrN和AlCrSiN等常规氮化物涂层模具进行系统的研究,获取了较多有价值的成果。
如授权公告号为CN112095080B的压铸铝切边模具用超硬纳米复合涂层,自内向外依次包括结合层、过渡层、支撑层、硬化层及润滑层,结合层为纯Ti层,过渡层为TiN过渡金属陶瓷层,支撑层为AlTiSiN/TiN纳米多层膜,硬化层为AlTiSiCN/TiCN纳米多层膜,润滑层为AlTiSiC/TiC纳米多层膜。该涂层利用氮化物实现梯度结构,形成结构和成分渐变,涂层和基体为冶金结合,具有良好的附着力,提高压铸模具的抗铝液冲蚀能力,其中AlTiSiC和TiC都是富碳的类金刚石涂层,可以获得良好的润滑性能。
如授权公告号为CN111014616B的一种HfZrWMoVNbN/CrSiN高熵合金纳米复合涂层,结合层为电弧离子镀方法高能轰击制备的纯Nb层,过渡层为NbN过渡金属陶瓷层,支撑层为NbN/HfZrWMoVNbN高熵合金氮化物纳米多层膜,耐冲击耐温层为HfZrWMoVNbN/CrSiN纳米多层膜;涂层为为结构和成分渐变的纳米多层复合,梯度复合涂层,具有良好的附着力和良好的韧性,同时利用HfZrWMoVNbN和CrSiN两种涂层的高温稳定性,使压铸铝模具具有良好的抗冲击性能同时也具有很好的脱模性能,满足复杂工况要。
上述这些涂层均为以高熵氮化物纳米多层膜为基础的涂层材料。而国内外对纳米多层高熵硼化物涂层研究较少。高熵合金硼化物由于其独特的高熵效应、迟缓扩散效应、晶格畸变效应和鸡尾酒效应,使其与高熵氮化物相比具有更高的硬度和更好的耐温耐磨性能。因此研究高熵硼化物纳米多层涂层对铝压铸模具表面处理技术的提高具有重要的科学研究价值。
发明内容
本发明提供了一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及其制备方法。对压铸模具的特殊工况需要,将高熵硼化物涂层镀于压铸模具的表面,利用HfZrWMoB具有高硬度和自润滑特性,在提供耐磨性能的前提下更提高了铝压铸模具表面的抗黏附性能,更加有利于脱模。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层,自模具基体由内到外依次包括结合层、过渡层、增硬层、耐磨层和自润滑抗黏附层,所述结合层包括Cr离子与模具基体形成的冶金扩散层以及在模具基体表面沉积的Cr层,所述过渡层为CrN层,所述增硬层为HfZrWMoBN/CrN层,所述耐磨层为HfZrWMoB/CrAlTiN层,所述自润滑抗黏附层为HfZrWMoB层。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:作为耐磨层的所述HfZrWMoB/CrAlTiN层为由HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替形成的多层复合结构,所述HfZrWMoB单层厚为100-500纳米,所述CrAlTiN单层厚度为50-200纳米,涂层调制周期为150-700纳米。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:作为增硬层的所述HfZrWMoBN/CrN层为由HfZrWMoBN单层和CrN单层交替形成的高熵合金氮化物多层复合结构,所述HfZrWMoBN单层厚为4-10纳米,所述CrN单层厚度为4-20纳米,调制周期为8-30纳米。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:所述冶金扩散层的深度为3-10nm。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:涂层摩擦系数为0.1-0.2。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:所述结合层厚度为5-30纳米,所述过渡层厚度为200-1000纳米,所述增硬层厚度为800-3000纳米,所述耐磨层厚度为1500-3500纳米,所述自润滑抗黏附层厚度为1000-2000纳米。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法,在于采用电弧离子镀技术制备复合涂层,包括如下步骤:
步骤a、从Cr靶上将Cr高温蒸发并在高偏压作用下高速运动到模具基体表面,以在模具基体表面制备结合层;
步骤b、在Cr靶开启的状态下,通入氮气,在结合层外沉积CrN层作为过渡层;
步骤c、交替开启HfZrWMoB靶和Cr靶,通入氮气,以在过渡层外交替沉积HfZrWMoBN单层和CrN单层,形成HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;
步骤d、开启HfZrWMoB靶以制备HfZrWMoB单层,而后关闭HfZrWMoB靶,开启CrAlTi靶并通入氮气制备CrAlTiN单层,过程反复进行,HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替沉积,形成HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;
步骤e、关闭CrAlTi靶和氮气,只开启HfZrWMoB靶,在耐磨层外沉积HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:在步骤a中在0.1-0.5Pa,-500V到1000V条件下沉积5-30纳米厚的结合层;步骤b中在0.1-2Pa,-100V到-350V条件下沉积200-1000纳米厚的过渡层;
步骤c中在1-3Pa,150-250V条件下沉积800-3000纳米厚的增硬层;
步骤d中在2-5Pa,150-250V条件下沉积1500-3500纳米厚的耐磨层;
步骤e中在2-5Pa,150-250V条件下沉积1000-2000纳米厚的自润滑抗黏附层。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:在模具基体表面制备复合涂层前先对模具基体进行等离子刻蚀。
本发明解决上述技术问题所采用的进一步优选的技术方案为:在300-700℃、氩气和氢气环境中,对模具基体进行等离子刻蚀。
与现有技术相比,本发明的优点是将HfZrWMoB作为压铸模具最表面的自润滑抗黏附层,在压铸模具使用过程中不但具有很好的耐冲击性能,而且具有优异的润滑性能,降低铝液的黏附;将耐温较好的CrAlTiN涂层和超高硬度高应力的HfZrWMoB涂层构建新型高熵超硬压铸模具涂层,HfZrWMoB和CrAlTiN两者都是六方结构为主,容易实现共格生长构建纳米多层结构,突破现高熵硼化物应力较大容易剥落的限制。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述,但是本领域 技术人员将领会的是,这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的,并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外,除非特别指出,附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示,并且附图也并非一定按比例绘制。
图1为本发明所提供的压铸铝模具及其表面的抗黏附高熵硼化物复合涂层示意图;
图2为本发明制备铝压铸模具表面的抗黏附高熵硼化物复合涂层的设备示意图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是,这些描述仅为描述性的、示例性的,并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。
本实施例一到六,提供了一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及其制备方法。
如图1所示,这种附着于铝压铸模具表面的抗黏附高熵硼化物复合涂层自模具基体10由内到外依次包括结合层20、过渡层30、增硬层40、耐磨层50和自润滑抗黏附层60,结合层包括Cr离子与模具基体形成的冶金扩散层以及在模具基体表面沉积的Cr层,过渡层为CrN层,增硬层为HfZrWMoBN/CrN层,耐磨层为HfZrWMoB/CrAlTiN层,自润滑抗黏附层为HfZrWMoB层。
采用HfZrWMoB/CrAlTiN的交替多层复合磨作为构建复合涂层材料主要从如下两个方面考虑:首先,从结构上而言,HfZrWMoB、CrAlTiN两者都是六方结构为主,容易实现共格生长,适合构建纳米多层结构。其次,HfZrWMoB具有高硬度和自润滑特性,具有良好的耐磨性能。而CrAlTiN涂层则具有高韧性和高耐温性能,适合高温环境的应用。将两者复合构建纳米复合结构时,利用梯度结构提高涂层的韧性和承载能力,利用多成分复合使涂层具有高硬度、高韧性和自润滑性能。对于压铸模具特殊的高温场合和需要自润滑的要求,该涂层具有很好的应用潜力。
因此,此一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层具有如下特点:第一,与常规压铸模具涂层相比,采用两种高熵合金涂层构筑新型超硬高熵自润滑涂层。二,充分利用纳米多层复合,梯度复合涂层技术,形成结构和成分渐变,涂层和基体为冶金结合,具有良好的附着。第三,采用多层结构技术抑制了柱状晶的生长,提高涂层的致密度,这不但提高了涂层的耐腐蚀性,同时耐磨性也大幅度提高。第四,利用耐温较好的CrAlTiN涂层和超高硬度高应力的HfZrWMoB涂层构建复合涂层,突破现高熵硼化物应力较大容易剥落的限制。第六,将HfZrWMoB作为压铸模具最表面的自润滑抗黏附层,在压铸模具使用过程中不但具有很好的耐冲击性能,而且具有优异的润滑性能,降低铝液的黏附。
上述铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法基于采用电弧离子镀技术包括如下步骤:
步骤a、从Cr靶上将Cr高温蒸发并在高偏压作用下高速运动到模具基体表面,以在模具基体表面制备结合层;
步骤b、在Cr靶开启的状态下,通入氮气,在结合层外沉积CrN层作为过渡层;
步骤c、交替开启HfZrWMoB靶和Cr靶,通入氮气,以在过渡层外交替沉积HfZrWMoBN单层和CrN单层,形成HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;
步骤d、开启HfZrWMoB靶以制备HfZrWMoB单层,而后关闭HfZrWMoB靶,开启CrAlTi靶并通入氮气制备CrAlTiN单层,过程反复进行,HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替沉积,形成HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;
步骤e、关闭CrAlTi靶和氮气,只开启HfZrWMoB靶,在耐磨层外沉积HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。在形成低摩擦系数的HfZrWMoB自润滑抗黏附层后制备结束,而后自然冷却,得到具有一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的压铸模具。
在模具基体表面加有负高压,高压对离化的Cr离子具有加速作用,经过加速的Cr离子会高速撞击模具基体表面,撞击过程会产生高温,Cr离子会与模具基体形成冶金扩散层,一般扩散深度达到3-10nm。Cr离子的轰击作用一是可以使得Cr和模具基体通过扩散形成冶金结合,二是可以在模具基体表面沉积纯Cr层,由于轰击和沉积过程同时进行,形成的Cr涂层会非常致密,抑制了柱状Cr粗晶粒的生长。
过度层采用CrN的目的主要是其应力小,容易获得较厚的涂层。在CrN涂层的基础上,制备增硬层可以给表面的超硬涂层提供支撑,避免压铸模具在使用时受到冲击引起开裂。
在铝压铸模具表面制备基于纳米多层高熵硼化物的抗黏附高熵硼化物复合涂层能保证压铸模具长期稳定工作,使压铸模具性能大幅度提高,加工质量稳定,加工效率提高,降低了厂家的生产成本。
为了提高涂层和硬质合金基体的结合力,在制备涂层之前先对模具基体进行等离子刻蚀,以使制备涂层使模具基体表面处于比较清洁的状态。
在实施例一到六中,均在一定温度下,在氩气和氢气环境中,对模具基体进行等离子刻蚀。该方法首先利用弧光放电离子源产生氩等离子体清洗模具基体的表面氧化物,一般情况下由于氧化物会降低涂层和基体的结合力,为此氧化物的去处是涂层中非常关键的技术。常规化学清洗在清洗过程中可以去处氧化层,但接触空气后表面会很快形成氧化层,为此实施例一到六采用真空室中的高能量氩离子去除氧化物与辉光放电相比具有一定的优越性。具有比辉光放电更高的刻蚀效率和清洗效果。
图2所示为实施例一到六所用的装置,装置的真空室由炉壁围成,真空室尺寸为1000x1000x1000 mm。安装有观测窗8,用于观测炉内情况。真空室设有抽真空口4,抽真空机组通过抽真空口4对真空室进行抽真空。真空室的四个角是加热器7,加热功率10-30千瓦,提高加热效率。刻蚀源1设置真空室一侧,刻蚀阳极9设于真空室内。电弧靶分三列安装在炉壁上,每个一组,共三组,分别安装Cr靶2、HfZrWMoB靶3和CrAlTi靶6,样品装在工件架5上。该布局使真空室中等离子体密度大幅度增加,工件完全浸没在等离子体中。使涂层沉积速率、硬度、附着力得到较大的提高。制样结束后通过打开炉门11取出。由于对靶结构进行了优化,磁场分布更均匀,使电弧在靶面上均匀燃烧,提高了涂层的均匀性。采用电弧离子镀技术与现行涂层设备相近,同时涂层设备结构简单,易于控制,工业应用前景良好。
以下根据制备方法的具体参数对实施例一到六进一步进行阐述。
实施例一:
在300℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.1Pa,-500V条件沉积5纳米厚的Cr金属形成的结合层。
在0.1Pa,-100V条件沉积200纳米厚的CrN层作为过渡层。
在1Pa,150V条件下沉积800纳米厚的HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;HfZrWMoBN单层厚4纳米,CrN单层厚4纳米,调制周期为8纳米。
在2Pa,150V条件下沉积1500纳米厚的HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;HfZrWMoB单层厚100纳米,CrAlTiN单层厚50纳米,调制周期为150纳米。
在2Pa,150V条件下沉积1000纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
实施例二:
在700℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.1Pa,-500V条件沉积30纳米厚的Cr金属形成的结合层。
在2Pa,-350V条件沉积1000纳米厚的CrN层作为过渡层。
在3Pa,-250V条件下沉积3000纳米厚的HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;HfZrWMoBN单层厚10纳米,CrN单层厚20纳米,调制周期为30纳米。
在5Pa,250V条件下沉积3500纳米厚的HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;HfZrWMoB单层厚500纳米,CrAlTiN单层厚200纳米,调制周期为700纳米。
在5Pa,-250V条件下沉积2000纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
实施例三:
在500℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.4Pa,-600V条件沉积20纳米厚的Cr金属形成的结合层。
在1Pa,-200V条件沉积800纳米厚的CrN层作为过渡层。
在2Pa,-200V条件下沉积1000纳米厚的HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;HfZrWMoBN单层厚5纳米,CrN单层厚15纳米,调制周期为20纳米。
在4Pa,-200V条件下沉积2500纳米厚的HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;HfZrWMoB单层厚400纳米,CrAlTiN单层厚100纳米,调制周期为500纳米。
在4Pa,-200V条件下沉积1500纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
实施例四:
在500℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.3Pa,-600V条件沉积20纳米厚的过渡金属Cr形成的结合层。
在1.5Pa,-100V条件沉积300纳米CrN层作为过渡层。
在1.5Pa,-250V条件下沉积1000纳米HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;HfZrWMoBN单层厚5纳米,CrN单层厚5纳米,调制周期为10纳米。
在3Pa,-200V条件下沉积2500纳米HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层;HfZrWMoB单层厚150纳米,CrAlTiN单层厚100纳米,调制周期为250纳米。
在2Pa,-150V条件下沉积2000纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
实施例五:
在650℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.3Pa,-500V条件沉积5纳米厚的过渡金属Cr形成的结合层。
在0.1Pa,-100V条件沉积1000纳米厚的CrN层作为过渡层。
在3Pa,-250V条件下沉积3000纳米厚的HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层;HfZrWMoBN单层厚10纳米,CrN单层厚20纳米,调制周期为30纳米。
在2Pa,-150V条件下沉积1500纳米厚的HfZrWMoB/CrAlTiN层作为高熵合金硼化物的耐磨层;HfZrWMoB单层厚100纳米,CrAlTiN单层厚50纳米,调制周期为150纳米。
在5Pa,-150V条件下沉积2000纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
实施例六:
在300℃、氩气和氢气环境中,对模具基体经过等离子刻蚀结束后,在0.1Pa,-500V条件沉积5纳米厚的过渡金属Cr形成的结合层。
在2Pa,-100V条件沉积200纳米厚的CrN层作为过渡层;在3Pa,-250V条件下沉积800纳米厚的HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层,HfZrWMoBN单层厚8纳米,CrN单层厚8纳米,调制周期为16纳米。
在2Pa,-250V条件下沉积3500纳米厚的HfZrWMoB/CrAlTiN层作为高熵合金硼化物的耐磨层;HfZrWMoB单层厚100纳米,CrAlTiN单层厚50纳米,调制周期为150纳米。
在5Pa,-250V条件下沉积1000纳米厚的HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层。制备结束后自然冷却,得到具有铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的铝压铸模具。
以上对本发明所提供的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层及其制备方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层,其特征在于自模具基体由内到外依次包括结合层、过渡层、增硬层、耐磨层和自润滑抗黏附层,所述结合层包括Cr离子与模具基体形成的冶金扩散层以及在模具基体表面沉积的Cr层,所述过渡层为CrN层,所述增硬层为HfZrWMoBN/CrN层,所述耐磨层为HfZrWMoB/CrAlTiN层,所述自润滑抗黏附层为HfZrWMoB层;
所述结合层厚度为5-30纳米,所述过渡层厚度为200-1000纳米,所述增硬层厚度为800-3000纳米,所述耐磨层厚度为1500-3500纳米,所述自润滑抗黏附层厚度为1000-2000纳米;
作为耐磨层的所述HfZrWMoB/CrAlTiN层为由HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替形成的多层复合结构,所述HfZrWMoB单层厚为100-500纳米,所述CrAlTiN单层厚度为50-200纳米,涂层调制周期为150-700纳米;
作为增硬层的所述HfZrWMoBN/CrN层为由HfZrWMoBN单层和CrN单层交替形成的高熵合金氮化物多层复合结构,所述HfZrWMoBN单层厚为4-10纳米,所述CrN单层厚度为4-20纳米,调制周期为8-30纳米。
2.根据权利要求1所述的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层,其特征在于所述冶金扩散层的深度为3-10nm。
3.据权利要求1所述的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层,其特征在于涂层摩擦系数为0.1-0.2。
4.一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法,其特征在于采用电弧离子镀技术制备复合涂层,包括如下步骤:
步骤a、从Cr靶上将Cr高温蒸发并在高偏压作用下高速运动到模具基体表面,以在模具基体表面制备结合层,所述结合层厚度为5-30纳米;
步骤b、在Cr靶开启的状态下,通入氮气,在结合层外沉积CrN层作为过渡层,所述过渡层厚度为200-1000纳米;
步骤c、交替开启HfZrWMoB靶和Cr靶,通入氮气,以在过渡层外交替沉积HfZrWMoBN单层和CrN单层,形成HfZrWMoBN/CrN层作为增硬层,所述HfZrWMoBN/CrN层为由HfZrWMoBN单层和CrN单层交替形成的高熵合金氮化物多层复合结构,所述HfZrWMoBN单层厚为4-10纳米,所述CrN单层厚度为4-20纳米,调制周期为8-30纳米,所述增硬层厚度为800-3000纳米;
步骤d、开启HfZrWMoB靶以制备HfZrWMoB单层,而后关闭HfZrWMoB靶,开启CrAlTi靶并通入氮气制备CrAlTiN单层,过程反复进行,HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替沉积,形成HfZrWMoB/CrAlTiN层作为耐磨层,所述HfZrWMoB/CrAlTiN层为由HfZrWMoB单层和CrAlTiN单层交替形成的多层复合结构,所述HfZrWMoB单层厚为100-500纳米,所述CrAlTiN单层厚度为50-200纳米,涂层调制周期为150-700纳米,所述耐磨层厚度为1500-3500纳米;
步骤e、关闭CrAlTi靶和氮气,只开启HfZrWMoB靶,在耐磨层外沉积HfZrWMoB层作为自润滑抗黏附层,所述自润滑抗黏附层厚度为1000-2000纳米。
5.根据权利要求4所述的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法,其特征在于在步骤a中在0.1-0.5Pa,-500V到1000V条件下沉积5-30纳米厚的结合层;步骤b中在0.1-2Pa,-100V到-350V条件下沉积200-1000纳米厚的过渡层;
步骤c中在1-3Pa,150-250V条件下沉积800-3000纳米厚的增硬层;
步骤d中在2-5Pa,150-250V条件下沉积1500-3500纳米厚的耐磨层;
步骤e中在2-5Pa,150-250V条件下沉积1000-2000纳米厚的自润滑抗黏附层。
6.根据权利要求4所述的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法,其特征在于在模具基体表面制备复合涂层前先对模具基体进行等离子刻蚀。
7.根据权利要求6所述的一种铝压铸模具抗黏附高熵硼化物复合涂层的制备方法,其特征在于在300-700℃、氩气和氢气环境中,对模具基体进行等离子刻蚀。
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