[發明專利]被覆件及其制造方法

無效

• 申請號: 201010580447.2
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102534476A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張新倍;陳文榮;蔣煥梧;陳正士;劉咸柱;李聰
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種被覆件及其制造方法。

背景技術

鈮(Nb)合金由于具有高熔點、低密度、室溫斷裂韌性佳及鑄造性好等優點，而廣泛應用于航空、航天、電子及冶金等領域。但鈮合金最明顯的缺點是高溫抗氧化性能差，如此嚴重限制了鈮合金在上述領域的應用。

貴金屬銥(Ir)熔點高，因飽和蒸氣壓低、氧滲透率低而具有優良的高溫抗氧化性能，是唯一在1600℃以上的空氣中仍具有很好機械性能的金屬。然而，研究發現，當溫度超過1600℃時，鍍覆于鈮合金上的銥涂層表面便易氧化而形成氧化銥，使其高溫抗氧化性能失效。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種具有良好高溫抗氧化性的被覆件。

另外，還有必要提供一種制造所述被覆件的方法。

一種被覆件，包括基體、依次形成于基體表面的阻擋層及抗氧化層，所述阻擋層為銥金屬層，所述抗氧化層為氮氧化鉻層。

一種被覆件的制造方法，包括以下步驟：

提供基體；

于基體上磁控濺射阻擋層，所述阻擋層為銥金屬層；

于所述阻擋層上磁控濺射抗氧化層，所述抗氧化層為氮氧化鉻層。

本發明被覆件的制造方法，在基體上先磁控濺射形成阻擋層，再于該阻擋層上磁控濺射形成抗氧化層。所述阻擋層與抗氧化層組成的復合膜層能顯著提高所述基體的高溫抗氧化性，從而使所述被覆件具有良好的高溫抗氧化性。

附圖說明

圖1為本發明一較佳實施例的被覆件的剖視圖。

主要元件符號說明

被覆件??????10

基體????????11

阻擋層??????13

抗氧化層????15

具體實施方式

請參閱圖1，本發明一較佳實施例的被覆件10包括基體11、依次形成于基體11表面的阻擋層13及抗氧化層15。該被覆件10可以為渦輪葉片、噴嘴等航天航空機械零部件及交通零部件。

所述基體11的材質為鈮(Nb)合金。

所述阻擋層13為銥(Ir)金屬層，其厚度為2～3.5μm。

所述抗氧化層15為氮氧化鉻(CrON)層，其厚度為2～3.5μm。

所述阻擋層13及抗氧化層15可分別通過磁控濺射鍍膜法形成。可以理解，所述阻擋層13及抗氧化層15還可通過電弧離子鍍膜法、蒸發鍍膜法形成。

本發明一較佳實施例的被覆件10的制造方法主要包括如下步驟：

提供基體11。

對該基體11進行預處理。該預處理可包括常規的對基體11進行拋光、化學超聲波清洗及烘干等步驟。

對經上述處理后的基體11的表面進行氬氣等離子體清洗，以進一步去除基體11表面的油污，以及改善基體11表面與后續涂層的結合力。該等離子體清洗的具體操作及工藝參數為：將基體11固定于一真空鍍膜機(圖未示)的鍍膜室的轉架上，抽真空鍍膜室至真空度為8.0×10^-3Pa，以400～700sccm(標準狀態毫升/分鐘)的流量向鍍膜室內通入純度為99.999％的氬氣，并施加-500～-800V的偏壓于基體11，對基體11表面進行等離子體清洗，清洗時間為3～10min。

于基體11表面沉積所述阻擋層13。所述阻擋層13為銥金屬層，形成所述阻擋層13的具體操作及工藝參數如下：以氬氣為工作氣體，調節氬氣流量至20～150sccm，設置沉積氣壓為12～18Pa，開啟已安裝于所述鍍膜室中的銥靶的電源，設置其功率為2～5kw，對基體11施加-100～-300V的偏壓，加熱鍍膜室至100～200℃(即鍍膜溫度為100～200℃)，沉積阻擋層13。沉積該阻擋層13的時間為150～250min。

由于銥金屬具有低的氧滲透率，在不超過1600的高溫條件下，所述阻擋層13可有效阻礙環境中的氧氣向膜層內的擴散，從而提高了所述基體11的抗氧化性。

于所述阻擋層13上沉積抗氧化層15。所述抗氧化層15為CrON層，形成所述抗氧化層15的具體操作及工藝參數如下：關閉所述銥靶的電源，保持所述氬氣的流量不變，并向鍍膜室內通入反應氣體氮氣及氧氣，設置氮氣的流量為10～50sccm、氧氣的流量為20～80sccm，開啟安裝于所述鍍膜室內的一鉻靶的電源，設置其功率為2～5kw，對基體11施加-100～-300V的偏壓，沉積抗氧化層15。沉積該抗氧化層15的時間為150～250min。