一种采用调频电磁线圈制备多弧离子镀硬质涂层及方法

摘要

本发明公开了一种采用调频电磁线圈制备多弧离子镀硬质涂层及方法，包括以下步骤：将硬质合金基体清洗后放入沉积室；通入Ar气体，加负偏压于基体上进行辉光清洗；调节电磁线圈频率为1～35Hz，开启金属Cr靶，获得Cr界面结合层，沉积CrN过渡层，开启Cr金属靶和AlCr合金靶，制备AlCrN工作层。本发明通过在沉积过程中加设频率可调的电磁线圈，获得了一种高硬度、高结合强度、高耐磨性的硬质涂层，改进多弧离子镀涂覆硬质涂层的技术，丰富实际工业生产多弧离子镀工艺的研究内容，沉积硬质涂层刀具适用于高速切削条件下加工高硬度钢材料，扩大了多弧离子镀硬质涂层工业化应用范围。

主权项

一种采用调频电磁线圈制备多弧离子镀硬质涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硬质合金基体清洗后放入沉积室；(2)通入Ar气体，加负偏压于基体上进行辉光清洗；(3)真空度调至0.1～1.5Pa，调节设置于沉积室外壁上的电磁线圈频率为1～35Hz，开启金属Cr靶，对基体轰击10～30min，偏压保持在‑400～‑1100V，获得厚度为0.2～0.5μm的Cr界面结合层，轰击完毕后，偏压降到‑50～‑250V，通入N₂气，控制气压在0.4～2Pa，基体温度保持在250～500℃，电弧电压5～40V，电弧电流50～100A，开始沉积CrN过渡层，沉积5～90min，厚度为0.1～1μm；(4)开启Cr金属靶和AlCr合金靶，控制电弧电压5～40V，电弧电流50～100A，调节控制N₂气通入，真空度为2～4Pa，负偏压50～150V，衬底温度200～500℃，基体转速2～5rpm，制备AlCrN工作层，沉积时间50～150min，厚度为1～3.5μm。