[发明专利]一种PVD活塞环的制备方法

权利要求书

1.一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：

所述PVD活塞环包括活塞环基体（1）及其表面附着的复合涂层（2），所述复合涂层（2）包括由内至外依次设置的纳米复合梯度过渡层（3）、CrN层（4），其中，所述纳米复合梯度过渡层（3）包括由内至外依次设置的Cr打底层（31）、Cr过渡层（32）、CrN过渡层（33）；

所述制备方法依次包括以下步骤：

1、先将经过初步清洗的活塞环基体（1）置于真空室中，通入氩气进行辉光清洗，然后引燃金属Cr靶，在450‐750V偏压下沉积Cr打底层（31）；

2、先将偏压降至140‐160V后沉积Cr过渡层（32），再关闭金属Cr靶；

3、先停止通入氩气，然后向真空室中通入氮气，再引燃金属Cr靶，将偏压降至130‐140V后沉积15‐20min；

4、在80‐200V偏压下继续沉积至预定的沉积时间，此时，PVD活塞环制备完毕。

2.根据权利要求1所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：

所述步骤4依次包括以下操作：

a、在100‐150V偏压下沉积15‐20min；

b、在80‐100V偏压下沉积15‐20min；

c、在150‐200V偏压下沉积15‐20min；

d、循环重复操作a‐c，直至达到预定的沉积时间。

3.根据权利要求1或2所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：

所述纳米复合梯度过渡层（3）还包括CrC过渡层（34），该CrC过渡层（34）位于Cr过渡层（32）、CrN过渡层（33）之间；

所述制备方法还包括CrC过渡层的制备步骤，该步骤位于步骤2、步骤3之间；

所述CrC过渡层的制备是指：先同时引燃金属Cr靶和C靶沉积CrC过渡层（34），再关闭金属Cr靶和C靶。

4.根据权利要求3所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：

所述步骤1中，金属Cr靶源的电流为100‐110A，沉积Cr打底层（31）的时间为1‐3min；

所述步骤2中，沉积Cr过渡层（32）、沉积CrC过渡层（34）的时间均为5‐6min；

所述步骤3中，真空室的真空度为1.9‐2.3Pa，通入氮气的流量为180‐200sccm，金属Cr靶源的电流为120‐130A。

5.根据权利要求1或2所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：

步骤1中，

所述初步清洗是指：先将活塞环基体（1）进行除油除锈，再依次用丙酮、酒精、去离子水对其进行超声清洗后干燥即可；

所述辉光清洗是指：先将经初步清洗的活塞环基体（1）置于真空室中，再于0.007‐0.008Pa的真空度下加热真空室腔壁至290‐310℃后保温1.5‐2.5h，然后通入350‐400sccm氩气，并于700‐800V的负偏压下辉光清洗25‐35min。

6.根据权利要求1或2所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：所述复合涂层（2）的厚度为10‐20μm。

7.根据权利要求1或2所述的一种PVD活塞环的制备方法，其特征在于：所述活塞环基体（1）的制造材料为氮化钢。