[發明專利]一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法

有效

• 申請號: 201410203998.5
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN104060228A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 樓白楊;彭含笑
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C23C14/32
• 分類號: C23C14/32;C23C14/58;C23C14/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

a）鋼表面預處理：將需要鍍膜鋼材進行除油、除銹干燥；

b）離子鍍：將步驟a）預處理后的鋼材放入物理氣相沉積設備中，在400-450℃下離子鍍鋁和鈦，時間為33-60min；

c）后處理：將步驟b）得到的已鍍層的鋼材在40-100℃下進行氧化處理，時間1-3h，在鋼表面形成高硬度Al₂O₃/TiO₂復合陶瓷膜。

2.根據權利要求1所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟a）中，除油是將鋼材在氮氣環境中，150-200℃下，10-15min除油，除銹是在除銹液中浸泡5-10min除銹，干燥是將鋼材在50-70℃，氮氣環境下，干燥3-5min。

3.根據權利要求2所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，每100L除銹液由以下各組分及含量的物質組成：質量分數3-5%硫酸、3-5g/L的若丁、3-5g/L的烏洛托品、10-15g/L的磷酸，余量為水。

4.根據權利要求1所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟b）離子鍍中，將步驟a）得到的鋼材放入真空鍍膜腔，對真空腔抽真空，直到真空腔的真空度達到1.0×10^-5Torr后，然后進行梯度鍍膜。

5.根據權利要求4所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述梯度鍍膜是：先在偏壓400-420U/V、靶材電流0.3-0.5I/A、Ar流量40-50sccm和OEM值為0的條件下進行10-15分鐘，然后在偏壓60-80U/V、靶材電流4-4.5I/A、Ar流量20-25sccm和OEM值為0的條件下進行3-5分鐘，最后在偏壓400-420U/V、靶材電流0.3-0.5I/A、Ar流量40-50sccm和OEM值為65的條件下進行20-30分鐘。

6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，離子鍍膜所用的靶材為純鋁和純鈦材料或鋁鈦復合材料。

7.根據權利要求6所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，所述鋁鈦復合材料中，鋁與鈦的質量比為1：0.25-4。

8.根據權利要求1所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，步驟c）后處理中，氧化處理時通入混合臭氧的空氣，空氣的流速為0.5-1cm/s，臭氧占空氣的0.005-0.01%。

9.根據權利要求1或2或3或4或5或8所述的一種鋼表面高硬鋁鈦陶瓷膜的制備方法，其特征在于，鋁鈦膜的厚度為1-5μm。