置有多层涂层，涂层从里到外依次为钛化物层、中间层、氧化铝层、表层，上述涂层采用CVD (化学气相沉积法)制成。
[0025]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种超硬复合涂层，其包括，超硬母材1，钛化物层2，中间层3，氧化铝层4，表层5。
[0026]所述超硬母材1表面从内到外依次设置钛化物层2、中间层3、氧化铝层4、表层5。
[0027]所述超硬母材1为碳化钨硬质合金。
[0028]所述钛化物层2厚度为10微米。
[0029]所述中间层3为钛化物复合层，厚度为3微米。
[0030]所述氧化铝层4厚度为20微米。
[0031]所述表层5厚度为0.7微米。
[0032]—种复合涂层的制备方法，包括以下步骤:
(1)超硬母材1处理阶段，以平均粒径为100纳米的WC粉为原料粉，加入适量的ZrC粉、风投粉、TaC粉、NbC粉、Cr3C2粉、锡粉，这些原料混合粉进行球磨混合后在丙酮溶液内洗涤12小时，之后真空干燥24小时，在98mpa的压力下制成紧凑的形状，在温度1370-1470度范围内真空烧结1小时，得到形状不规则的母材，对母材进行成形、抛光和和珩磨，在超硬母材1涂上热熔型粘结剂。
[0033](2)钛化物层2镀膜阶段，使用化学沉积法沉积钛化物层2，按体积比通入反应室的气体成分为氯化钛(TiCl)气体42%、三氯化硼(BC13)气体2%-6%、氮气(N2) 18%,混合气体为氢气(H2)，反应室的内部温度为800-820°C，内部压强为lOOKPa，成膜时间为80m。
[0034](3)中间层3镀膜阶段，使用化学沉积法沉积钛化物层2，按体积比通入反应室的气体成分为氯化钛(TiCl)气体42%、三氯化硼(BC13)气体6%、混合气体为氢气(H2)，反应室的内部温度为1080-1120°C，内部压强为12-16KPa，成膜时间为20m。
[0035](4)氧化铝层4镀膜阶段，使用化学沉积法沉积氧化铝层4，按体积比通入反应室的气体成分为氯化铝(A1C13)气体5.0%，二氧化碳(C02)气体和氢氯(HC1)气体6%，混合气体为氢气(H2)，反应室的内部温度为1100°C，内部压强为lOKPa，成膜时间为80m。
[0036](5)表层5镀膜阶段，使用化学沉积法沉积表层5，往反应室内通入四氯化钛(TiC14)气体，四氯化钛(TiC14)气体含量为30%，氮气(N2) 10%，混合气体为氢气(H2)，反应室的内部内部温度为950°C，内部压强为30KPa，成膜时间为80m。
[0037]超硬母材1为以碳化钨作为主要成分的硬质合金层，经过煅烧、冲压、抛光等处理程序，成为复合涂层的衬底，在衬底上使用化学气相沉积法制备涂层，涂层分为钛化物层2、中间层3、氧化招层4、表层5。
[0038]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种超硬复合涂层，其特征在于，其包括，超硬母材(1)，钛化物层(2)，中间层(3)，氧化铝层(4 )，表层(5 );其中，所述超硬母材(1)表面从内到外依次设置钛化物层(2 )、中间层(3 )、氧化铝层(4 )、表层(5 )，所述超硬母材(1)为碳化钨硬质合金；所述钛化物层(2 )厚度为1-20微米；所述中间层(3)为钛化物复合层，厚度为1-5微米；所述氧化铝层(4)厚度为1-25微米；所述表层(5)钛化物复合层，厚度为0.3-3微米。2.根据权利要求1所述的一种超硬复合涂层，其特征在于，超硬母材(1)为以碳化钨作为主要成分的硬质合金层，经过煅烧、冲压、抛光处理程序，制成复合涂层的衬底。3.根据权利要求1所述的一种超硬复合涂层的制备方法，其特征在于，钛化物层(2)、中间层(3)、氧化铝层(4)、表层(5)都采用化学气相沉积法成膜； 其包括以下步骤: 步骤一:超硬母材(1)处理阶段，以平均粒径为50-500纳米的WC粉为原料粉，以10比3的比例加入ZrC粉、风投粉、TaC粉、NbC粉、Cr3C2粉、锡粉，所述WC粉、ZrC粉、风投粉、TaC粉、NbC粉、Cr3C2粉、锡粉进行球磨混合后，在丙酮溶液内洗涤12小时，之后真空干燥24小时，在98mpa的压力下制成紧凑的形状，在温度1370-1470摄氏度范围内真空烧结1小时，得到形状不规则的母材，对母材进行成形、抛光和珩磨，在超硬母材(1)涂上热熔型粘结剂； 步骤二:钛化物层(2)镀膜阶段，使用化学沉积法沉积钛化物层，按体积比将氯化钛(TiCl)或者四氯化钛(TiC14)气体42%、三氯化硼(BC13)气体2%_6%、氮气(N2) 18%通入反应室，其他比例混合气体为氢气(H2)，反应室的内部温度为800-820 °C，内部压强为95-105KPa，成膜时间为 30_90m ； 步骤三:中间层(3)镀膜阶段，使用化学沉积法沉积钛化物层，按体积比将氯化钛(TiCl)或者四氯化钛(TiC14)气体42%、三氯化硼(BC13)气体2%_6%、氮气(N2) 18%通入反应室，其他比例混合气体为氢气(H2)，反应室的内部温度为1080-1120 °C，内部压强为12-16KPa，成膜时间为 10-30m ； 步骤四:氧化铝层(4)镀膜阶段，使用化学沉积法沉积氧化铝层(4)，按体积比将氯化铝(A1C13)气体5.0%，二氧化碳(C02)气体和氢氯(HC1)气体6%，其他比例混合气体为氢气(H2)通入反应室，反应室的内部温度为1000-1100°C，内部压强为8-12KPa，成膜时间为30_90m ； 步骤五:表层(5)镀膜阶段，使用化学沉积法沉积表层(5)，按体积比将四氯化钛(TiC14)气体20-50%，氮气(N2) 5_10%，其他比例混合气体为氢气(H2)通入反应室内，反应室的内部内部温度为900-980°C，内部压强为20-40KPa，成膜时间为30_90m。
【专利摘要】本发明涉及超硬材料领域，具体为一种超硬复合涂层及其制备方法。在超硬母材上设置有多层涂层，涂层从里到外依次为钛化物层、中间层、氧化铝层、表层，上述涂层采用CVD(化学气相沉积法)制成。本发明与单涂层相比，使得涂层与基体之间具有更高的结合强度，能够有效减小切削摩擦，降低切削力和切削温度；抑制热裂纹的产生，有效防止涂料层片状剥落；复合涂层有杰出的高温硬度、耐热性和附着力。
【IPC分类】C23C16/40, C22C1/05, C22C29/08, C23C16/30
【公开号】CN105401129
【申请号】CN201510913470
【发明人】连新兰, 毛宝占
【申请人】河南广度超硬材料有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月12日