高性能超细纳米晶硬质合金制备与表面强化关键技术研究及产业化

一、成果概况

1.成果名称：高性能超细纳米晶硬质合金制备与表面强化关键技术研究及产业化。

专利名称：一种高熵合金/Ti3SiC2多层复合涂层及其制备方法。

专利号：ZL2***2注册后查看7注册后查看5.3。

专利名称：一种高熵合金及其制备方法和耐磨抗氧化涂层及其制备方法。

专利号：ZL2***2注册后查看9注册后查看6.X。

专利名称：一种强韧耐蚀CrAlN/Cr2AlC多层膜涂层及其制备方法。

专利号：ZL2***1注册后查看2注册后查看9.0。

2.技术领域及应用范围：本成果应用于金属表面处理领域。

3.成果类型：技术集成（具有专利）。

4.技术成果熟度：小试阶段。

5.希望合作方式：合作开发、技术转让、技术服务。

二、成果简介

在江西省重大科技计划项目及其他重点研发项目的支持下，本研究突破了纳米晶硬质合金棒材制造工艺及其表面强化关键技术问题，研究成果荣获2****1年度江西省科技进步二等奖。主要创新点如下：

（1）建立了纳米晶硬质合金棒材生产线，开发出用于制作加工HRC5**$3以上高硬材料的纳米晶硬质合金棒材制造工艺。该工艺基于微小径、极小径合金成分设想，采用优化合金配比，再通过抑制剂处理技术，保持极细晶粒具有良好的分散性能下控制晶粒粒度在3***0nm以下，最后通过粉末烧结完成纳米晶硬质合金棒材的制备。该纳米晶硬质合金棒材产品具有组织结构均匀（晶粒度≤3***0nm），高的硬度(HV3≥2****0)，强的矫顽磁力（HC≥3**$3Ka/m），以及优异的横向断裂强度（TRS≥4****0MPa）。该产品可以提高微孔且密度大的高密度互连板（HDI）和挠性印刷板等高端电路板（PCB）的加工孔位精度、孔壁粗糙度和钻孔速度等。

（2）创新开发了长寿命超细纳米晶硬质合金烧结用防粘涂层技术。该技术采用等离子喷涂技术在烧结舟皿表面制备防粘涂层，包括中间过渡涂层和工作面层，中间过渡层为氧化铝或碳化硅，工作面层为一种或多种稀土氧化物掺杂的氧化锆，稀土氧化物的掺杂量≥2**$3wt%，稀土氧化物包含Y₂O₃、CeO₂、Nd₂O₃、Sm₂O₃等。采用该技术的防粘涂层可重复烧结次数为3**$3次以上，可有效避免硬质合金产品出现脱碳、渗碳、孔隙增多、变形、麻点等问题。

（3）创新提出多元纳米复合、多层梯度复合及纳米多层等结构设计和构筑理念，采用电弧离子镀膜技术开发了具有自主知识产权的CrAlN/Cr₂AlC多层涂层，该多层涂层具有致密的多层结构。同时，多层涂层还兼具高硬度（大于4**$3.0**$3GPa）和优异的耐腐蚀性能。该涂层可提高微钻产品加工效率、孔位精度、孔壁粗糙度、钻孔速度和排屑能力。

（4）率先研发了AlTiSiN氮化物复合涂层及其沉积工艺，利用高功率脉冲磁控溅射+受控阴极电弧沉积技术实现了AlTiSiN氮化物复合涂层的可控制备。该工艺制备的复合涂层具有高硬度（大于4**$3GPa），良好的热稳定性，强膜基结合（结合力大于1***0N），优异的摩擦性能（平均摩擦系数0.3**$3）以及优异的抗高温氧化性。涂覆AlTiSiN复合涂层的滚齿刀干式切削寿命大幅提高（比未涂覆涂层刀具寿命提高7倍以上）。该涂层适用于高速、高效、干式切削刀具。

三、成果归属单位

江西省科学院。

四、成果图片

五、联系方式

联系人：胡女士、周女士、万先生、胡女士

联系电话：0****1-8注册后查看2/8注册后查看1/8注册后查看7/8注册后查看7