一種離子滲氮及電弧離子鍍制備dlc一體化復(fù)合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC一體化復(fù)合方法。包括以下步驟：步驟S100：用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5?5pa，氮?dú)饬髁?0?200sccm，燈絲電流為40?60A，燈絲電源電壓為20V?100V,燈絲電源電流為10A?50A，工件偏壓為300?1000V，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間0.5?5小時(shí)，滲氮深度為10?50微米，顯微硬度約為hv1000；步驟S200：滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流30?80A，工件偏壓為0?100V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為20min?100min,涂層厚度為0.5?3微米。
【專利說(shuō)明】
_種禹子滲氮及電弧禹子鍍制備DLG—體化復(fù)合方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]類金剛石薄膜(DLC)是一種介于石墨和金剛石之間的物質(zhì)，兼具力金剛石和石墨的優(yōu)良特性，其中金剛石的碳碳是以sp3鍵形式結(jié)合，而石墨的碳碳是以sp2鍵形式結(jié)合。sp3鍵含量越高，硬度越硬，越有力切削加工，但sp3含量越高，脆性越大，涂層結(jié)合力越差。電弧離子鍍DLC涂層可以獲得sp3含量很高的DLC，但結(jié)合力差是目前面臨的主要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合力差的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法，包括以下步驟:步驟S100:用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5-5Pa，氮?dú)饬髁?0-200sccm，燈絲電流為40-60A，燈絲電源電壓為20V-100V，燈絲電源電流為1(^-5(^，工件偏壓為300-1000￥，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間0.5-5小時(shí)，滲氮深度為10-50微米，顯微硬度約為hvlOOO;步驟S200:滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流30-80A，工件偏壓為0-100V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為20min-100min，涂層厚度為
0.5-3微米，使處理過(guò)的工件硬度為hv4000，結(jié)合力為I級(jí)。
[0005]優(yōu)選的，所述步驟100:用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5、1或3Pa，氮?dú)饬髁?0sccm，氫氣流量50sccm，燈絲電流為50A，燈絲電源電壓為60V,燈絲電源電流為30A，工件偏壓為400V，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間4小時(shí)，滲氮深度為40微米，顯微硬度為hvlOOO。
[0006]優(yōu)選的，步驟S200:滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流50A，工件偏壓為20V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為50min，涂層厚度為I微米，使處理過(guò)的工件硬度為hv4000，結(jié)合力為I級(jí)。
[0007]有益效果:采用此工藝后，涂層結(jié)合力有極大地提高；一體化處理方式可以節(jié)省整個(gè)工藝的流程時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是涂層結(jié)合力標(biāo)準(zhǔn)(洛氏硬度計(jì)150Kg壓力)。
[0009]圖2是本實(shí)施例的涂層結(jié)合力檢測(cè)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0011]本實(shí)施例的離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法，步驟100:用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5-5Pa，氮?dú)饬髁?0-200sCCm，氫氣流量20-200sccm，燈絲電流為40-60A，燈絲電源電壓為20V-100V，燈絲電源電流為10A-50A，工件偏壓為300-1000V，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間0.5-5小時(shí)，滲氮深度為10-50微米，顯微硬度約為hvlOOO;氣體壓力過(guò)高，燈絲電源電流波動(dòng)會(huì)比較大，過(guò)低，又不容易激發(fā)出電子，同樣氮?dú)饬髁亢蜌錃饬髁亢线m的配比和流量，更有利于滲氮的效果;而燈絲電源電壓值和電流值選擇60V、30A，能夠激發(fā)出合適的電子量;我們認(rèn)為氣體壓力2Pa，氮?dú)饬髁繛?0sccm，氫氣流量為50sccm，燈絲電流為50A，燈絲電源電壓為60V，燈絲電源電流為30A，工件偏壓為400V，滲氮時(shí)間4個(gè)小時(shí)，40微米的厚度，更有利于獲得支撐DLC涂層的滲氮層。
[0012]步驟S200:滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流30-80A，工件偏壓為0-100V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為20min-100min，涂層厚度為0.5_3微米，使處理過(guò)的工件硬度為hv4000，結(jié)合力為I級(jí)。參數(shù)的選擇，最終的目的是選擇合適的參數(shù)來(lái)保證結(jié)合力的情況下盡可能地提高涂層的厚度，從而延長(zhǎng)工件的使用壽命。如果弧流過(guò)小，離子能量不夠，而弧流過(guò)大，涂層表面的粗糙度會(huì)有所增加；偏壓過(guò)低，離子能量不夠，結(jié)合力較差，但偏壓過(guò)高，涂層應(yīng)力會(huì)隨之增加，結(jié)合力也會(huì)下降；涂層時(shí)間決定涂層厚度，厚度過(guò)低，耐磨性不夠，厚度過(guò)高，應(yīng)力增大，結(jié)合力下降。所以我們認(rèn)為，較為合理的參數(shù)選擇應(yīng)該為:其中弧流為50A，工件偏壓為20V，時(shí)間為50min，厚度為I微米。
[0013]圖1是涂層結(jié)合力標(biāo)準(zhǔn)，從左至右依次為:良好、較好、較差、很差。圖2為本實(shí)施例的涂層結(jié)合力檢測(cè)結(jié)果，可以看到為良好。
[0014]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法，包括以下步驟: 步驟SlOO:用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5-5Pa，氮?dú)饬髁?0-200sccm，燈絲電流為40-60A，燈絲電源電壓為20V-100V，燈絲電源電流為10A-50A，工件偏壓為300-1000V，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間0.5-5小時(shí)，滲氮深度為10-50微米，顯微硬度約為hvlOOO ； 步驟S200:滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流30-80A，工件偏壓為0-100V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為20min-100min，涂層厚度為0.5_3微米，使處理過(guò)的工件硬度為hv4000，結(jié)合力為I級(jí)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法，其特征在于，所述步驟100:用多弧離子鍍?cè)O(shè)備進(jìn)行離子增強(qiáng)滲氮，滲氮時(shí)，氣體壓力選擇0.5、1或3Pa，氮?dú)饬髁?0sccm，氫氣流量50sccm，燈絲電流為50A，燈絲電源電壓為60V,燈絲電源電流為30A，工件偏壓為400V，根據(jù)滲氮層深度的需求，滲氮時(shí)間4小時(shí)，滲氮深度為40微米，顯微硬度為hvlOOO。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子滲氮及電弧離子鍍制備DLC—體化復(fù)合方法，其特征在于，步驟S200:滲氮結(jié)束后，直接在工件涂層，涂層時(shí)弧流50A，工件偏壓為20V，根據(jù)厚度需求，涂層時(shí)間為50min,涂層厚度為I微米，使處理過(guò)的工件硬度為hv4000，結(jié)合力為I級(jí)。
【文檔編號(hào)】C23C14/02GK106048512SQ201610521966
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月5日
【發(fā)明人】盧國(guó)英, 石昌侖, 石武昌, 蘭睿
【申請(qǐng)人】常州夸克涂層科技有限公司