[發明專利]一種用于軸瓦上的細Sn相AlSn20Cu涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201410766300.0
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104532189A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 劉智勇;楊潤田;洪春福;王志鋒;任麗宏;唐緯虹;劉若濤
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/32;C23C14/35;B32B15/01
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

1.一種用于軸瓦上的細Sn相AlSn20Cu涂層，其特征在于：包括磁控濺射沉積而成的AlSn20Cu層和電弧蒸發離子摻鍍Al的AlSn20Cu+Al混合層，所述的AlSn20Cu層與AlSn20Cu+Al混合層交替沉積，且每個AlSn20Cu層的厚度為1μm～3μm，每個AlSn20Cu+Al混合層的厚度為0.5μm～1μm。

2.一種權利要求1所述用于軸瓦上的細Sn相AlSn20Cu涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)設備準備

真空室內具有用于放置軸瓦的工件轉架，真空室上工件轉架的一側設置有兩個相鄰布置的中頻磁控裝置，靠近工件轉架設置有兩個分別與各自中頻磁控裝置相連接的中頻磁控濺射源；真空室上工件轉架的另一側設置有兩個相鄰布置的電弧發生裝置，靠近工件轉架設置有兩個分別與電弧發生裝置相連接的電弧蒸發源；一Ar瓶通過導氣管與真空室相連通，且該導氣管上設置有能調節通氣量的閥門；

選用AlSn20Cu合金為中頻磁控濺射靶材，其中Al、Sn和Cu重量百分比分別為79％、20％和1％；分別選用純度不小于99.99％的Al、純度不小于99.99％的Ni作為電弧蒸發離子源靶材；

(2)軸瓦鍍膜前處理

將拋光、清洗后的軸瓦毛坯裝入真空室內，調節真空室內的真空度至4╳10^-3～7╳10^-3Pa，向真空室內充入Ar氣至1～4Pa，加偏壓800～1200V，對軸瓦毛坯表面進行Ar離子轟擊清洗，去除軸瓦毛坯表面殘留的吸附物及氧化物；

(3)軸瓦鍍膜

減少真空室內Ar氣至2╳10^-2～4╳10^-2Pa，加偏壓150～300V，設定工件轉架的轉速為4～8轉/min，沉積偏壓為150～250V，沉積溫度為150～200℃，啟動Ni電弧蒸發源用于沉積Ni柵層，工作20～40min；

向真空室內加充Ar氣至2╳10^-1～4╳10^-1Pa，關閉Ni電弧蒸發源并啟動磁控濺射源，用于沉積AlSn20Cu層，一段時間后開啟Al電弧蒸發源，用于沉積AlSn20Cu+Al混合層；在整個沉積膜涂層的過程中，Al電弧蒸發源每工作5～10min，關閉20～50min，以此重復操作直至達到所需總的膜涂層厚度。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述軸瓦毛坯表面共有8～12層鍍膜涂層，且該鍍膜涂層中AlSn20Cu層與AlSn20Cu+Al混合層交替沉積。