【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及涂層材料，尤其是涉及一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層及其制備方法。
技術介紹
1、金屬氮化物涂層作為一種硬質保護涂層，在工業上有著廣泛的應用，其中，tin涂層是第一代金屬氮化物涂層，常被用于各種刀具材料上。然而，由于tin涂層的力學性能和摩擦學性能有限，該涂層逐漸被其他涂層所取代。
2、現有技術中，在tin涂層中添加al元素形成altin涂層，該涂層在硬度、耐磨性、熱穩定性和抗氧化性等性能上都有顯著提高，其涂層硬度可提高到25gpa以上。此外，由于在摩擦過程中形成了一層致密的al2o3層，因而耐磨性和抗氧化性較tin涂層有明顯的提高，摩擦系數降低。在高溫下，altin涂層能夠保持穩定的單相立方結構，該涂層具有較高的熱穩定性，因而適合高速切削作業。
3、但是該涂層的摩擦系數很高，高于0.7。在切削過程中，高摩擦系數會導致刀具溫度升高，加速刀具的磨損過程，不利于刀具的使用壽命。
4、因而，為了進一步改善其摩擦系數，本專利技術提出了一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層及其制備方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層及其制備方法，以解決
技術介紹
中的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層，包括上端的altimon層和下端的ti層，所述altimon層中al原子比例為20～25％，ti原子比例為10～15％，mo原子比例為4～6
3、優選的，所述mo原子的比例為鋁、鈦和鉬原子總數的10～15％。
4、本專利技術還提供了上述應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，包括如下步驟：
5、s1、鈦離子清洗：選取基體置于樣品架上，置于真空室內，升溫后控制真空室的真空度達到7×10-3～9×10-3pa，通入ar，調節氣壓后開啟ti靶電源，進行鈦離子清洗；
6、s2、沉積ti打底層：完成鈦離子清洗后，降低ti靶電源的偏壓，沉積ti層；
7、s3、沉積altimon層：ti層沉積完成后，選用al60ti30mo10靶，同時通入n2、ar，調節氣壓后開啟altimo靶電源，沉積完成后得到高硬耐磨減摩涂層。
8、優選的，所述s1中，將真空室升溫至350～400℃，氣壓為0.2～0.5pa，ti靶電源的偏壓為-800v～-1000v，鈦離子的清洗時間為3～5min。
9、優選的，所述s1中，將真空室升溫至350℃，ti靶電源的偏壓為-1000v，鈦離子的清洗時間為3min。
10、優選的，所述s2中，偏壓為-300v～-400v，控制靶電流為60～80a，沉積時間為25～35min，ti層的沉積厚度為200～400nm。
11、優選的，所述s2中，偏壓為-300v，控制靶電流為80a，沉積時間為25min。
12、優選的，所述s3中，n2與ar氣體流量比為8：1～10：1，氣壓調節至0.5～3.0pa。
13、優選的，所述s3中，偏壓為-100v～-200v，靶電流為60～80a，沉積時間為120～180min，altimon層的厚度為2.0～3.0μm。
14、優選的，所述s3中，偏壓為-100v，靶電流為80a，沉積時間為120min。
15、優選的，采用上述制備方法制備得到的高硬耐磨減摩涂層，硬度大于30gpa，膜基結合力大于65n；磨損率小于3×10-6mm3/(n·m)，摩擦系數小于0.5。
16、優選的，將制備得到的高硬耐磨減摩涂層應用于高速切削刀具表面防護涂層領域。
17、因此，本專利技術一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層及其制備方法，具有以下有益效果：
18、(1)本專利技術中采用altimon涂層，摻雜的mo原子會替代altin涂層中(al，ti)n相的部分ti原子，從而產生固溶強化效應，有助于提高涂層的硬度。
19、(2)添加mo元素后，通過生成更硬的mo2n相，也有助于涂層硬度的提升，在摩擦磨損及切削過程中，mo2n相受熱生成氧化物moo3，該相屬于magnéli相，在摩擦時具有一定的自潤滑效果，能夠有效降低涂層的摩擦系數，進而降低磨損，提高涂層的摩擦磨損性能及切削性能。
20、(3)本專利技術制備的多元金屬氮化物涂層體系硬度高，與基體結合力良好，具有優良的耐磨減摩性能，其具有磨損率低、摩擦系數低的優勢，可以很好地應用于高速切削刀具等領域。
21、下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
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1.一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層，其特征在于：所述Mo原子的比例為鋁、鈦和鉬原子總數的10～15％。
3.一種如權利要求1～2任一項所述的應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S1中，將真空室升溫至350～400℃，氣壓為0.2～0.5Pa，Ti靶電源的偏壓為-800V～-1000V，鈦離子的清洗時間為3～5min。
5.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S1中，將真空室升溫至350℃，Ti靶電源的偏壓為-1000V，鈦離子的清洗時間為3min。
6.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S2中，偏壓為-300V～-400V，控制靶電流為60～80A，沉積時間為25～35min，Ti層的沉積厚度為20
7.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S2中，偏壓為-300V，控制靶電流為80A，沉積時間為25min。
8.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S3中，N2與Ar氣體流量比為8：1～10：1，氣壓調節至0.5～3.0Pa。
9.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S3中，偏壓為-100V～-200V，靶電流為60～80A，沉積時間為120～180min，AlTiMoN層的厚度為2.0～3.0μm。
10.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述S3中，偏壓為-100V，靶電流為80A，沉積時間為120min。
...【技術特征摘要】
1.一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層，其特征在于：所述mo原子的比例為鋁、鈦和鉬原子總數的10～15％。
3.一種如權利要求1～2任一項所述的應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述s1中，將真空室升溫至350～400℃，氣壓為0.2～0.5pa，ti靶電源的偏壓為-800v～-1000v，鈦離子的清洗時間為3～5min。
5.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述s1中，將真空室升溫至350℃，ti靶電源的偏壓為-1000v，鈦離子的清洗時間為3min。
6.根據權利要求3所述的一種應用于高速切削刀具的高硬耐磨減摩涂層的制備方法，其特征在于：所述s2中，偏壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：應普友，殷俊，張平，弗拉基米爾列夫琴科，林長紅，楊濤，吳建波，安德烈格里戈里耶夫，德米特里古采夫，馬成智，
申請(專利權)人：臺州學院，
類型：發明
國別省市：
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