[发明专利]用镀膜技术提高金属抗腐耐磨自润滑性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高金属抗腐耐磨自润滑性能的方法，尤其涉及一种利用镀膜技术提高异种金属对偶部件间的抗腐耐磨方法，并根据需要增加金属表面的自润滑性能，属于材料腐蚀防护技术领域。

背景技术

金属腐蚀问题遍及国民经济和国防建设的各个领域，大量的金属部件和装备因腐蚀而报废。在飞机的设计和制造过程中，飞机设计师尽量采用重量轻、强度大的高效材料，如高强度铝合金、钛合金、复合材料、超高强度合金钢等金属材料。飞机上的金属零件由于各种因素的作用常常会发生多种腐蚀，包括电化学腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀及磨擦腐蚀等。腐蚀带来了昂贵的维护问题，并可能产生严重后果。腐蚀是一个自然现象，彻底消除腐蚀的想法是不切合实际的，因此最好的办法是采取完善的防护与控制措施，将腐蚀破坏的可能性和速率降低到最小，使飞机实际寿命达到或超过设计寿命，确保飞机安全和经济运行。

在现今的飞机制造行业，电偶腐蚀是常见的一种腐蚀现象，其存在于两个异种金属对偶部件之间，例如，当一个钛合金部件需要铆合在一个铝合金基座上时，由于它们之间没有密封或密封失效，结构缝隙中会残留水和污垢而形成电解质溶液，从而在铝合金部件与钛合金基座之间发生电化学腐蚀。为了防止此类腐蚀的发生，现有的腐蚀防护技术主要采取改善金属本质、把被保护金属与腐蚀介质隔开、对金属进行表面喷涂处理、改善腐蚀环境以及电化学保护等措施。其中，对金属进行表面喷涂处理应用较多。但是在航空制造业中，对金属进行表面喷涂处理的方法对于异种金属对偶部件之间的腐蚀防护效果不佳，因为异种金属对偶部件之间不仅涉及到腐蚀问题还会涉及到磨擦问题。例如，若对异种金属对偶部件中其中一个金属部件进行表面喷涂处理，由于喷涂膜层与该金属部件之间的附着力不够或者由于金属对偶部件间存在磨擦使喷涂膜层极易脱落从而起不到防护作用或者防护作用甚微。

另外，为了防止和减少装配和使用过程中的机械损伤，在零件表面需要涂装自润滑膜层，一般是含二硫化钼的涂料。目前，在航空标准件的制造上，外涂层(即润滑涂层)采用的是将含二硫化钼的涂料涂敷于标准件上的方法，不仅费时费力、操作困难，而且品质无法控制，表现在涂层厚薄无法控制、结合力无法控制、批次一致性无法控制等。

发明内容

为解决以上腐蚀防护技术的不足，本发明目的是提供一种提高金属抗腐耐磨自润滑性能的方法，尤其是提供一种通过物理气相沉积(PvD)方法在异种金属对偶部件中的其中一个金属部件表面镀上所需的抗腐和耐磨自润滑膜层，该膜层在飞机飞行和保存的环境下不仅具有优良的耐磨、承载和润滑性能，而且具有优异的防腐、耐油、耐气蚀性能，可起到表面防护、防腐、密封、润滑和延长零部件使用寿命的作用。

为达到上述目的，本发明所提供的实施例以一个需要铆合在铝合金基座上的钛合金部件为例进行说明，其包括如下步骤：

将去毛刺、抛光、清洁后的钛合金部件置于工件架上，然后将该工件架放置于真空镀膜室中；

通过物理气相沉积方法在该钛合金部件表面镀上所需的抗腐蚀膜层；

通过物理气相沉积方法在上述钛合金部件抗腐蚀膜层表面再镀上所需的耐磨自润滑膜层。

上述抗腐蚀膜层包括铝合金系列的薄膜。

上述耐磨自润滑膜层包括先镀上的铝合金混二硫化钼膜层及后镀上的二硫化钼膜层。

上述耐磨自润滑膜层包括先镀上的钛合金混二硫化钼膜层及后镀上的二硫化钼膜层。

上述耐磨自润滑膜层包括先镀上的铝合金混钛合金混二硫化钼膜层及后镀上的二硫化钼膜层。

所述物理气相沉积方法包括磁控溅射方法、多弧离子镀方法及电子枪蒸发。

本发明采用上述方法既能有效提高金属表面自身的防腐耐磨自润滑性能，还能有效防止异种金属对偶部件间的腐蚀及磨擦，从而延长零件的使用寿命，确保其安全使用。

附图说明

图1是本发明用镀膜技术提高金属抗腐耐磨自润滑性能方法流程图。

具体实施方式