一种渗氮PVD复合涂层及其制备方法

摘要

本发明公开一种渗氮PVD复合涂层及其制备方法，所述扩散层的内部组织包括含氮过饱和的马氏体组织、金属氮化合物、金属碳化合物和Fe₄N相；所述化合物层的内部组织包括面心立方结构的Fe₄N相、面心立方结构CrN相和密排六方结构的Fe_2-3N相；所述PVD硬质膜层的内部组织主要为面心立方结构的fcc-(Cr,Al)N相，还包括少量的密排六方结构的hcp-AlN相和面心立方结构的fcc-(Ti,Al)N相。由于合理的工艺优化及组织结构调控，抑制化合物层分解，化合物层中Fe₄N相及CrN相成为PVD硬质膜物相外延生长的形核质点，显著改善了膜-基结合力，以及化合物层给PVD硬质膜提高了强有力的支撑作用，同时，化合物层使得膜-基界面应力呈连续变化，改善了界面应力集中情况，改善了复合涂层承载能力、表面硬度等力学性能。

主权项

一种渗氮PVD复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由内至外依次包括基体、扩散层、化合物层和PVD硬质膜层；所述基体是内部组织主要由回火索氏体组成的模具钢；所述扩散层的内部组织包括含氮过饱和的马氏体组织、金属氮化合物、金属碳化合物和Fe₄N相；所述化合物层的内部组织包括面心立方结构的Fe₄N相、面心立方结构CrN相和密排六方结构的Fe_2‑3N相；所述PVD硬质膜层的内部组织主要由面心立方结构的fcc‑(Cr,Al)N相组成，还包括少量的密排六方结构的hcp‑AlN相和面心立方结构的fcc‑(Ti,Al)N相。