[發明專利]具有擴散層PVD軸瓦的生產方法

有效

• 申請號: 200710093218.6
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN101216071A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 冀慶康;唐太平;吳文俊
• 申請（專利權）人: 重慶躍進機械廠
• 主分類號: F16C33/14
• 分類號: F16C33/14;F16C33/12;C23C14/35;C23C14/54;C23C14/14
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于軸瓦的生產方法，具體的說，涉及一種具有擴散層PVD軸瓦的生產方法。

背景技術

軸瓦是柴油機心臟的關鍵運動部件，又是基礎部件和消耗部件。

作為心臟運動部件，它們是決定柴油機性能與可靠性的關鍵運動部件。

作為基礎部件，它們對柴油機整起著十分重要的支撐作用。

軸瓦在使用中失效，將直接導致主機氣缸變形或破裂等嚴重后果。

由于軸瓦是消耗品，位居心臟，更換時柴油機需要解體或部分解體，耗工耗時。使用中發生故障，必定造成停車事故。這是絕對不允許的。

自上世紀八十年代以來，奧地利米巴(Miba)滑動軸承股份有限公司、瑞士巴爾采斯(Balzers)公司、德國的費德瑞爾-莫古爾環球公司(Federal-MogulWorld?Wide，Inc.)和Federal-Mogul?Wiesbaden?Gmbh&Co.KG?Wiesbaden公司等就PVD軸瓦的結構先后發表了多篇專利，產品在一定范圍得到了推廣應用，取得了長足進展。常用的就是通過磁控濺射的方法來加工軸瓦。

磁控濺射的基本原理：在強電場、強磁場、高真空的濺射艙內通入少量惰性氣體(氬氣)。電子在強電場、強磁場(磁場方向與電場方向成一定角度)的條件下受磁場的洛侖茲力作用而進行螺旋加速運動并與氬原子碰撞。氬原子電離成正的氬離子(Ar⁺)和另一個電子。氬離子(Ar⁺)在電場作用下加速飛向濺射靶(陰極)，使被濺材料離解成具有高速、高能的納米級微粒飛濺出來凝聚在軸瓦的內表面形成濺射膜層。

近年來，由于主機的發展速度很快，并且負荷和比壓明顯提高，這就對PVD軸瓦的質量提出了更加嚴格的要求。歸納起來，目前的PVD軸瓦存在如下不足：層間缺乏機械互鎖層或擴散層，濺射層與基體之間以及濺射層與濺射層之間的附著強度有限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種濺射層與基體以及濺射層與濺射層之間磁控濺射擴散層的方法，通過擴散層的金屬健結構和機械互鎖結構，提高濺射層與基體以及濺射層與濺射層之間附著強度。

一種具有擴散層PVD軸瓦的生產方法，在艙外用生產PVD軸瓦的常規方法通過化學除油、酸洗、電解除油、超聲波清洗、處理槽、行車、烘箱、整流器、控制子系統等進行濺前處理、將軸瓦裝入磁控濺射艙內夾具上、磁控濺射艙抽真空、濺射鎳柵層(Ni)、濺射鋁合金減摩層(AlSnCu)、檢查尺寸及外觀，其關鍵在于：所述磁控濺射艙抽真空后，在PVD軸瓦基體濺射鎳柵層(Ni)之前先磁控濺射增設第一擴散層；在所述濺射鎳柵層(Ni)之后，濺射鋁合金減摩層(AlSnCu)之前先磁控濺射增設第二擴散層；

磁控濺射第一擴散層，PVD軸瓦基體在抽真空的濺射艙內，參與互濺的基體襯里層為CuPbSn合金其中Pb?2～30％??Sn?1～10％??Cu為余量，采用純度為99.99％的鎳靶，PVD軸瓦基體通上負偏壓：-300～-1700伏；PVD軸瓦基體電流：0.5～2安培；鎳靶負電壓：-200～-620伏；鎳靶電流：0.3～1安培；處理時間：3～40分鐘；最后第一擴散層各組分重量百分比如下：Cu?0～5％；CuPb?2～5％；CuPbSn?5～10％；CuPbSn?5～10％；CuNi?10～30％；CuPbSnNi?3～15％；CuPbNi余量；所述第一擴散層厚度為0.05～1um；滿足上述工藝參數濺射的第一擴散層與基體內襯里形成金屬健結構和機械互鎖結構，提高了鎳柵濺射層與基體之間附著強度。