[发明专利]微纳织构化氮化钛固体润滑膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种微纳织构化氮化钛固体润滑膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤S01，基体的前处理；S02，表面织构化加工采用超音速微粒轰击设备对基体表面进行织构化加工；S03，氮化层的制备采用活化屏辅助辉光离子氮化的方法制备氮化钛渗层。本发明提供的一种微纳织构化氮化钛固体润滑膜的制备方法，降低氮化钛薄膜的制备条件，提高其制备效率和质量，实现其与基体的冶金结合，薄膜与基体无明显的结合界面，呈完全冶金结合，结合强度高，并实现其对润滑工况的普适性，满足多种复杂工况下机械设备的润滑和抗磨防护需求。

主权项

微纳织构化氮化钛固体润滑膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S01，基体的前处理：选用纯钛或钛合金为基材，然后进行表面预处理，表面预处理包括去除氧化膜、金相打磨、抛光和清洗；清洗完后表面烘干备用；S02，表面织构化加工：采用超音速微粒轰击设备对基体表面进行织构化加工，轰击微粒为SiO2球形粒子，直径为0.5~1mm；载气为高纯氩气，纯度为99.9%；轰击速度由气体压力调节，气体压力为0.5~2.0MPa；轰击时间为1~30min；表面织构化加工后，经超声波清洗并干燥后备用，得清洗好的织构化基片，清洗时间为30min，介质为丙酮；S03，氮化层的制备：采用活化屏辅助辉光离子氮化的方法制备氮化钛渗层；活化屏由工业纯钛TA2薄板制成并作为辅助阴极，纯钛TA2薄板的板厚为0.5mm，圆形孔径为5mm，孔间距为2.5mm；将S02中清洗好的织构化基片置入活化屏中的载物台，并与辅助阴极保持绝缘；然后开始辉光离子氮化处理，工艺参数为：渗氮温度：680~890℃，真空度：6~7.5Pa，保温时间6~10小时，交流电流22~27A，直流电流13~18A，电压780~820V，氮源：99.99%的高纯氮气；处理完毕后，关闭设备，氮气保护随炉冷至室温。