用于成型机的表面涂覆膜及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于成型机的表面涂覆膜，包括：基底；基底上的氮化物层；通过氮（N）与TiAl目标物和Cr目标物的反应而沉积在氮化物层上的多层膜层；以及通过氮（N）和碳（C）与TiAl目标物的反应而沉积在多层膜层上的碳氮化物层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。具体地，提供能改善成型机的物理特性的表面涂覆膜，其中通过利用多层涂覆层和含碳涂覆层而在成型机上沉积有表面涂覆膜。
技术介绍
随着近来全世界油价的上升，并且由于造成气候变化的全球变暖更加严重，已做出许多努力来增加汽车的能效和改善每升燃料的行驶距离。这些努力包括将高强度高张力的钢板应用到车身上。通过应用高强度高张力的钢板，车身的重量可以减轻约5 10%，并且预计车辆每升燃料的行驶距离将与车身的重量减轻成比例地增加。成型机，例如压膜装置(die assembly)，用于形成这样的用于车身的高强度高张力钢板。为了使通过压膜装置形成的钢板的可成型性增加，正在研究将各种涂覆层应用到压膜装置表面的方法，以改进压膜装置表面的物理特性。已经应用到压膜装置的涂覆材料的典型实例包括 TD (丰田扩散，Toyota Diffusion)、TiAIN、AlTiCrN+MoS2 等。然而，这些涂覆材料的 问题在于，由此形成的涂覆层在耐用性和耐磨性方面非常不足。具体地，当这些涂覆层应用于980MPa或更高的高强度钢板的形成中时，如图1所示，涂覆层剥落并被划损。具体而言，在传统TD法的情形中，存在的问题是涂覆层在热处理时严重热变形，因此涂覆层的变形部分必须在使用之前改进。此外，当将TiAlN或AlTiCrN+MoS2用作涂覆材料时，形成的涂覆材料的耐用性不足。因此,额外使用拉制用油(drawing oil)来降低摩擦和磨损。然而，问题在于拉制用油在后处理例如焊接等过程中成为杂质，因此使高强度钢板的质量劣化。应当理解，提供以上说明仅仅是为了帮助理解本专利技术，并不表示本专利技术落入本领域技术人员已经知晓的相关技术的范围内。
技术实现思路
于是，为解决上述问题而设计出本专利技术，本专利技术的目的是提供。具体地，提供了包含多层涂覆层和含碳涂覆层的表面涂覆膜，其沉积在成型机上能使该成型机的物理特性改善。为实现上述目的，本专利技术的一个方面是提供用于成型机的表面涂覆膜，包括基底；形成在基底上的氮化物层；沉积在氮化物层上的多层膜层；以及通过氮(N)和碳(C)与TiAl目标物的反应而沉积在多层膜层上的碳氮化物层。优选地，通过氮(N)与TiAl目标物和Cr目标物的反应使多层膜层沉积在氮化物层上。根据 多个实施方式，多层膜层包括沉积在氮化物层上的CrN层；以及沉积在CrN层上的TiAlN层。根据优选的实施方式，通过氮(N)与Cr目标物的反应来沉积CrN层，并通过氮(N)与TiAl目标物的反应来沉积TiAlN层。根据多个实施方式，可设置多个CrN层和TiAlN层，使得它们交替并重复地沉积。根据多个实施方式，CrN层和TiAlN层可以沉积为具有纳米级厚度。根据多个实施方式，各层的厚度可以相同或者可以不同。根据多个实施方式，沉积在氮化物层上的CrN层被沉积为使其厚度大于其它CrN层(S卩，随后沉积的CrN层)的厚度。根据多个实施方式，碳氮化物层可以是TiAlCN层，并且其可以沉积在多层膜层的最外CrN层。根据多个实施方式，包含在TiAlCN层中的碳的量可以为约2(T30at%。本专利技术的另一方面提供了制备成型机用表面涂覆膜的方法，包括以下步骤在基底上形成氮化物层；在氮化物层上形成多层膜层；以及在多层膜层上形成碳氮化物层。根据多个实施方式，通过使氮(N)与TiAl目标物和Cr目标物反应来形成多层膜层。根据多个实施方式，通过使氮(N)和碳(C)与TiAl目标物反应来形成碳氮化物层。根据多个实施方式，可以通过PVD (物理气相沉积)或PACVD (等离子体辅助的化学气相沉积)来形成多层膜层和碳氮化物层。根据多个实施方式，可以通过PVD (物理气相沉积)、PACVD (等离子体辅助的化学气相沉积)、HIPIMS (高功率脉冲磁控溅射)或ICP (感应耦合等离子体沉积)来形成多层膜层和碳氮化物层。本专利技术的其他方面和优选实施方式在下文中讨论。附图说明根据以下的详细描述结合所附附图，将会更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和优点，其中图1是示出常规压膜装置的损坏区域的视图；图2是示出根据本专利技术实施方式涂覆在基底上的涂覆膜的结构的示意图；图3是示出根据本专利技术实施方式的用于沉积涂覆膜的装置的示意图；图4是示出根据本专利技术实施方式的涂覆膜的结构的视图；且图5是比较本专利技术实施例的涂覆膜与比较例的常规涂覆膜的表。应当理解，所附的附图并非必然是按比例的，而只是呈现说明本专利技术的基本原理的各种优选特征的一定程度的简化表示。本文公开的本专利技术的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。具体实施例方式在下文中，将参考附图对本专利技术的优选实施方式进行详细描述。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。本文所用的术语仅仅是出于描述具体的实施方式的目的，并不意在限制本专利技术。本文所用的单数形式“一个/ 一种”(“a”、“an”)、“该”(“the”)意在同样包括复数形式，除非上下文中以其他方式明确指出。还应当理解，术语“包括”(“comprise”、“comprising”)在用于本说明书时是指存在所述的特征、整数(integer)、步骤、操作、元件、和/或组件，但并不排除存在或加入一种或多种其它特征、整数(integer)、步骤、操作、元件、组件、和/或其组。本文所用的术语“和/或”包括一种或多种相关的列出项的任意一种或所有组合。除非具体说明或从上下文显而易见，否则将本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在所述数值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0. 5%、0. 1%、0. 05% 或 0. 01% 内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语“约”所修饰。本文中的范围应理解为该范围内所有数值的简略表达。例如，I 50的范围应理解为包括来自以下的任何数字、数字的组合、或子范围1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50，以及所有介于上述整数间的带小数的值，例如，1.1、1. 2、1. 3、1. 4、1. 5、1. 6、1. 7、1. 8、和1. 9。对于子范围，具体考虑从范围内的任一端点延伸的“嵌套子范围”。例如，1、0的示例性范围的嵌套子范围可以包括一个方向上的1 10、1 20、1 30和1 40，或在另一方向上的50 40、50 30、50 20和50 10。如5中所示，根据本专利技术实施方式的成型机用表面涂覆膜包括基底10 ；形成在基底10上的氮化层20 ;沉积在氮化物层20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于成型机的表面涂覆膜，包括：基底；氮化物层，形成在所述基底上；多层膜层，通过氮（N）与TiAl目标物和Cr目标物的反应而沉积在所述氮化物层上；以及碳氮化物层，通过氮（N）和碳（C）与TiAl目标物的反应而沉积在所述多层膜层上。

【技术特征摘要】
2011.10.19 KR 10-2011-01067231.一种用于成型机的表面涂覆膜，包括 基底； 氮化物层，形成在所述基底上； 多层膜层，通过氮(N)与TiAl目标物和Cr目标物的反应而沉积在所述氮化物层上；以及 碳氮化物层，通过氮(N)和碳(C)与TiAl目标物的反应而沉积在所述多层膜层上。2.根据权利要求1所述的表面涂覆膜，其中所述多层膜层包括 CrN层，通过氮(N)与Cr目标物的反应而沉积在所述氮化物层上；以及 TiAlN层，通过氮(N)与TiAl目标物的反应而沉积在所述CrN层上。3.根据权利要求2所述的表面涂覆膜，其中所述多层膜层包括多个交替的CrN层和TiAlN 层。4.根据权利要求2所述的表面涂覆膜，其中各个所述CrN层和所述TiAlN层具有纳米级厚度。5.根据权利要求2所述的表面涂覆膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：车星澈，赵炳奎，孔镐荣，郑秀振，李俊锡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：