[发明专利]镀膜件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镀膜件及其制备方法。

背景技术

过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物具有高硬度、高抗磨损性能和良好的化学稳定性等优异性能。因此，通常将过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物以薄膜的形式镀覆在刀具或模具表面，以此来提高刀具和模具的使用寿命。

但是此类镀膜件的制备过程中，由于硬质膜层与基体间的热膨胀系数相差较大，且不同组分的膜层的成份和结构有明显的变化，膜层间存在不可避免的热应力，晶格匹配带来的内应力，这些应力在薄膜制备完成后往往不能消除，因而膜层与基体结合力较差，薄膜在使用过程中容易发生剥离，从而影响了此类镀膜件的使用寿命及其应用范围。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的镀膜件。

另外，还有必要提供一种制备上述镀膜件的方法。

一种镀膜件，其包括基体、形成于基体表面的打底层、形成于打底层表面的梯度膜层及形成于梯度膜层表面的硬质层，该打底层为Ni-Cr合金层，该梯度膜层为Ni-CrC层，该硬质层为Hf-C层。

一种镀膜件的制备方法，其包括如下步骤：

提供基体；

在基体表面形成打底层，该打底层为Ni-Cr合金层；

在打底层的表面形成梯度膜层，该梯度膜层为Ni-CrC层；

在梯度膜层的表面形成硬质层，该硬质层为Hf-C层。

本发明镀膜件在基体的表面沉积Ni-Cr合金层作为打底层，再在打底层的表面沉积Ni-CrC层作为梯度膜层，再在梯度膜层的表面沉积Hf-C层作为硬质层，膜系逐层过渡较好，膜层之间的结合力较好且膜层内部没有明显的应力产生，这样在施加外力的情况下，所镀的膜层不会因为结合力不佳和/或内部的应力缺陷导致失效，有效地提高了镀膜件的使用寿命，且使镀膜件具有较高的硬度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例镀膜件的剖视图。

主要元件符号说明

镀膜件      10

基体        11

打底层      13

梯度膜层    15

硬质层      17

具体实施方式

请参阅图1，本发明一较佳实施方式镀膜件10包括基体11、形成于基体11表面的打底层13、形成于打底层13表面的梯度膜层15及形成于梯度膜层15表面的硬质层17。

该基体11为含有Ni、Cr中至少一种元素的不锈钢。

该打底层13可以磁控溅射的方式形成。该打底层13为Ni-Cr合金层。该打底层13的厚度可为100～300nm。

该梯度膜层15可以磁控溅射的方式形成。该梯度膜层15为Ni-CrC层。所述梯度膜层15中C原子的含量由靠近打底层13至远离打底层13的方向呈梯度增加。该梯度膜层15的厚度可为400～500nm。

该硬质层17可以磁控溅射的方式形成。该硬质层17为碳化铪(Hf-C)层。该硬质层17的厚度可为500～800nm。

所述打底层13、梯度膜层15和硬质层17的总厚度为1～2μm。

本发明一较佳实施方式的镀膜件10的制备方法，其包括以下步骤：

提供基体11，将基体11放入盛装有无水乙醇及/或丙酮溶液的超声波清洗器中进行震动清洗，以除去基体11表面的杂质和油污。清洗完毕后烘干备用。

对经上述处理后的基体11的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基体11表面的油污，以及改善基体11表面与后续涂层的结合力。该等离子体清洗的具体操作及工艺参数为：采用一磁控溅射镀膜机(图未示)，将基体11固定于该镀膜机的镀膜室内的转架上，抽真空所述镀膜室至真空度为3.0×10^-3Pa，以400～600sccm(标准状态毫升/分钟)的流量向镀膜室内通入纯度为99.999％的氩气，并施加-500～-800V的偏压于基体11，对基体11表面进行等离子体清洗，清洗时间为3～10min。