《表1 Al Cr N涂层的沉积参数》

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《脉冲电源占空比对电弧离子镀AlCrN涂层结构和性能的影响》

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采用脉冲阴极电弧离子镀技术在YG8硬质合金（16 mm×16 mm×5 mm）和304不锈钢（30 mm×40 mm×0.5 mm）基底上沉积Al Cr N涂层。脉冲电弧离子镀设备如图1所示，其中左边的靶材为Al Cr合金靶（原子比为70∶30），右边为纯金属Cr靶（纯度为99.99%），靶材与基底的距离为150 mm。镀涂层之前，硬质合金和不锈钢基底分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗10 min，然后吹干，装入腔室。本底真空为5×10-3 Pa，加热温度为200℃，工件架转速为5 r/min。先对基底进行轰击清洗，以去除表面的氧化物和杂质，采用的Cr靶电流为80 A，基底偏压为-800 V，占空比为70%。然后沉积Cr N过渡层，通入氩气和氮气的流量比例为2∶5，使真空度达到0.5 Pa，Cr靶电流为80 A，偏压为-150 V，占空比为80%，沉积5 min，以提高涂层与基底的结合力。最后沉积Al Cr N功能层，采用-150 V的偏压，80%的占空比，通入600 m L/min的N2，使工作气压达到3 Pa。开启脉冲电源，沉积Al Cr N涂层，沉积60 min，脉冲电源的基值电流（Imin）变化范围为30～300 A，峰值电流（Imax）变化范围为30～300 A，占空比变化范围为5%～70%，频率变化范围为0～200 Hz，输出波形为矩形波。通过固定其他参数，改变脉冲电源的占空比，制备了5组不同的涂层，具体制备参数见表1。