本发明属于机械切削刀具制造领域，尤其涉及mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具及其制备方法。
背景技术：
tin涂层作为一种硬质涂层，已广泛应用于切削刀具、刃具及各种模具表面作为耐磨和耐腐蚀层。然而，作为刀具涂层，切削过程中，tin涂层表现出了抗氧化温度低，热硬度低等缺点。为提高tin涂层硬度和热稳定性等，进一步研制出tisin、ticrn及tialn等多种硬涂层。然而，作为刀具涂层，切削过程中，硬涂层刀具与工件摩擦系数较高，切削力大，导致切削温度较高，刀具寿命下降，加工工件表面质量受影响。为降低摩擦系数，减小刀具磨损，开发研制出一系列软涂层刀具，但软涂层硬度较低，易于磨损。软硬复合涂层刀具既硬涂层的高硬度，又具有软涂层的自润滑功效，使涂层刀具寿命得到了较大改善。ta元素作为一种过渡金属元素，具有良好的耐腐蚀性和抗氧化能力([1]pfeilerm.,etal.journalofvacuumscience&technologya:vacuum,surfaces,andfilms,2009,27(3):554-560.[2]rachbauerr.,etal.surfaceandcoatingstechnology,2012,211:98-103.)。因此，ta元素的添加不仅能够提高软、硬涂层的热稳定性、抗氧化能力和耐腐蚀能力，同时能够提高软涂层的硬度。
文献(khetanv.,etal.acsappliedmaterials&interfaces,2014,6(17):15403-15411.)报道了一种altitan硬涂层，该涂层与altin涂层相比表现出较好的抗氧化和热稳定性能，非常适合干加工应用场合。中国专利“申请号：201410263737.2”报道了tisin-ws2/zr-ws2软硬复合涂层刀具，该刀具能够降低摩擦系数，减小刀具磨损。中国专利cn200910256536.9报道了一种mos2/zrn软硬复合涂层刀具，该刀具既具有较低的摩擦系数，又具有较高的硬度，使涂层刀具的性能有了很大提高。中国专利cn201610819057.3报道了一种w-se-zr/zrsin软硬复合涂层刀具，该刀具既具有润滑性能，又具有较高硬度和耐磨性能。以上报道的几种软硬复合涂层刀具热稳定性、抗氧化及耐腐蚀性能等有待于进一步提高。目前国内外未见mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具的报道。
技术实现要素：
发明目的：本发明提供了一种mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具及其制备方法，该涂层刀具提高了现有技术中软硬复合涂层刀具热稳定性、抗氧化及耐腐蚀性能；该制备方法简单、易操作，条件温和、易实现。
技术方案：本发明的mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具，包括刀具基体材料，基体材料为高速钢或硬质合金，由刀具基体到表面涂层依次为ti过渡层、tin过渡层、tialtan硬涂层、zr过渡层和mo-se-ta软涂层。
上述mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具的制备方法，采用多弧离子镀+中频磁控溅射方式，包括以下步骤：
(1)前处理：将刀具基体材料研磨抛光至镜面，依次放入酒精和丙酮中超声清洗各20-30min，去除表面油渍等污染物，采用真空干燥箱充分干燥后迅速放入镀膜机真空室，真空室本底真空为7.0×10-3pa，加热至200-250℃，保温30-40min。
(2)离子清洗：通入工作气体ar2，其压力为0.5-1.5pa，开启偏压电源，电压700-900v，占空比0.2，辉光放电清洗20-30min；偏压降低至300-600v，开启离子源离子清洗20-30min，开启电弧源ti靶，偏压500-600v，靶电流40-70a，离子轰击ti靶1-2min。
(3)沉积ti过渡层：调整ar2气压至0.4-0.6pa，偏压降低至100-300v，电弧镀沉积2-5min。
(4)沉积tin过渡层：调整工作气压为0.5-0.6pa，偏压80-150v，ti靶电流90-110a；开启n2，调整n2流量为150-300sccm，沉积温度为220-260℃，沉积2-10min。
(5)沉积tialtan硬涂层：开启中频al靶电弧电源，电流调至60-90a，开启ta靶电源，电流调制40-60a，电弧镀+中频磁控溅射沉积40-60min。
(6)沉积zr过渡层：关闭ti靶、al靶、ta靶、n2源，调整ar2气压至0.4-0.6pa，开启zr靶，电流调至40-70a，电弧镀沉积3-5min。
(7)沉积mo-se-ta软涂层：关闭zr靶，偏压调至100-200v，开启mose2靶和ta靶，mose2靶电流调至2-4a，ta靶调至20-40a，沉积80-120min。
(8)后处理：关闭mose2靶和ta靶，关闭偏压电源及气体源，保温30-60min，涂层结束，得到所述mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具。
有益效果：1、本发明的涂层刀具综合了硬涂层和软涂层的优点，既具有较高的硬度，又具有良好的润滑性能和低的摩擦系数，同时具有良好的热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性和抗磨损能力；2、可广泛应用于干切削及难加工材料等切削温度较高的切削加工，具有广阔的应用前景；3、制备方法简单、易操作；4、条件温和、易实现；5、刀具使用寿命长。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明一实施例所述的mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具，包括刀具基体材料1，所述基体材料1为高速钢或硬质合金，所述基体材料1表面从内到外依次涂有ti过渡层2、tin过渡层3、tialtan硬涂层4、zr过渡层5和mo-se-ta软涂层6。
实施例1
上述mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具及其制备方法包括以下步骤：
(1)前处理：将刀具基体材料高速钢研磨抛光至镜面，依次放入酒精和丙酮中超声清洗各20min，去除表面油渍等污染物，采用真空干燥箱充分干燥后迅速放入镀膜机真空室，真空室本底真空为7.0×10-3pa，加热至220℃，保温30min；
(2)离子清洗：通入工作气体ar2，其压力为0.8pa，开启偏压电源，电压750v，占空比0.2，辉光放电清洗20min；偏压降低至400v，开启离子源离子清洗20min，开启电弧源ti靶，偏压500v，靶电流50a，离子轰击ti靶2min；
(3)沉积ti过渡层：调整ar2气压至0.5pa，偏压降低至150v，电弧镀沉积2min；
(4)沉积tin过渡层：调整工作气压为0.5pa，偏压100v，ti靶电流90a；开启n2，调整n2流量为180sccm，沉积温度为230℃，沉积5min；
(5)沉积tialtan应涂层：开启中频al靶电弧电源，电流调至70a，开启ta靶电源，电流调制40a，电弧镀+中频磁控溅射沉积50min；
(6)沉积zr过渡层：关闭ti靶、al靶、ta靶、n2源，调整ar2气压至0.5pa，开启zr靶，电流调至50a，电弧镀沉积3min；
(7)沉积mo-se-ta软涂层：关闭zr靶，偏压调至150v，开启mose2靶和ta靶，mose2靶电流调至2a，ta靶调至25a，沉积90min；
(8)后处理：关闭mose2靶和ta靶，关闭偏压电源及气体源，保温40min，涂层结束，得到以高速钢为基体材料的mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具。
实施例2
上述mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具及其制备方法包括以下步骤：
(1)前处理：将刀具基体材料硬质合金研磨抛光至镜面，依次放入酒精和丙酮中超声清洗各30min，去除表面油渍等污染物，采用真空干燥箱充分干燥后迅速放入镀膜机真空室，真空室本底真空为7.0×10-3pa，加热至230℃，保温40min；
(2)离子清洗：通入工作气体ar2，其压力为1.2pa，开启偏压电源，电压900v，占空比0.2，辉光放电清洗30min；偏压降低至500v，开启离子源离子清洗30min，开启电弧源ti靶，偏压580v，靶电流65a，离子轰击ti靶2min；
(3)沉积ti过渡层：调整ar2气压至0.6pa，偏压降低至200v，电弧镀沉积4min；
(4)沉积tin过渡层：调整工作气压为0.6pa，偏压120v，ti靶电流100a；开启n2，调整n2流量为250sccm，沉积温度为250℃，沉积8min；
(5)沉积tialtan硬涂层：开启中频al靶电弧电源，电流调至80a，开启ta靶电源，电流调制60a，电弧镀+中频磁控溅射沉积55min；
(6)沉积zr过渡层：关闭ti靶、al靶、ta靶、n2源，调整ar2气压至0.4-0.6pa，开启zr靶，电流调至65a，电弧镀沉积4min；
(7)沉积mo-se-ta软涂层：关闭zr靶，偏压调至180v，开启mose2靶和ta靶，mose2靶电流调至4a，ta靶调至35a，沉积120min；
(8)后处理：关闭mose2靶和ta靶，关闭偏压电源及气体源，保温50min，涂层结束，得到以硬质合金为基体材料的mo-se-ta+tialtan软硬复合涂层刀具。