[发明专利]多弧离子镀纳米多元素复合膜的低温沉积工艺

摘要

本发明涉及一种多弧离子镀纳米多元素复合膜的低温沉积工艺。多弧离子镀膜技术离子镀时温度高、膜层粗糙，不适于低回火温度的钢材，会使淬火后的金属基体回火变软。本发明主要特点是利用多弧离子镀膜设备，在真空状态下使至少三种金属被加热气化，在至少二种气体下进行化合，通过控制一定的工件转速，使其到达工件表面的每一种金属膜层的尺度都被控制在一定的纳米范围内，调整占空比和负偏压。本发明在高电压、低占空比的工艺条件下，可控制沉积温度在185℃以下，可使热处理淬火后的低回火温度材料在不改变热处理性质的前提下镀上多元素的复合膜层，以增加硬度和耐磨性，这种工艺可广泛应用于航空、汽车、工具、刀具、模具、纺机另部件的制造。

主权项

多弧离子镀纳米多元素复合膜的低温沉积工艺，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：将工件除油清洗后烘干入炉，加热烘烤50min，加热温度160℃；步骤二：工件室抽真空至3×10‑3 pa；步骤三：采用离子轰击镀混合层，通入氩气0.1‑0.2pa；用钛靶轰击5min，靶电流60‑65A；用铬靶轰击2min，靶电流60‑65A；用铝靶轰击3min，靶电流60‑65A；三种金属的偏压均为1000V，占空比均为50%；步骤四：钛、铬、铝三种金属靶全部打开，镀底层合金层，三种靶电流均在50A‑60A，偏压均为400V‑500V，占空比均为60%‑80%，时间均为20min；通入氩气0.1pa，氮气0.3pa，工件转速为4转/min；步骤五：保持钛、铬、铝三种金属靶全开，镀上层合金层，三种金属靶电流均为60A‑80A，偏压均为150V‑350V，占空比均为25%‑35%，时间均为30min；通入氩气0.1pa，氮气0.2pa，可燃烃类气体0.3pa，工件转速6转/min；步骤六：降低温度至100℃以下，取出工件。