本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金干式加工用非晶刀具涂層及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國航空航天和交通運(yùn)輸行業(yè)飛速發(fā)展，隨著國家提倡節(jié)能減排，各廠商都在積極進(jìn)行裝備輕量化研究，從而達(dá)到節(jié)能減排、節(jié)約成本的目的。為了減輕飛機(jī)、汽車零部件的重量，鋁合金的使用量逐年增加。汽車零部件中鋁合金材料應(yīng)用廣泛，為了增加鋁合金的強(qiáng)度，通常在鋁合金中添加大量硅元素，如用于加工缸蓋的金屬型重力鑄造a319鋁合金(含有6.5wt％的si)，用于加工一些殼體的壓力鑄造a380鋁合金(含有8.5wt％的si)，用于加工缸體的壓力鑄造a390鋁合金(含有18.5wt％的si)。硅在鋁合金中以顆粒和多邊形形式存在，顆粒尺度在微米級(jí)別，且硬度很高(1000hv左右)，從而在切削加工中造成刀具局部嚴(yán)重磨損。此外，硅含量不同導(dǎo)致一些高硅鋁合金富含金屬間化合物，惡化了機(jī)加工過程中刀具受力狀況，帶來刀具的嚴(yán)重磨損。

航空航天和汽車領(lǐng)域?qū)τ阡X合金加工質(zhì)量要求越來越高，且綠色加工制造理念的發(fā)展促進(jìn)了干式加工的發(fā)展，而部分特殊部件的加工要求不能使用切削液，這對(duì)高強(qiáng)鋁合金加工提出了巨大挑戰(zhàn)。干式加工鋁合金時(shí)，缺少切削液的冷卻與潤滑作用，同時(shí)由于鋁質(zhì)較軟，塑性變形較大，且熔點(diǎn)較低，在加工區(qū)高溫高壓和較大摩擦環(huán)境共同作用下，鋁與刀具中的某些原子由于親和力而在刀具前刀面相互粘結(jié)聚集而形成積屑瘤(built-upedge,bue)，發(fā)生粘刀現(xiàn)象。bue的存在導(dǎo)致刀具在加工過程中的切削力波動(dòng)增大，產(chǎn)生摩擦磨損波動(dòng)沖擊，從而降低刀具使用壽命，嚴(yán)重影響被加工零部件的表面質(zhì)量。

涂層刀具的出現(xiàn)，使刀具切削性能有了重大突破。tin涂層是工藝最成熟、應(yīng)用最廣的涂層。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國家tin涂層刀具的使用率已占高速鋼刀具的50％～70％。近期，多組元多相復(fù)合涂層的開發(fā)，使涂層刀具的性能上了一個(gè)新臺(tái)階。公布號(hào)為cn102899613a、cn104131256a與cn104846344a的中國專利，分別提出了altin涂層、altisin/alcrn納米復(fù)合涂層以及tizralsicn多層納米復(fù)合涂層，這些涂層具有化學(xué)穩(wěn)定性好、抗氧化磨損的特性，在加工高合金鋼、不銹鋼、鈦合金以及鎳合金時(shí)，相比tin涂層可以大幅度提高刀具壽命。然而，由于存在與鋁親和力較高的ti、al等元素，在加工高強(qiáng)鋁合金時(shí)，上述涂層容易產(chǎn)生bue，降低刀具壽命，惡化鋁合金表面加工質(zhì)量。

考慮到金剛石涂層化學(xué)穩(wěn)定性好，且不與鋁工件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不易產(chǎn)生bue，研究人員期望通過刀具表面涂覆金剛石涂層來解決加工過程中刀具磨損嚴(yán)重的問題。公布號(hào)為cn105603386a中國專利提出了一種微型銑刀納米金剛石涂層的制備方法。但是該方法制備溫度較高，對(duì)刀具材料的耐溫性要求嚴(yán)苛。

綜上所述，開發(fā)一種高強(qiáng)鋁合金干式加工用新型非晶刀具涂層及其制備工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種高溫耐磨性好與不粘鋁的鋁合金干式加工用刀具涂層及其制備方法。

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鋁合金干式加工用非晶刀具涂層，包括：復(fù)合于刀具表面的結(jié)合層，復(fù)合于所述結(jié)合層表面的過渡層，復(fù)合于所述過渡層表面的功能膜層；所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層的層數(shù)≥1，所述b層的層數(shù)≥1，所述a層為非晶碳化鉻-非晶碳復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述非晶碳化鉻彌散分布于所述非晶碳的基底中，所述b層為類金剛石層。

優(yōu)選的，所述功能膜層包括四種形式：

a)所述a層復(fù)合于所述過渡層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為b層；

b)所述a層復(fù)合于所述過渡層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為a層；

c)所述b層復(fù)合于所述過渡層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為a層；

d)所述b層復(fù)合于所述過渡層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為b層。

優(yōu)選的，所述a層中cr與c的原子百分比小于1，所述b層中的sp3含量高于a層中非晶碳的sp3含量。

優(yōu)選的，所述結(jié)合層的厚度為0.05～0.3μm，所述過渡層的厚度為0.1～0.3μm，所述非晶刀具涂層的厚度為1～3μm；所述結(jié)合層為鉻金屬結(jié)合層，所述過渡層為碳化鉻過渡層。

本申請(qǐng)還提供了一種上述方案所述的鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的制備方法，包括以下步驟：

采用磁控濺射的方法在預(yù)處理后的待鍍工件表面沉積結(jié)合層；

采用磁控濺射的方法在反應(yīng)氣相沉積條件下，在所述結(jié)合層表面沉積過渡層；

在所述過渡層表面沉積功能膜層，所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層的層數(shù)≥1，所述b層的層數(shù)≥1，所述a層采用磁控濺射的方法獲得，所述b層采用對(duì)碳離子或碳-氫離子施加偏壓的方法獲得。

優(yōu)選的，所述a層的制備方法具體為：

調(diào)節(jié)真空腔室溫度為80～120℃，在氬氣氣氛下，同時(shí)磁控濺射鉻靶材和石墨靶材，對(duì)表面沉積有過渡層或b層的工件施加偏壓-20～-200v，得到a層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源；

或，調(diào)節(jié)真空腔室溫度為80～120℃，在氬氣和乙炔氣體流量比為1:5的氣氛下，磁控濺射鉻靶材，對(duì)表面沉積有過渡層或b層的工件施加偏壓-20～-200v，得到a層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

優(yōu)選的，所述b層的制備方法具體為：

在磁控濺射石墨靶材的方式下，對(duì)表面沉積有過渡層或a層的工件施加偏壓-20～-200v，得到b層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源；

或，在真空腔室內(nèi)通入氬氣與含碳?xì)湓貧怏w的混合氣體，陽極層離子源在高電壓低電流放電模式下運(yùn)行，再開啟偏壓電源，設(shè)置偏壓值為-1200～-3000v，得到b層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

優(yōu)選的，所述預(yù)處理后的待鍍工件的預(yù)處理工序?yàn)椋?/p>

將所述待鍍工件經(jīng)過脫脂、漂洗和或脫水后再進(jìn)行烘干；

將烘干后的待鍍工件置于真空腔室中，將真空腔室抽真空，同時(shí)加熱真空腔室至120～150℃；當(dāng)所述真空腔室真空度大于5×10^-4pa時(shí)，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定至80～120℃；

在所述真空腔室通入氬氣，運(yùn)行陽極層離子源同時(shí)開啟偏壓電源對(duì)待鍍工件進(jìn)行等離子體輝光清洗；所述偏壓電源的偏壓值為-1200～-3000v。

優(yōu)選的，在沉積結(jié)合層的過程中，所述偏壓電源為-20～-200v；在沉積過渡層的過程中，所述偏壓電源為-20～-150v。

本申請(qǐng)還提供了一種涂層刀具，包括刀具和復(fù)合在所述刀具表面的上述方案所述的鋁合金干式加工用非晶刀具涂層或上述方案所述的制備方法所制備的鋁合金干式加工用非晶刀具涂層。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鋁合金干式加工用非晶刀具涂層，其包括：復(fù)合于刀具表面的結(jié)合層，復(fù)合于結(jié)合層表面的過渡層與復(fù)合于過渡層表面的功能膜層，所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層為非晶碳化鉻-非晶碳復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述非晶碳化鉻彌散分布于非晶碳基底中，所述b層為類金剛石層。由于鋁是非碳化物形成元素，本申請(qǐng)的功能膜層是碳化物非晶涂層，其具有不粘鋁的特性，同時(shí)，所述功能膜層中含有碳化物，可提高高溫穩(wěn)定性，進(jìn)而改善刀具的高溫耐磨性；進(jìn)一步的，本申請(qǐng)中的結(jié)合層與過渡層可提高功能膜層與基材的結(jié)合力，改善功能膜層與基材之間的性能匹配度，而有利于刀具涂層性能的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的a結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的b結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的c結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的d結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種鋁合金干式加工用非晶刀具涂層，包括：復(fù)合于刀具表面的結(jié)合層，復(fù)合于所述結(jié)合層表面的過渡層，復(fù)合于所述過渡層表面的功能膜層；所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層為非晶碳化鉻-非晶碳復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述非晶碳化鉻彌散分布于非晶碳基底中，所述b層為類金剛石層。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N鋁合金干式加工用非晶刀具涂層，其包括結(jié)合層與過渡層，所述結(jié)合層與過渡層均是為了提高功能膜層與基材的結(jié)合力，以改善功能膜層與基材之間的性能匹配度。本申請(qǐng)所述結(jié)合層與過渡層為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的復(fù)合層；由于本申請(qǐng)功能膜層中含有鉻元素，為了實(shí)現(xiàn)與功能膜層的匹配，本申請(qǐng)所述結(jié)合層為鉻金屬結(jié)合層，所述過渡層為碳化鉻過渡層。

本申請(qǐng)所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層和b層組成，a層的層數(shù)≥1，b層的層數(shù)≥1，即功能膜層的層結(jié)構(gòu)可以為a層-b層，還可以為a層-b層-a層-b層······，還可以為b層-a層，還可以為b層-a層-b層-a層······，換言之a(chǎn)層與b層作為一個(gè)整體，可以重復(fù)1次，也可以重復(fù)多次，對(duì)此，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

在本申請(qǐng)中，所述功能膜層具體包括以下四種形式：

a)所述a層復(fù)合于所述過渡層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為b層；

b)所述a層復(fù)合于所述過渡層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為a層；

c)所述b層復(fù)合于所述過渡層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為a層；

d)所述b層復(fù)合于所述過渡層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，所述b層復(fù)合于所述a層表面，所述a層復(fù)合于所述b層表面，按照此種方式循環(huán)多次，且最后一層為b層。

上述功能膜層中的a)方式具體如圖1所示，該種方式可表示為a層-b層-a層-b層·······a層-b層-a層-b層；b)方式具體如圖2所示，該種方式可表示為a層-b層-a層-b層······a層-b層-a層-b層-a層；c)方式具體如圖3所示，該種方式可表示為b層-a層-b層-a層······b層-a層-b層-a層；d)方式具體如圖4所示，該種方式表示為b層-a層-b層-a層······b層-a層-b層-a層-b層。

本申請(qǐng)所述a層具體為非晶碳化鉻-非晶碳子膜層(a-crc/a-c層)，其中非晶碳化鉻(a-crc)顆粒均勻彌散分布于非晶碳(a-c)基底中；所述b層為類金剛石子膜層(dlc層)。上述a-crc/a-c子膜層中cr與c的原子百分比小于1，所述dlc子膜層中的sp3含量高于a-crc/a-c子膜層中非晶碳(a-c)中的sp3含量。

按照本發(fā)明，所述刀具涂層中的結(jié)合層的厚度為0.05～0.3μm，所述過渡層的厚度為0.1～0.3μm，所述非晶刀具涂層的厚度為1～3μm。

為了得到本申請(qǐng)所述鋁合金干式加工用非晶刀具涂層，本申請(qǐng)還提供了所述鋁合金干式加工用非晶刀具涂層的制備方法，包括以下步驟：

采用磁控濺射的方法在預(yù)處理后的待鍍工件表面沉積結(jié)合層；

采用磁控濺射的方法在反應(yīng)氣相沉積條件下，在所述結(jié)合層表面沉積過渡層；

在所述過渡層表面沉積功能膜層，所述功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層的層數(shù)≥1，所述b層的層數(shù)≥1，所述a層采用磁控濺射的方法獲得，所述b層采用對(duì)碳離子或碳-氫離子施加偏壓的方法獲得。

在上述制備刀具涂層的過程中，本申請(qǐng)首先將待鍍工件進(jìn)行初步清潔，以去除待鍍工件表面的銹跡或者污漬等污跡。所述初步清潔的方式可為堿液脫脂、可為純水漂洗，還可為脫水，或上述方式的組合，再將經(jīng)過上述處理后的待鍍工件進(jìn)行烘干。本發(fā)明再將經(jīng)過上述處理的待鍍工件進(jìn)行輝光清洗，具體為：

將經(jīng)過上述處理的待鍍工件置于真空腔室中；

將真空腔室抽真空，同時(shí)加熱真空腔室至120～150℃，當(dāng)真空腔室真空度大于5×10^-4pa時(shí)，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定至80～120℃；

在真空腔室通入氬氣，使陽極層離子源在高電壓低電流的放電模式下運(yùn)行，產(chǎn)生氬離子；同時(shí)，開啟偏壓電源，對(duì)待鍍工件進(jìn)行等離子體輝光清洗；所述偏壓電源的偏壓值為-1200～-3000v，所述偏壓電源為直流電源或脈沖電源，所述等離子體輝光清洗的時(shí)間為30～60min。

按照本發(fā)明，然后在預(yù)處理后的待鍍工件表面采用磁控濺射的方法沉積結(jié)合層，在反應(yīng)氣相沉積條件下采用磁控濺射的方法沉積過渡層。所述沉積結(jié)合層與沉積過渡層的方法均為磁控濺射的方法，該方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，對(duì)此本申請(qǐng)對(duì)磁控濺射的技術(shù)手段不進(jìn)行特別的限制。示例的，所述結(jié)合層的制備過程具體為：

采用磁控濺射的方法在預(yù)處理后的待鍍工件表面沉積結(jié)合層，使結(jié)合層的厚度為0.05～0.3μm，在沉積過程中，偏壓電源為-20～-200v，偏壓電源為直流電源或脈沖電源。

所述過渡層的制備過程具體為：

在反應(yīng)氣相沉積條件下，采用磁控濺射的方法在所述結(jié)合層表面沉積過渡層，使過渡層的厚度為0.1～0.3μm，沉積過程中偏壓電源為-20～-150v，偏壓電源為直流電源或脈沖電源。

本申請(qǐng)然后在過渡層表面沉積功能膜層，由于功能膜層包括交替疊加設(shè)置的a層與b層，且a層的層數(shù)≥1，b層的層數(shù)≥1，則，可在所述過渡層表面沉積a層，再在a層表面沉積b層，沉積b層后結(jié)束，或再在b層表面沉積a層，再在a層表面沉積b層，重復(fù)上述過程；

或，在所述過渡層表面沉積b層，在b層表面沉積a層，沉積a層后結(jié)束，或再在a層表面沉積b層，再在b層表面沉積a層，重復(fù)上述過程。

本申請(qǐng)所述a層采用磁控濺射的方法獲得，所述b層采用對(duì)碳離子或碳-氫離子施加偏壓的方式獲得。所述磁控濺射與所述對(duì)碳離子或碳-氫離子施加偏壓的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)手段，本申請(qǐng)對(duì)于上述兩種技術(shù)手段不進(jìn)行特別的說明。

具體的，根據(jù)濺射靶材的不同，所述a層的制備方法可以為：

調(diào)節(jié)真空腔室溫度為80～120℃，在氬氣氣氛下，同時(shí)磁控濺射鉻靶材和石墨靶材，對(duì)表面沉積有過渡層或b層的工件施加偏壓-20～-200v，得到a層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

所述a層的制備方法還可以為：

調(diào)節(jié)真空腔室溫度為80～120℃，在氬氣和乙炔氣體流量比為1:5的氣氛下磁控濺射鉻靶材，對(duì)表面沉積有過渡層或b層的工件施加偏壓-20～-200v，得到a層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

本申請(qǐng)所述b層的制備采用對(duì)碳離子或碳-氫離子團(tuán)施加偏壓的方式獲得，具體的，所述b的制備方法可以為：

在磁控濺射石墨靶材的方式下，對(duì)表面沉積有過渡層或a層的工件施加偏壓-20～-200v，得到b層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

所述b層的制備方法還可以為：

在真空腔室內(nèi)通入氬氣與含碳?xì)湓貧怏w的混合氣體，陽極層離子源在高電壓低電流放電模式下運(yùn)行，再開啟偏壓電源，設(shè)置偏壓值為-1200～-3000v，得到b層，所述偏壓的電源為直流電源或脈沖電源。

上述沉積a層與b層的過程中，可通過調(diào)整沉積時(shí)間來控制a層與b層的厚度。

本申請(qǐng)還提供了一種涂層刀具，包括刀具和復(fù)合在所述刀具表面的上述方案所述的或上述方案所述的制備方法所制備的非晶刀具涂層。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿X合金干式加工用非晶刀具涂層由于設(shè)置有功能膜層，且功能膜層由交替疊加設(shè)置的a層與b層組成，所述a層的層數(shù)≥1，所述b層的層數(shù)≥1，所述a層為非晶碳化鉻-非晶碳復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述非晶碳化鉻彌散分布于非晶碳基底中，所述b層為類金剛石層；因此，本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆蔷繉泳哂懈邷啬湍バ裕唧w表現(xiàn)為硬度高、摩擦系數(shù)低、熱穩(wěn)定性好；同時(shí)還具有不粘鋁的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為刀具加工鋁合金后刀具涂層表面光滑、化學(xué)性能穩(wěn)定，不與鋁工件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鋁合金干式加工用非晶刀具涂層進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1待鍍工件前處理、結(jié)合層與過渡層的制備

(1)將待鍍工件-普通刀具經(jīng)過堿液脫脂、純水漂洗、脫水和熱風(fēng)(120℃)烘干，去除工件上的銹跡、油漬等污跡；

(2)把經(jīng)過工序(1)處理的待鍍工件放入真空腔室內(nèi)；

(3)真空腔室抽真空，并同時(shí)加熱真空腔室，保持加熱溫度在150℃；當(dāng)真空腔室的真空度優(yōu)于5×10^-4pa后，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定在120℃；

(4)真空腔室通入氬氣，在高電壓低電流放電模式下運(yùn)行陽極層離子源，產(chǎn)生氬離子；同時(shí)，開啟偏壓電源，設(shè)置偏壓值為-1500v，對(duì)待鍍工件進(jìn)行等離子體輝光清洗45分鐘，其中偏壓電源可以為直流電源或者脈沖電源；

(5)結(jié)合層及過渡層采用磁控濺射方法制備：首先，采用磁控濺射方法沉積一層金屬結(jié)合層，該結(jié)合層厚度為0.1微米，該金屬為鉻元素；沉積過程中偏壓電源設(shè)置為-120v，偏壓電源可以為直流電源或者脈沖電源；采用磁控濺射方法沉積一層金屬碳化物過渡層，該過渡層厚度0.1微米，該金屬碳化物中的金屬為鉻元素；沉積過程中偏壓電源設(shè)置為-60v，偏壓電源為脈沖電源。

實(shí)施例2采用磁控濺射沉積方法制備高強(qiáng)鋁合金干式加工用非晶刀具涂層

(1)～(5)待鍍工件預(yù)處理、結(jié)合層的制備與過渡層的制備與實(shí)施例1相同；

(6)在氬氣氣氛下，同時(shí)磁控濺射鉻靶材和石墨靶材，濺射靶電源為直流電源，濺射靶功率密度小于8w/cm²；鍍膜過程中真空度為0.5pa，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定在120℃；對(duì)工件施加偏壓-100v進(jìn)行a-crc/a-c非晶子膜層沉積涂敷，偏壓電源為直流電源；

(7)重復(fù)本實(shí)施方案步驟(6)，其中，只進(jìn)行磁控濺射石墨靶材，對(duì)工件進(jìn)行沉積涂敷，獲得高sp3鍵含量的dlc子膜層，對(duì)工件施加偏壓-100v，偏壓電源為直流電源；

(8)重復(fù)步驟(6)-繼續(xù)沉積a-crc/a-c非晶子膜層(a層)；然后重復(fù)步驟(7)-沉積dlc子膜層(b層)，如此重復(fù)，……，從而獲得非晶涂層(標(biāo)記為ab……ab)，厚度為2微米；

(9)該新型非晶涂層的最外一層，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，選擇為a-crc/a-c非晶子膜層a層，也可以為dlc子膜層b層；如附圖1與附圖2所示；

(10)鍍膜工藝結(jié)束后，待真空腔室溫度低于80℃，關(guān)閉真空閥門，工件出爐。

實(shí)施例3采用磁控濺射與陽極層離子源沉積相結(jié)合方法制備高強(qiáng)鋁合金干式加工用新型非晶刀具涂層

(1)～(5)待鍍工件預(yù)處理、結(jié)合層的制備與過渡層的制備與實(shí)施例1相同；

(6)參見實(shí)施例2的相應(yīng)步驟；

(7)真空腔室內(nèi)通入氬氣與乙炔的混合氣體，在氬氣和乙炔氣體流量比1:5的氣氛下，陽極層離子源在高電壓低電流放電模式下運(yùn)行，產(chǎn)生氬離子或者碳-氫離子團(tuán)等；然后，開啟偏壓電源，設(shè)置偏壓值在-1200～-3000v之間，獲得高sp3鍵含量dlc子膜層；偏壓電源為脈沖電源；

(8)～(10)參見實(shí)施例2的相應(yīng)步驟。

實(shí)施例4采用磁控濺射與陽極層離子源沉積相結(jié)合方法制備高強(qiáng)鋁合金干式加工用新型非晶刀具涂層

(1)～(5)待鍍工件預(yù)處理、結(jié)合層的制備與過渡層的制備與實(shí)施例1相同；

(6)真空腔室內(nèi)通入氬氣與乙炔氣體的混合氣體，在氬氣和乙炔氣體流量比1:5的氣氛下進(jìn)行磁控濺射鉻靶材，濺射靶電源為脈沖電源，濺射靶功率密度小于8w/cm²；鍍膜過程中真空度為0.5pa，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定在120℃；對(duì)工件施加偏壓-100v進(jìn)行a-crc/a-c非晶子膜層沉積涂敷，偏壓電源為脈沖電源；

(7)參見實(shí)施例3的相應(yīng)步驟；

(8)～(10)參見實(shí)施例2的相應(yīng)步驟。

實(shí)施例5采用磁控濺射方法制備高強(qiáng)鋁合金干式加工用新型非晶刀具涂層

(6)參見實(shí)施例4的相應(yīng)步驟；

(7)在氬氣氣氛下，磁控濺射石墨靶材，濺射靶電源是脈沖電源，濺射靶功率密度小于8w/cm²；鍍膜過程中真空度為0.5pa，調(diào)節(jié)真空腔室溫度并穩(wěn)定在120℃；對(duì)工件施加偏壓-100v進(jìn)行高sp3含量dlc子膜層沉積涂敷，偏壓電源為脈沖電源；

(8)～(10)參見實(shí)施例2的相應(yīng)步驟。

采用實(shí)施例1制備的刀具干式加工鋁合金，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋁合金表面光滑，不與刀具表面發(fā)生反應(yīng)。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。