[发明专利]一种超厚Ti2AlC涂层的制备方法

摘要

本发明提供了一种超厚Ti₂AlC涂层的制备方法。本发明采用多弧离子镀技术(AIP)和磁控溅射技术复合，利用高速Φ155大弧源沉积技术，可以短时间内获得大厚度的致密涂层，并且先制备过渡层，使涂层与基体结合力优异；本发明采用TiAl靶作为阴极弧源，石墨C作为磁控靶材，避免气态碳源产生的非晶相和引入氢离子，并且避免了Ti₂AlC复合靶造价高昂的短板，采用分靶复合沉积，一步获得大厚度Ti₂AlC涂层，也减少了两步法对工件二次处理的繁琐步骤。实验结果表明，本发明提供的制备方法可以一步获得厚度在10μm以上超厚Ti₂AlC均匀层状相结构涂层，涂层致密平整，结合力>60N。

主权项

1.一种超厚Ti₂AlC涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)开启TiAl靶，在待沉积的工件表面中高偏压沉积Ti‑Al过渡层；所述中高偏压沉积的偏压为‑250～‑300V，占空比为50～70％，弧电流为130～140A，时间为120～180s；(2)对所述步骤(1)得到的Ti‑Al过渡层进行高偏压夯实，得到夯实涂层；所述高偏压夯实的偏压为‑700～‑800V，占空比为20～30％，弧电流为140～170A，时间为120～180s；(3)同时开启TiAl靶和石墨靶，在所述步骤(2)得到的夯实涂层表面中高偏压沉积Ti‑Al‑C涂层；所述中高偏压沉积的偏压为‑100～‑140V，占空比为40～50％，弧电流为160～200A，时间为4～10h；(4)对所述步骤(3)得到的Ti‑Al‑C涂层进行高偏压轰击加热，得到超厚Ti₂AlC涂层；所述高偏压轰击加热的偏压为‑800～‑1000V，占空比为60～80％，弧电流为80～120A，时间为1～3h；所述超厚Ti₂AlC涂层的制备在Ar气氛中进行，采用高速Φ155大弧源；所述超厚Ti₂AlC涂层的制备过程中，待沉积的工件的温度为250～400℃；所述超厚Ti₂AlC涂层的制备过程中，中频磁控的功率为20～35kW。